180mm冲床自动送料机构设计【含6张CAD图】
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180mm冲床自动送料机构设计【含6张CAD图】
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I冲 床 自 动 送 料 机 构 设 计 （ 180mm）摘要：在现代工业生产自动化领域里，材料的搬运、机床送料、整体装配等实现自动化是非常必要的。 然而送料是一想重复且十分繁重的工作， 为了消 除累积误差、 提高生产效率， 减轻体力劳动， 保证生产安全， 所以采用自动送料 机构是行之有效的方法。本文首先介绍了机构的选择， 接着讲述了自动送料机构原理与分析过程， 零 部件的设计与选择过程等。 最后通过校核、 修改等步骤后， 表明本设计中的双棍 轴齿轮送料机构设计适合设备的生产与需要， 并能够实现间歇送料与机械化与自 动化，从而大大地提高了生产效率。关键词：冲压；间歇送料；自动化Design of automatic feeding mechanism for punch(180mm)Abstract:In the field of modern industrial production automation, the to automation of material handling, machine feeding and assembly is necessary , and feeding is think of a repetitive and very hard . In order to eliminate the cumulative error , improve the production efficiency, reduce the physical labor and ensure the safety of production, the method of automatic feeding mechanism is adopteed.The principle and analysis process of automatic feeding mechanism, the design and selection process of parts are introduced in this paper. Finally through check, modify, and other steps, which indicates that the design of the roller type gear conveying mechanism design is suitable for the production and equipment needs, and can realize the mechanization and automation, thus greatly improve the production efficiency.Keywords: Punching ,intermittent feed, automationIII目录摘 要 .IABSTRACT .II1 绪 论 .11.1 冲 压 在 机 械 制 造 中 的 地 位 及 特 点 .11.2 国 内 外 研 究 现 状 .22 冲 床 自 动 送 料 机 构 总 体 方 案 设 计 .43 自 动 送 料 机 构 的 设 计 .63.1 送 料 机 构 的 概 述 .63.1.1 送 料 机 构 的 原 理 .63.1.2 辊 轴 送 料 机 构 的 送 料 时 间 及 其 调 整 方 法 .63.1.3 本 节 小 结 .73.2 辊 子 的 设 计 .73.2.1 辊 子 的 尺 寸 设 计 .73.2.2 压 紧 装 置 .83.2.3 抬 辊 装 置 .93.2.4 离 合 器 的 设 计 .93.2.5 驱 动 机 构 .103.2.6 本 节 小 结 .113.3 其 它 零 件 .113.4 轴 的 设 计 及 校 核 .113.4.1 下 辊 轴 的 设 计 .123.4.2 大 齿 轮 轴 的 设 计 与 校 核 .153.4.3 本 节 小 结 .183.5 轴 承 的 计 算 和 校 核 .183.6 齿 轮 的 设 计 及 校 核 .203.6.1 初 步 设 计 .203.6.2 齿 轮 的 校 核 计 算 .203.6.3 本 节 小 结 .243.7 键 的 设 计 和 校 核 .243.7.1 平 键 1 的 设 计 和 校 核 .243.7.2 平 键 2 的 设 计 和 校 核 .253.7.3 平 键 3 的 设 计 和 校 核 .253.7.4 本 节 小 结 .264 润 滑 与 密 封 .274.1 润 滑 .274.2 密 封 .27参 考 文 献 .28致 谢 .30附 录 A 英 文 文 献 .3111 绪 论冲床或称冲压机,是一种普遍使用的金属机械冷加工设备，冲压工艺由于比 传统机械加工来说有节约材料和能源， 效率高， 对操作者技术要求不高及通过各 种模具应用可以做出机械加工所无法达到的产品这些优点， 因而它的用途越来越 广泛。 随着机械行业向着先进制造技术方向的发展， 计算机技术在机械设计与制 造中的得到了广泛的运用， 对于我而言， 将学习到机械产品设计与制造方面的基 础知识与计算机辅助设计与制造技术相结合， 联系实际的机械产品结构设计， 既 可以强化机械设计意识，培养我的机械运动方案与结构创新能力。在现代工业生产自动化领域里， 材料的搬运、 机床送料、 整体装配等实现自 动化是非常必要的。 然而送料是一想重复且十分繁重的工作， 为了消除累积误差 、 提高生产效率， 减轻体力劳动， 保证生产安全， 所以采用自动送料机构是行之有 效的方法。 冲压是金属塑性变形成形加工的基本方法之一， 它主要用于加工板料 零件， 冲压既能够制造尺寸很小的仪表零件， 又能够制造大型零件； 既能够制造 一般尺寸公差等级和形状的零件， 又能够制造精密和复杂形状的零件。 冲压具有 生产效率高、 加工成本低 、 材料利用率高操作简单 、 便于实现机械化与自动化等 一 系 列 优 点 ， 因 此 在 汽 车 ， 机 械 、 家 用 电 器 、 点 击 、 仪 表 、 航 空 航 天 、 兵 器 等 生 产和发展具有十分重要的意义。 而自动送料冲床又具有高效率等特点， 所以说自 动送料冲床在今后的生产中具有很大的发展空间。1.1 冲压在机械制造中的地位及特点冲压既能够制造尺寸很小的仪表零件， 又能够制造诸如汽车大梁、 压力容器 封头一类的大型零件； 既能够制造一般尺寸公差等级和形状的零件， 又能够制造 精密 （公差在微米级） 和复杂形状的零件。 占全世界钢产 60%70% 以上的板材 、 管材及其他型材， 其中大部分经过冲压制成成品。 冲压在汽车、 机械、 家用电器 、 电机、仪表、航空航天、兵器等制造中，具有十分重要的地位。冲压件重量轻、 厚度薄、 刚度好。 它的尺寸公差是由模具保证的， 所以质量 稳定， 一般不需再经机械切削即可使用。 冷冲压件的金属组织与力学性能优于原 始坯料， 表面光滑美观。 冷冲压件的公差等级和表面状态优于热冲压件。 大批量 的中、 小型零件冲压生产一般是采用复合模或多工位的连续模。 以现代高速多工 位压力机为中心， 配置带料开卷、 矫正、 成品收集、 输送以及模具库和快速换模 装置， 并利用计算机程序控制， 可组成生产率极高的全自动冲压生产线。 采用新型模具材料和各种表面处理技术， 改进模具结构， 可得到高精度、 高寿命的冲压 模具，从而提高冲压件的质量和降低冲压件的制造成本。冲压生产的工艺和设备正在不断发展， 除传统的使用压力机和钢制模具制造 冲 压 件 外 ， 液 压 成 形 以 及 旋 压 成 形 、 超 塑 成 形 、 爆 炸 成 形 、 电 水 成 形 、 电 磁 成 形 等各种特种冲压成形工艺亦迅速发展，把冲压的技术水平提高到了一个新的高 度。 特种冲压成形工艺尤其适合多品种的批量 （甚至是数十件） 零件的生产。 对 于普通冲压工艺， 可采用简易模具、 低熔点合金模具 、 成组模具和冲压柔性制造 系统等，组织多品种的中小批量零件的冲压加工。总 之 ， 冲 压 模 具 有 生 产 率 高 、 加 工 成 本 低 、 材 料 利 用 率 高 、 操 作 简 单 、 便 于 实现机械化与自动化等一系列优点。 采用冲压与焊接、 胶接等复合工艺， 使零件 结构更趋合理，加工更为方便，可以用较简单的工艺制造出更复杂的结构件。1.2 国内外研究现状随着市场经济的发展，国内、国际市场竞争日益激烈，产品更新更为迅速， 尤其是随着机械行业的发展， 冲压制件类型、 工艺、 外形越来越复杂， 精度要求 越来越高，传统的冲床已经不能满足要求，以及制造冲压件用的传统金属材料， 正逐步被高强钢板、 涂覆镀层钢板、 塑料夹层钢板和其他复合材料或高分子材料 替代。 随着材料科学的发展 ， 加强研究各种新材料的冲压成形性能， 不断发展和 改善冲压成形技术。在模具设计与制造中，开发并运用 CAD/CAM 系统，发展 高新制造技术和模具、 装置等， 以适应冲床产品的更新换代和各种生产批量的要 求。 推广应用数控冲压等设备， 进行机械化与自动化的流水线冲压生产。 要想提 高生产效率， 就必须提高生产的自动化程度， 自动送料机构就是为了实现生产中 送料工序自动化而设计的一种专用机构。 自动送料机构可将冲压料或冲压件经过 定向机构， 实现定向排列 ， 然后顺序地送到机床或工作地点。 这在自动化成批大 量生产中显然是实用的，不但可以把操作人员从重复而繁重的劳动中解脱出来， 而且对保证安全生产也是一种行之有效的方法。 这使我国的机械制造业得到了质 的提升。目前， 我国汽车制造业飞速发展， 而对这一形势， 我国的板材加工工艺及相 应的冲压设备都有了长足的进步， 有重型机械压力机机器覆盖件生产线、 大型多 工位压力机、 数控板冲、 剪拆机床及柔性加工生产线、 无模多点成形压力机、 高 速压力机等国外冲压机床开始采用伺服电机进行控制。 中国冲压机床行业进过技 术引进、 合作生产及合资等多种方式的运作， 快速地提升了我国冲压机床设备整 体水平。 近年设计制造的许多产品， 其技术性能指标已经接近或达到世界先进水3平，但由于大家都在进步，所以国内成品与国外名牌产品的差距并无明显缩短。 因此， 我国冲压设备行业和企业须以战略的思路和有效的措施应对当前的机遇和 挑战。自动送料机构就是为实现生产中送料工序自动化而设计的一种专用机构。 自 动送料机 可将冲压料或冲压件经过定向机构，实现定向排列，然后顺序地送到 机床或工作地点。 这在自动化成批大量的生产中显然是实用的， 不但可把操作人 员从重复而繁重的劳动中解脱出来， 而且对保证安全生产也是一种行之有效的方 法。目前，国内拥有大量的冲压机床，如果能把它们改造成半自动或自动机床， 将会充分发挥机床的潜在力量， 这是一个具有重大意义的事情， 而在机床上安装 自动送料机构，这将大大提高冲压的生产效率，实现冲压的完全自动化。2 冲 床 自 动 送 料 机 构 总 体 方 案 设 计为了完成对冲压机床的自动送料过程， 本次采用机械送料机构， 目前国内外 有多种方式能达到自动送料，下面主要讲述了如何运用机械装置完成自动送料。冲床自动送料机构主要分为了送料装置、 压紧装置与传动件装置两类。 本设 计属于机械送料装置。 由于本次所给的材料比较薄， 只要能平稳顺利的完成送料 ， 到达预期的送料精度， 根据其结构的难易程度与成本的高低， 双棍轴送料机构成 为了我们首选的机构。图 2.1 单边辊轴送料装置结构简图Sn - 为板料送进距离n - 为压机频次B - 为板料厚度H - 为冲压滑块行程 - 为许用压力角Fb - 为板料送进阻力Fr - 为冲压板料时的阻力 - - 为速度不均匀系数 e=0 取 R1=Rb底面至冲床工作台面距离为 2050mm板料送进运动原理： 大齿轮带动小齿轮运动， 同时上辊轴被压紧， 所以被上5下辊轴压住的板料就被带动向前行进。曲柄滑块运动原理： 曲柄可运动循环 360 度， 同时带动着滑块上下运动。 当 滑块运动到最低点时， 切掉板料， 同时板料送进运动停止。 当滑块完成切料， 又 向上运动时， 板料运动也开始运动。 板料送进运动和曲柄滑块上下运动是同时做 循坏运动，就顺利完成了自动送料。表 1.1 单边辊轴自动送料装置题目的原始数据方案Sn/mmn/次 /分B/mmH/mmFb/NFr/N/度Rb/mmR2/mmR/mmL/mmx/mmy/mm1 1801203 80 5902900250.0460 12018013003701250送料间距的大小按下式计算：s d1 240 90180mm360 360当送料间距 S 确定时，一般可以调节主动辊直径 d1 和转角，使送料间距 达到要求。辊轴的直径和送料时圆周速度和 S 转角密不可分， 主动辊的直径计算方式为D 360S1 从动辊的作用相对小一些， 自然结构上的设计也比较简单， 为保证两滚轴能 同时运转，所以要求他们的齿数与直径成比例。d1 Z1 d2 Z2在送料时需要先将材料放在送料装置上， 所以要将上辊抬起， 所以需要我们 设计一个抬辊的装置， 有两种作用。 一种是在开始装料时需要将上棍子抬起， 使 两辊之间有一定的间隙， 以便材料能顺利通过。 另外一种抬辊的作用是在当每次 把材料送进去之后， 在冲压工作之前， 让材料不受任何约束。 第一次采用手动抬 棍，需要在上辊装一个手
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