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冷冲压辊轴式自动送料装置设计【含CAD图纸、说明书】,含CAD图纸、说明书,冲压,辊轴,自动,装置,设计,CAD,图纸,说明书

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毕业设计(论文) 目录第一章 前言 11.1 课题来源及意义 11.1.1 冲压在机械制造中的地位及特点 11.1.2 现代冲压加工发展趋势 11.2 参考文献综述 2第二章 总体方案设计 42.1.冲压模 42.2.自动送料机构 4第三章 模具的设计 63.1 零件分析及模具的结构形 63.2 复合模具工作部分的设计计算 73.3 模具尺寸规格和其余零件的设计计算 93.4 模具的机构 14第四章 自动送料机构的设计 154.1 原理、结构及工作过程 154.2 结构特性 174.3 离合器的选用 214.4 齿轮的设计及校核 224.5 轴的设计及校核 274.6 轴承的设计和校核 314.7 键的设计和校核 33第五章 润滑与密封 355.1 润滑 355.2 密封 355.3 安全 35参考文献 36结束语 37中英文翻译 38第一章 前言金属制造成型加工的基本方式之一就是冲压，板料零件的加工主要就用它，因此也被叫做板料成形。冲压除了能够做尺寸比较小的仪器设备意外，还可以制造像汽车杠、压力容器封头类似的大型器件；不仅能够冲压出尺寸公差等级要求比较低的零件，还能冲压公差要求比较高形状比较复杂的零件。不低的制造效率，不高的经济投入，材料还能充分的利用，稍微学习就可以轻松操作，机械化与自动化的实现也非常的方便。所以在车辆，家用电器，航天，武器等制造生产方面有非常广大的应用意义。1.1.1 机械制造中冲压不可替代冲压除了能够做尺寸比较小的仪器设备意外，还可以制造像汽车杠、压力容器封头类似的大型器件；不仅能够冲压出尺寸公差等级要求比较低的零件，还能冲压公差要求比较高形状比较复杂的零件。有60%70%的材料都是用冲压做的，包括板料，管子和别的形状的钢料。所以在车辆，家用电器，航天，武器等制造生产方面有非常广大的应用意义。重量比较低，不厚，刚度还合适是冲压件的优点。由模具来保证冲压件的尺寸公差，所以质量一般来讲很稳定，不需要用车床等设备再次加工就可以直接投入使用。相比较于原始坯料，冷冲压件的金属组织和力学方面的属性都比较好，表面的粗糙度也低。如果就公差等级和表面粗糙这两方面来看，冷冲压比热冲压要更好一些。用复合模或多工位的连续模对数量比较多的零件进行冲压生产。现在有生产效率很高的全自动冲压生产线，是以快速多工位压力机为核心，配备了带料开卷，修正，成品集合，运送和模具库以及快速换模具设备。为提高冲压件的质量和生产时候的制造投入，可以用新式模具材料和其他表面加工技术。为了让冲压模具精准和耐用，就要修改模具形状。随着时代的发展与进步，冲压成形工艺的发展越来越快，只要冲压件除了以前常用的压力机和钢制模具制造外，还有各种特种冲压成形工艺，比如液压式，旋压式，超塑式，爆炸式，电水花式，电磁式等，让冲压技术发展到了新的台阶。多品种的批量零件生产一般需要用到特种冲压成形技术。中小批量的冲压加工一般就用简单的冲压手段就够了，这些冲压手段像简易模具，熔点不高的合金模具，成套的模具还有冲压柔性制造等都是。 总而言之，生产效率比较高，低投入，浪费的材料少，容易操作，机械化与一体化的实现十分方便都是冲压模的有点。有时候将集中简单的工艺结合，比如冲压和焊接，胶结等，就可以使零件结构更加合理，比较方便加工，可以加工出形状更复杂的结构体。1.1.2 现代冲压加工发展趋势复合材料或高分子材料正在逐步淘汰传统的金属材料，成为制造冲压件。 为了满足冲压产品的升级提高和各种客户需求量的要求，需要在模具的设计和生产中开发和使用CAD/CAM系统，研究新型生产技术和模具，设备等。 冲压的机械化与自动化流水线制造发展使用数字化冲压设备。为了让冲压制造的更加合理和成本低，液压式，旋压式，爆炸式等新兴技术将会取代传统的冲压加工方法。冲模的核心零件有两个，一个是凸模还有一个是凹模。因为工作顺序不一样，所以大小和形状还要根据具体的实际情况来确定。为了方便坯件和板料的脱离，凸凹模之间的缝隙都很小，并且是锋利的刀口，从而产生巨大的剪切力剪切。辅助时间在现代化的机加工过程中占了很大一部分，它是在零件单件加工时候因为送料而损失的。减少制造过程中的辅助时间将会是提高生产效率中非常宝贵的一个步骤。升级生产的自动化程度，就可以降低辅助时间。通过分析我们可以知道，在制造中送料的自动化非常重要，如果发展的好了可以大大提高我国的制造业水平，所以就要想办法研究者中自动送料机构。经过固定方向部分，实现固定方向安放，然后按照顺序送到机床或者指定的地方，这就是自动送料机，将冲压材料或者冲压件运送的过程。这种方式不但节省了大量的人力资源，使工人们从体力劳动中解放出来，而且对于安全的保障也是看得见的，所以在大量的自动化生产中十分的好用。现在在我国，如果能将大量的冲压机床改装成半自动或者自动化的机床，那么机床的潜力将会完全开发出来，这对于我国来讲意义非凡。另外为了实现冲压的全部自动化，在机床上安放自动送料结构，可以极大的加快冲压的制造效率。1.2 参考文献综述脱离工序要求冲压件脱离面的粗糙度满足一定得精度，主要就是通过冲压件与坯料按照轮廓线脱离；至于塑造工序就是在不破坏坯料的情况下使材料变形，变成需要的样品形状，而且尺寸公差等方面也要达到标准。 根据冲压时候的温度不同，冲压也分为冷冲压和热冲压两种。应该选择哪个主要看材料的热处理情况和最后使用在什么样的环境中，还取决于材料的强度，厚薄，变形能力还制造设备所能达到的能力等1.冷冲压 在室温环境下加工金属，主要应用于比4mm还要薄的坯料。不需要提前加热，没有氧化了得表层，粗糙度低，容易操作，成本低是优点。但是加工硬化严重，甚至会使金属丧失变形能力。另外对坯料还有要求，比如薄厚均匀，表面比较光滑，没有损伤等。2.热冲压 可以将金属的温度调高到一个温度区间中的冲压加工方式。减少内应力，防止加工产生的硬化，提高材料塑性，减少变形抗力，有利于设备的保护都是其优势。二十一世纪以来，各个经济强国都提出了自己的工业计划，中国制造2025中，冲压加工就必不可少，所以如果要迎头赶上其他国家，我们就要做到这些： （1）仔细讨论冲压变形的根本原理、多种冲压手段的变形原理、丧失稳定性原理和极端变形程度等；为提前了解某个工艺阶段中坯料对冲压的适合性，防止可能出现的质量问题，应该应用有限元，边界元等技术，数字化分析讨论冲压过程，进一步提高冲压工艺草案，使制造变形理论渐渐作为直接指导作用在生产阶段。（2）高强度的钢板、塑料夹层钢板和其他合成材料或高分子材料正在逐渐淘汰传统的制造冲压件用的金属材料。伴随科学技术的不断创新，不断探索各种新材料的冲压属性，使冲压成形技术继续发展和提高。 （3）研究并使用计算机帮忙设计和加工系统，开展高精度，寿命长的模具和简单模具制造技术和普适组装模具，一组模具，换模装置来设计和生产模具，从而满足冲压产品的更行淘汰和各种客户要求产量的要求。（4） 应该大量应用数字化冲压设备，软性的冲压加工系统，多个工位快速自动化冲压和智能化运料和拿件，流水线冲压生产的机械化和自动化从而得到进行。 （5）电水花式，电磁式，超塑式等的不断进步和使用，他们已经逐渐淘汰了很多传统的冲压加工手段，这样就大大的节约了劳动力，全都是机械自动化的，显得也很合理，不用投入大量的人力资金。为了实现中国2025，保证我国的制造业水平能够提高，需要研制一种全自动冲压加工系统，这种系统以冲模为核心，有电子计算机来控制。完全自动化的冲压生产流程线，冲压制造核心，全自动的下料冲床，还有电子计算机数字化转塔式冲床和别的自动化冲压系统可以上料和下料的。只有有了质量过硬，效率达到条件的冲模这些系统才可以完美运行。通过模具自己的运动结构来驱动自动模中的出料出件。光驱动结构来看有很多，像机械式，液压式这些，不过在这次设计中最好还是选择了曲轴或者滑块，并且由压力机驱动。自动模最大的特点就是能和冲压工艺协调工作，运送材料，卸件等等都是间断性周期性的来实现。有很多结构都可以实现这种运动，比如棘轮，槽轮，凸轮，定向离合器等等，这些都是周期性运动的结构。到底什么才能称作自动送料装置呢？通过周期间断的动作自动工作就是自动送料装置。周期性间断的与冲模协调进行是自动模出料出件动作的最大特点。有很多结构都可以实现这种运动，比如棘轮，槽轮，凸轮，定向离合器等等，这些都是周期性运动的结构。平面连杆机构等。供我们选择。自动送料机构通过传动机构产生周期性的动作。综上所述，这次毕业设计的主要内容就是冲床自动送料装置的设计。第二章 自动送料机构总体方案设计送材料设备和上工件设备都属于是自动送料设备。这次毕业设计属于送材料设备。最常见的送材料结构的外貌有下面这几种： 钩式送料机构; 凸轮钳式送料; 杠杆送料机构; 夹持送料机构； 辊轴送料机构。因为前面三种运送材料设备加工的材料厚度都比较厚，不适合这次毕业设计所用的毛坯件厚度，所以主要选择第四种和第五种方案。对比两种方案可以看出，第四种会产生比较大的振动，因为需要斜锲驱动送料爪和滑板移动，这就影响了运送材料的精准；第五种则显得比较稳定，因为是使用辊轴来进行送料的，所以送料的精准度也可以得到保障。所以最后根据方面的原因，选择了辊轴式自动送料装置设计。如图1-偏心轮 2-上模 3-下模 4-万向联结节 5-曲柄摇杆机构6-上辊 7-离合器 8-支撑 9-下辊通过压力机曲轴的运动，从而驱动辊轴式送料机构的运动。利用曲柄摇杆结构来当传动。进给步长如下计算：确定了S步长后，为了满足进给步长，可以改变主动辊的直径d1和转交。利用确定方向的离合器将曲柄摇杆结构和辊轴结合在一起。因为不同情况下，材料不可能用同样的速度来运输，所以就要根据实际情况来挑选离合器了。想要确定主动辊的直径，那就要确定进给速度和转角如果上辊和下辊的旋转速度不同，那会很麻烦。因为通过齿轮来对主从辊进行传动，因此需要有多样的抬辊设备。为了方便材料进入，需要在上下辊之间有缝隙，所以是在临时将辊抬起在装料前。还有一个是进料已经结束，不过冲压还没有开始，为了让材料方便导正，就要让材料是自由的。第一个就需要设计一个手柄，可以手动来将辊抬起来；第二个主要就是用杠杆原理，利用螺杆把棍抬起。工作顺序是这样的：还没有送料，先用手柄把上辊抬起来，这样中间就有了缝隙，可以把材料放进去，然后开始送料，不过得再把手柄按下去压紧。当1往上运动，通过曲柄摇杆机构将下辊顺时针转动，从而两个辊一起转就完成了运输材料的任务。当2往下运动时候，因为上辊被抬起来了，所以材料不动，这样就可以完成冲压工作。这时候1再次往上运动，就和前文所描述的动作一样了，一直循环就可以完成自动间歇送料。 第三章 自动送料机构的设计3.1 零件分析及模具的结构形式因为要冲压的材料是铝，并且厚度为0.3mm，宽度为40mm。而且样品是一种长条式的，如图3-1。因为没有公差来标明，所以查手册后，确定标准公差为160m。图 3-1冲压成品图由图可以看出，这种零件一般生产的数量都很大，而且一定也会要求很高的生产工艺。为了降低成本，就把材料排成这样：图3-2 排样图模具结构图如下：3.2 辊轴送料机构的原理、结构及工作过程在第二章里已经描述了辊轴送料结构的样式和原因，为了更好的理解，下面我们要做更为细致的描述。将一对辊轴确定方向间断转动来间断运送材料的装置就是辊轴自动送料设备。除了大量使用的分为单边和双边的卧辊之外，因为安装方式不一样，还有立辊。此次毕业设计用的就是卧棍形式。极限运动位置和普通的运动位置就是如下图这样确定的：和其他运送材料的设备一般，辊轴运送材料也要确保一边冲压一边送料，有节奏的配合工作。当设备已经准备好要进行冲压了，这时候材料应该已经运送到位了，等候在冲压区被压。冲压后，上模回程，并且与下模和零件完全脱离了，下一次送料才接着开始。这种配合工作关系可以用一种周期图来表示。图 3-3 送料周期图从图中可以发现，抬辊的起始点和最终点在滑块的下止点对称，另外因为抬辊的开始点比压力机的压力角要大一点，如果抬辊抬晚了，材料就会发生移动，这样就就会造成这次冲压不合格，浪费了材料。运送材料的结构图如图所示：还有一个方面就是，用曲柄摇杆结构连接自动送料设备和压力机，可以调节摇杆的长度，而且可以调偏心距离在曲柄连接处的偏心调剂盘初。用万向联轴节连接杆。3.3 结构特性一、辊子 辊轴送料机构，顾名思义其主要零件就是辊子。为了可以更好的运送材料，保证工作性能，保证生产效率，要求辊子的制造工艺比较高，比如耐磨，精度高等等，毕竟它要直接和材料接触。 辊轴送料机构，顾名思义其主要零件就是辊子。辊子的外表面应该有很高的耐磨性和比较理想的形状尺寸精度，因为运送材料时辊子和坯料直接接触。 为了避免材料的浪费，将辊子做成了空心，把齿轮和上辊做在一起。如图下辊则是分开设计齿轮和辊。如图。辊子之间应该有相对较大的压紧力，因为有了摩擦力材料才能更方便的运动。如下：经过实际计算，F应为750N。由，查表得f=0.15。所以P=5000N，方向指向辊子中心。二、 压紧装置为了产生足够的摩擦力，需要在辊轴上设置压紧设备提供压力，这样就不会在送料过程中坯料移动，从而影响了送料的准确性。把两个弹簧不直接连接，而是间接压紧于送料装置，只要调节弹簧上面的螺母就可以调节压紧力，这样就可以根据实际情况实时调节。三、 抬辊装置将上辊略微抬起来一点，从而将坯料松开就是抬辊设备的作用。有多样的抬辊设备。为了方便材料进入，需要在上下辊之间有缝隙，所以是在临时将辊抬起在装料前。还有一个是进料已经结束，不过冲压还没有开始，为了让材料方便导正，就要让材料是自由的。第一个就需要设计一个手柄，可以手动来将辊抬起来；第二个主要就是用杠杆原理，利用螺杆把棍抬起。图3-5为了方便手动抬辊，就在送料结构中设计一个手柄，与撞杆式抬辊装置连接，这样也可以利用杠杆的原理手动来将辊抬起来。如图所示：四、 驱动机构通过压力机曲轴驱动，曲柄摇杆传动就是本设计的驱动方式。五、送料进距调节装置就在上文说到，自动运送材料设备与压力机连接所用的曲柄摇杆结构，都可以调节杆的长度，另外如果要调节偏心距可以在曲柄连接处的偏心调剂盘处调。六、间歇运动机构 通过曲轴的不停转动可以化做送料辊的间断转动，曲轴是压力机上的，在送料结构和压力计中间就是间断转动结构。本文选择超级离合器与主动辊也就是下辊连接从而实现间断运动。还有一些其他的运动结构，比如棘轮等。七、其它为了支撑毛坯零件，在本设备中设计了一个架子。另外，虽然本次设计为低俗冲压，因为压力计滑块来回次数45次/min，所以不用有停车装置。然而有时候运送材料的速度很大，辊子、材料还有传动系统都会产生惯性，受到惯性的作用材料到达终点时就不是理想的位置精度，所以把制动器放在辊轴端部很有必要。一般就应用闸瓦式的制动器结构就可以了，有简易的结构，很容易安装。但是缺点也很明显，一直在摩擦，因为一直在制动，所以摩擦损失比较大。一般用石棉或者铸铁当作摩擦材料。还有一些其他如带式和气动式的制动器。3.4 离合器的选用定向离合器也分为普通的定向离合器和异形滚子定向离合器，需要合理选择置放于自动送料装置中。普通的固定方向离合器基本原理和结构就是，当外圈的轮子向一个方向旋转，滚柱因为摩擦力被锲紧，外圈轮子逆向旋转，滚柱滚到宽敞空间克服了摩擦力，这时候离合器是分开的，星轮静止。外圈轮子的转发由摇杆来确定。异形滚子离合器主要是有数量很多的异形滚子在内外轮之间的圆环内，并且沿着同一个方向。另外因为b-b方向尺寸比a-a方向尺寸小，所以外圈轮子逆时针旋转，滚子的a-a方向与内外轮接触，这时候互相影响，内轮也就跟着一起旋转了；因为滚子多，并且体积也比较大，所以相互之间的接触就不多，磨损不高，所以这种离合器一般寿命比较高。相比于普通离合器，这种离合器传递同样的扭矩因为体积小，惯性笑，精度就会比较高。常用于驱动辊轴送料机构的辊轴的离合器一般就是超越离合器，为了让送料机构有一定的规律运动，就要求离合器产生间断转动。如果压力机的滑块运动次数不大于就可以用它。这次设计的压力机参数在所要求的范围之内 ，所以满足要求，可以使用。离合器结构如图：3.5 齿轮的设计及校核有一对传动齿轮在自动送料设备中，起的作用是将上下辊转动。虽然因为材料的厚度问题，可能会造成齿隙变宽，因为毕竟只有一对齿轮在上下辊之间直接传动。这就造成与计算好的步距不同。不过好在这次选择的材料不属于过厚的，所以不会引起太大的误差，所以还是选择直接传动用一对齿轮。由于没有严格要求传动尺寸，不大批量生产，所以用40Cr做小齿轮，调质处理，241HB286HB的硬度，选择平均值260HB。详细的计算见下文：计算齿面接触疲劳强度1. 初步设计转矩 模数m 取m=4 m=4 mm齿数 初取齿数 分度圆直径d 中心距a a a=160mm齿宽b 取b=50mm 取b=60mm 转数 接触疲劳极限 由机械设计中图12.17c 2. 校核计算圆周速度v 精度等级 选8级精度使用数 动载系数 由此得 齿向载荷分布系数 由机械设计中表12.11 载荷系数K K= =1.75 弹性系数 由机械设计中表12.12 节圆系数 接触最小安全系数 工作时间t =24000h应力循环次数 估计10，则指数m=8.78 =60 接触寿命系数 许用接触应力 验算 结果证明强度合适。齿根强度验证重合度系数 齿间载荷分配系数 由机械设计中表12.10， 齿向载荷分布系数 b/h=50/(4 由机械设计中图12.14 载荷系数K K=3.68齿形系数 由机械设计中图12.21 应力修正系数 查找机械设计可知 弯曲疲劳极限 查找机械设计可知 弯曲最小安全系数 查找机械设计可知 应力循环次数 查找机械设计可知 ，估计3则指数m=49.91 =60 弯曲寿命系数 查找机械设计可知 尺寸系数 由机械设计中图12.25 许用弯曲应力 验算 = 校核合格。 设计的齿轮如下图：3.6 轴的设计及校核一共有三根轴在此次设计中，上下辊轴是三根轴中主要的两根轴。又因为下辊上的轴结构更复杂，而且还有许多其他的零件，所以相对上轴更需要进行规范的校核。至于上轴，因为只是固定作用，当作转动核心来使用，并且结构简单，所以不需要做校核。校核计算下辊轴：因为这种情况一般不会对轴的材料有什么要求，所以本设计就选择使用45钢来当作轴的材料来计算。轴的计算步骤如下：设计轴的结构如下：计算齿轮受力轴的受力图转矩 由上面计算可知 圆周力 径向力 计算支撑反力水平面反力 弯矩图a)水平面垂直面反力 b)垂直面c)合成弯矩图许用应力许用应力值 查找机械设计可知： 应力校正系数 转矩图当量转矩 合成弯矩图校核轴径轴径 计算结果表示，轴的各个截面都可以满足各种工作条件，所以检测合格。3.7 轴承的设计和校核有两对轴承在本次毕业设计中被选择，因为下轴上的轴承会承担更大的周承力，所以不需要校核上轴，校核下轴。选用的轴承数据如下：轴承型号d（mm）D(mm)Cr（N）（N）60084068132009420轴承1的校核计算项目计算内容计算结果轴承1的径向载荷轴承转速由以上可知，轴向载荷由以上计算可知，=0 N=0 N=0/9420=0e查表18.7e=0.16=0/8440eX、Y查表18.7X=1，Y=0冲击载荷系数查表18.8=1.2当量动载荷PP=1012.8N轴承预期使用寿命=24000h计算额定动载荷基本额定动载荷由上表可知=13200N 由于，校核合格。轴承2的校核计算项目计算内容计算结果轴承2的径向载荷轴承转速由以上可知，轴向载荷由以上计算可知，=0N=0N=0/9420=0e查表18.7e=0.16=0/9520eX、Y查表18.7X=1，Y=0冲击载荷系数查表18.8=1.2当量动载荷PP=1142.4N轴承预期使用寿命=24000h计算额定动载荷基本额定动载荷由上表可知=13200N由于，校核合格。3.8 键的设计和校核这次设计一共用了4个键，包括三个平键和一个斜键，因为斜键只是在连接撞柄时候起作用，所以只要校核三个平键。三个平键的校核过程如下校核平键170是平键1传递的转矩，26mm是轴径。查表选择键的截面尺寸为：b=8mm，h=7mm，键长=22mm。=l-b=22-8=14mm，这是键的接触长度。挤压应力通过查表可得，与上式联系起来故平键1合格。校核平键233.2是平键2传递的转矩，48mm是轴径。查找键的图表可以知道：宽b=14mm，高h=9mm，键长=45mm。=l-b=45-14=31mm是键的接触长度。挤压应力通过查表可得，与上式联系起来平键2合格。校核平键336.8是平键3传递的转距， 40mm是轴径。查找键的图表可以知道：宽b=12mm，高h=8mm，键长=45mm。=l-b=45-12=33mm是键的接触长度。挤压应力通过查表可得，与上式联系起来平键3合格。第四章 润滑与密封4.1 润滑用脂润滑来润滑本次设计中的齿轮，加脂时间维持在十天左右加一次，这样就可以保证齿轮的干净。钙基润滑脂中的号是这次润滑脂的具体型号，不仅有环境实用性强的优点，抗水性还十分突出。轴承的润滑一般都是用黄油的，用一种手动油枪，每过七八天左右就往轴承处加点油，这样就可以保证轴承一直处于良好的工作性能。4.2 密封本次设计中，只有周成功需要密封，形式就是用毡圈，不让轴承内部沾染到灰尘，这样就可以有干净的轴承。因为结构简单，价格低廉所以大多数轴承密封地方都用的毡圈密封，主要通过矩形毡圈安装在梯形槽从而有径向的压力所以就有了密封效果。4.3 安全安全永远是第一位的，要将下面这几条规则牢记于心才能去正式操作模具：（1） 模具的危险区应该禁止操作者的手或其他部位接触。（2） 为了保证安全，在设计时就要确定模具哪里是危险的，并有防护措施。（3） 模具的零件不应该是由于设计问题被破坏的。（4） 工作人员如果用处触碰移动的模具，很可能会发生伤害事故，所以不能允许工作人员用手碰。（5） 操作人员应该只是辅助作用，不应该被要求做幅度较大难度较大的动作，而且也应该保证操作者基本没有位移，从而降低出现失误的概率。参考文献1成大先. 机械设计手册M. 北京:化学工业出版社, 2002.2姜奎华.冲压工艺与模具设计M. 北京:机械工业出版社, 2000.3中国机械工程学会锻压学会.锻压手册M. 北京:机械工业出版社,1993.4黄继昌.实用机械机构图册M.北京:人民邮电出版社,1996.5甘永立.几何量公差与检测M.上海:上海科学技术出版社,2001.6 华大年.机械原理M.北京:高等教育出版社,2000.7 王昆.机械设计基础课程设计M.北京:高等教育出版社,1995.8 姜奎华.冲压工艺与模具设计M. 北京:机械工业出版社,2002.9 杨玉英.工程制图M.南京：纺织工业出版社,1997.10上海技术革新展览会.实用冲压技术M.上海：上海科学技术出版社,1982.结束语这个设计的说明书到此就告结束了。在设计之前以及之中，在思路发生偏差之时，在遇到的问题和瓶颈之时，师长和同学们给予相当多的启发和帮助。经过为期三个月的实习和论文设计，使四年来所学的机械专业知识在实践中加深了认识，并且这也相当于在毕业之前对所学各课程的一次全面性的复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我三年生活中占有重要的地位。通过本毕业论文计，巩固了我在校所学的专业基础知识，锻炼了我的自学能力，研究能力以及各种综合能力，进一步理解并运用所学的专业知识，扩大了我的知识面，加强我的多学科理论知识与技能综合能力的训练，培养我的创新意识，创新能力和获取新知识能力。就我个人而言，我希能通过这次毕业设计对自已未来将从事的工作进行一次适应性的训练，希望在设计中能锻炼自已分析问题、解决问题的能力，为自已今后的实现人生目标打下一个良好的基础。通过本次论文设计，我感到了自己知识面的狭窄，由于自己的专业知识水平和能力所限，设计仍有许多不足之处，期望各位老师给予批评指正。30 PaperTest检测报告简明打印版检测报告简明打印版 比对结果（相似度）：比对结果（相似度）：总体相似度：总体相似度：28 % （相似字数占总字数的百分比） （相似字数占总字数的百分比） 红色相似度：红色相似度：8 % （句子相似度7 0 %- 10 0 %的字数占总字数的百分比） （句子相似度7 0 %- 10 0 %的字数占总字数的百分比） 橙色相似度：橙色相似度：20 % （句子相似度40 %- 7 0 %的字数占总字数的百分比） （句子相似度40 %- 7 0 %的字数占总字数的百分比） 编 号：编 号：5ABCF92293392MUYW标 题：冷冲压辊轴式自动送料装置设计标 题：冷冲压辊轴式自动送料装置设计作 者：12 3作 者：12 3长 度：8 6 2 2 字符( 不计空格)长 度：8 6 2 2 字符( 不计空格)段 落：3 7 7 个段 落：3 7 7 个句 子：2 5 2 句句 子：2 5 2 句词 语：3 6 8 5 个词 语：3 6 8 5 个时 间：时 间：2018-3-29 22:33:06查真伪：查真伪：/cha 全文简明报告：全文简明报告： 前言 前言 5 0 %： 金属制造成型加工的基本方式之一就是冲压，板料零件的加工主要就用它，因此也被叫做板料成形。 5 0 %： 金属制造成型加工的基本方式之一就是冲压，板料零件的加工主要就用它，因此也被叫做板料成形。 6 1 %： 冲压除了能够做尺寸比较小的仪器设备意外，还可以制造像汽车杠、压力容器封头类似的大型器件； 6 1 %： 冲压除了能够做尺寸比较小的仪器设备意外，还可以制造像汽车杠、压力容器封头类似的大型器件； 45 %： 不仅能够冲压出尺寸公差等级要求比较低的零件，还能冲压公差要求比较高形状比较复杂的零件。 45 %： 不仅能够冲压出尺寸公差等级要求比较低的零件，还能冲压公差要求比较高形状比较复杂的零件。 不不低的制造效率，不高的经济投入，材料还能充分的利用，稍微学习就可以轻松操作，机械化与自动化的实现也非常低的制造效率，不高的经济投入，材料还能充分的利用，稍微学习就可以轻松操作，机械化与自动化的实现也非常的方便。 所以在车辆，家用电器，航天，武器等制造生产方面有非常广大的应用意义。 的方便。 所以在车辆，家用电器，航天，武器等制造生产方面有非常广大的应用意义。 1. 1. 1 机械制造中冲压不可替代 1. 1. 1 机械制造中冲压不可替代 6 1 %： 冲压除了能够做尺寸比较小的仪器设备意外，还可以制造像汽车杠、压力容器封头类似的大型器件； 6 1 %： 冲压除了能够做尺寸比较小的仪器设备意外，还可以制造像汽车杠、压力容器封头类似的大型器件； 45 %： 不仅能够冲压出尺寸公差等级要求比较低的零件，还能冲压公差要求比较高形状比较复杂的零件。 45 %： 不仅能够冲压出尺寸公差等级要求比较低的零件，还能冲压公差要求比较高形状比较复杂的零件。 10 0 %： 有6 0 % 7 0 %的材料都是用冲压做的，包括板料，管子和别的形状的钢料。 10 0 %： 有6 0 % 7 0 %的材料都是用冲压做的，包括板料，管子和别的形状的钢料。 所以在车辆，家用电器，航所以在车辆，家用电器，航天，武器等制造生产方面有非常广大的应用意义。 天，武器等制造生产方面有非常广大的应用意义。 重量比较低，不厚，刚度还合适是冲压件的优点。 由模具来保证冲压件的尺寸公差，所以质量一般来讲很稳重量比较低，不厚，刚度还合适是冲压件的优点。 由模具来保证冲压件的尺寸公差，所以质量一般来讲很稳定，不需要用车床等设备再次加工就可以直接投入使用。 定，不需要用车床等设备再次加工就可以直接投入使用。 45 %： 相比较于原始坯料，冷冲压件的金属组织和力 45 %： 相比较于原始坯料，冷冲压件的金属组织和力学方面的属性都比较好，表面的粗糙度也低。 学方面的属性都比较好，表面的粗糙度也低。 10 0 %： 如果就公差等级和表面粗糙这两方面来看，冷冲压比热 10 0 %： 如果就公差等级和表面粗糙这两方面来看，冷冲压比热冲压要更好一些。 冲压要更好一些。 5 8 %： 用复合模或多工位的连续模对数量比较多的零件进行冲压生产。 5 1 %： 现在有 5 8 %： 用复合模或多工位的连续模对数量比较多的零件进行冲压生产。 5 1 %： 现在有生产效率很高的全自动冲压生产线，是以快速多工位压力机为核心，配备了带料开卷，修正，成品集合，运送和模生产效率很高的全自动冲压生产线，是以快速多工位压力机为核心，配备了带料开卷，修正，成品集合，运送和模具库以及快速换模具设备。 49 %： 为提高冲压件的质量和生产时候的制造投入，可以用新式模具材料和其他具库以及快速换模具设备。 49 %： 为提高冲压件的质量和生产时候的制造投入，可以用新式模具材料和其他表面加工技术。 表面加工技术。 为了让冲压模具精准和耐用，就要修改模具形状。 为了让冲压模具精准和耐用，就要修改模具形状。 ID: 5ABCF92293392MUYW 1 / 15 46 %： 随着时代的发展与进步，冲压成形工艺的发展越来越快，只要冲压件除了以前常用的压力机和钢制模 46 %： 随着时代的发展与进步，冲压成形工艺的发展越来越快，只要冲压件除了以前常用的压力机和钢制模具制造外， 41 %： 还有各种特种冲压成形工艺，比如液压式，旋压式，超塑式，爆炸式，电水花式， 44具制造外， 41 %： 还有各种特种冲压成形工艺，比如液压式，旋压式，超塑式，爆炸式，电水花式， 44%： 电磁式等，让冲压技术发展到了新的台阶。 5 4 %： 多品种的批量零件生产一般需要用到特种冲压成形技%： 电磁式等，让冲压技术发展到了新的台阶。 5 4 %： 多品种的批量零件生产一般需要用到特种冲压成形技术。 43 %： 中小批量的冲压加工一般就用简单的冲压手段就够了，这些冲压手段像简易模具，熔点不高的合术。 43 %： 中小批量的冲压加工一般就用简单的冲压手段就够了，这些冲压手段像简易模具，熔点不高的合金模具，成套的模具还有冲压柔性制造等都是。 金模具，成套的模具还有冲压柔性制造等都是。 总而言之，生产效率比较高，低投入，浪费的材料少，容易操作，机械化与一体化的实现十分方便都是冲压模总而言之，生产效率比较高，低投入，浪费的材料少，容易操作，机械化与一体化的实现十分方便都是冲压模的有点。 的有点。 48 %： 有时候将集中简单的工艺结合，比如冲压和焊接，胶结等，就可以使零件结构更加合理，比较 48 %： 有时候将集中简单的工艺结合，比如冲压和焊接，胶结等，就可以使零件结构更加合理，比较方便加工，可以加工出形状更复杂的结构体。 方便加工，可以加工出形状更复杂的结构体。 1. 1. 2 现代冲压加工发展趋势 1. 1. 2 现代冲压加工发展趋势 40 %： 复合材料或高分子材料正在逐步淘汰传统的金属材料，成为制造冲压件。 40 %： 复合材料或高分子材料正在逐步淘汰传统的金属材料，成为制造冲压件。 5 2 %： 为了满足冲压产品的升级提高和各种客户需求量的要求，需要在模具的设计和生产中开发和使用 5 2 %： 为了满足冲压产品的升级提高和各种客户需求量的要求，需要在模具的设计和生产中开发和使用CA D / CA M 系统，研究新型生产技术和模具，设备等。 CA D / CA M 系统，研究新型生产技术和模具，设备等。 5 3 %： 冲压的机械化与自动化流水线制造发展使用数字化冲压设备。 5 3 %： 冲压的机械化与自动化流水线制造发展使用数字化冲压设备。 44 %： 为了让冲压制造的更加合理和成本低，液压式，旋压式，爆炸式等新兴技术将会取代传统的冲压加工 44 %： 为了让冲压制造的更加合理和成本低，液压式，旋压式，爆炸式等新兴技术将会取代传统的冲压加工方法。 方法。 10 0 %： 冲模的核心零件有两个，一个是凸模还有一个是凹模。 10 0 %： 冲模的核心零件有两个，一个是凸模还有一个是凹模。 因为工作顺序不一样，所以大小和形状还因为工作顺序不一样，所以大小和形状还要根据具体的实际情况来确定。 要根据具体的实际情况来确定。 5 4 %： 为了方便坯件和板料的脱离，凸凹模之间的缝隙都很小，并且是锋利的 5 4 %： 为了方便坯件和板料的脱离，凸凹模之间的缝隙都很小，并且是锋利的刀口，从而产生巨大的剪切力剪切。 刀口，从而产生巨大的剪切力剪切。 5 5 %： 辅助时间在现代化的机加工过程中占了很大一部分，它是在零件单件加工时候因为送料而损失的。 5 5 %： 辅助时间在现代化的机加工过程中占了很大一部分，它是在零件单件加工时候因为送料而损失的。 5 3 %： 减少制造过程中的辅助时间将会是提高生产效率中非常宝贵的一个步骤。 5 7 %： 升级生产的自动化程 5 3 %： 减少制造过程中的辅助时间将会是提高生产效率中非常宝贵的一个步骤。 5 7 %： 升级生产的自动化程度，就可以降低辅助时间。 度，就可以降低辅助时间。 通过分析我们可以知道，在制造中送料的自动化非常重要，如果发展的好了可以大通过分析我们可以知道，在制造中送料的自动化非常重要，如果发展的好了可以大大提高我国的制造业水平，所以就要想办法研究者中自动送料机构。 大提高我国的制造业水平，所以就要想办法研究者中自动送料机构。 44 %： 经过固定方向部分，实现固定方向安放，然后按照顺序送到机床或者指定的地方，这就是自动送料机 44 %： 经过固定方向部分，实现固定方向安放，然后按照顺序送到机床或者指定的地方，这就是自动送料机，将冲压材料或者冲压件运送的过程。 ，将冲压材料或者冲压件运送的过程。 这种方式不但节省了大量的人力资源，使工人们从体力劳动中解放出来这种方式不但节省了大量的人力资源，使工人们从体力劳动中解放出来，而且对于安全的保障也是看得见的，所以在大量的自动化生产中十分的好用。 现在在我国，如果能将大量的冲，而且对于安全的保障也是看得见的，所以在大量的自动化生产中十分的好用。 现在在我国，如果能将大量的冲压机床改装成半自动或者自动化的机床，那么机床的潜力将会完全开发出来，这对于我国来讲意义非凡。 压机床改装成半自动或者自动化的机床，那么机床的潜力将会完全开发出来，这对于我国来讲意义非凡。 5 4 5 4%： 另外为了实现冲压的全部自动化，在机床上安放自动送料结构，可以极大的加快冲压的制造效率。 %： 另外为了实现冲压的全部自动化，在机床上安放自动送料结构，可以极大的加快冲压的制造效率。 1. 2 参考文献综述 1. 2 参考文献综述 45 %： 脱离工序要求冲压件脱离面的粗糙度满足一定得精度，主要就是通过冲压件与坯料按照轮廓线脱离； 45 %： 脱离工序要求冲压件脱离面的粗糙度满足一定得精度，主要就是通过冲压件与坯料按照轮廓线脱离； 47 %： 至于塑造工序就是在不破坏坯料的情况下使材料变形，变成需要的样品形状，而且尺寸公差等方面也要 47 %： 至于塑造工序就是在不破坏坯料的情况下使材料变形，变成需要的样品形状，而且尺寸公差等方面也要达到标准。 达到标准。 ID: 5ABCF92293392MUYW 2 / 15 5 9 %： 根据冲压时候的温度不同，冲压也分为冷冲压和热冲压两种。 5 9 %： 根据冲压时候的温度不同，冲压也分为冷冲压和热冲压两种。 应该选择哪个主要看材料的热处理应该选择哪个主要看材料的热处理情况和最后使用在什么样的环境中，还取决于材料的强度，厚薄，变形能力还制造设备所能达到的能力等 情况和最后使用在什么样的环境中，还取决于材料的强度，厚薄，变形能力还制造设备所能达到的能力等 5 8 %： 1. 冷冲压 在室温环境下加工金属，主要应用于比4m m 还要薄的坯料。 5 8 %： 1. 冷冲压 在室温环境下加工金属，主要应用于比4m m 还要薄的坯料。 不需要提前加热，没有氧化不需要提前加热，没有氧化了得表层，粗糙度低，容易操作，成本低是优点。 了得表层，粗糙度低，容易操作，成本低是优点。 6 1 %： 但是加工硬化严重，甚至会使金属丧失变形能力。 6 1 %： 但是加工硬化严重，甚至会使金属丧失变形能力。 另外对坯料还有要求，比如薄厚均匀，表面比较光滑，没有损伤等。 另外对坯料还有要求，比如薄厚均匀，表面比较光滑，没有损伤等。 5 6 %： 2 . 热冲压 可以将金属的温度调高到一个温度区间中的冲压加工方式。 5 5 %： 减少内应力，防止 5 6 %： 2 . 热冲压 可以将金属的温度调高到一个温度区间中的冲压加工方式。 5 5 %： 减少内应力，防止加工产生的硬化，提高材料塑性，减少变形抗力，有利于设备的保护都是其优势。 加工产生的硬化，提高材料塑性，减少变形抗力，有利于设备的保护都是其优势。 二十一世纪以来，各个经济强国都提出了自己的工业计划，中国制造2 0 2 5 中，冲压加工就必不可少，所以如果二十一世纪以来，各个经济强国都提出了自己的工业计划，中国制造2 0 2 5 中，冲压加工就必不可少，所以如果要迎头赶上其他国家，我们就要做到这些： 要迎头赶上其他国家，我们就要做到这些： 6 6 %： （1）仔细讨论冲压变形的根本原理、多种冲压手段的变形原理、丧失稳定性原理和极端变形程度等； 6 6 %： （1）仔细讨论冲压变形的根本原理、多种冲压手段的变形原理、丧失稳定性原理和极端变形程度等； 5 5 %： 为提前了解某个工艺阶段中坯料对冲压的适合性，防止可能出现的质量问题，应该应用有限元，边界元 5 5 %： 为提前了解某个工艺阶段中坯料对冲压的适合性，防止可能出现的质量问题，应该应用有限元，边界元等技术， 40 %： 数字化分析讨论冲压过程，进一步提高冲压工艺草案，使制造变形理论渐渐作为直接指导作等技术， 40 %： 数字化分析讨论冲压过程，进一步提高冲压工艺草案，使制造变形理论渐渐作为直接指导作用在生产阶段。 用在生产阶段。 6 1 %： （2 ）高强度的钢板、塑料夹层钢板和其他合成材料或高分子材料正在逐渐淘汰传统的制造冲压件用的 6 1 %： （2 ）高强度的钢板、塑料夹层钢板和其他合成材料或高分子材料正在逐渐淘汰传统的制造冲压件用的金属材料。 47 %： 伴随科学技术的不断创新，不断探索各种新材料的冲压属性，使冲压成形技术继续发展和金属材料。 47 %： 伴随科学技术的不断创新，不断探索各种新材料的冲压属性，使冲压成形技术继续发展和提高。 提高。 45 %： （3 ）研究并使用计算机帮忙设计和加工系统，开展高精度，寿命长的模具和简单模具制造技术和普适 45 %： （3 ）研究并使用计算机帮忙设计和加工系统，开展高精度，寿命长的模具和简单模具制造技术和普适组装模具， 5 1 %： 一组模具，换模装置来设计和生产模具，从而满足冲压产品的更行淘汰和各种客户要求产组装模具， 5 1 %： 一组模具，换模装置来设计和生产模具，从而满足冲压产品的更行淘汰和各种客户要求产量的要求。 量的要求。 5 3 %： （4）应该大量应用数字化冲压设备，软性的冲压加工系统，多个工位快速自动化冲压和智能化运料和 5 3 %： （4）应该大量应用数字化冲压设备，软性的冲压加工系统，多个工位快速自动化冲压和智能化运料和拿件， 45 %： 流水线冲压生产的机械化和自动化从而得到进行。 拿件， 45 %： 流水线冲压生产的机械化和自动化从而得到进行。 48 %： （5 ）电水花式，电磁式，超塑式等的不断进步和使用， 48 %： （5 ）电水花式，电磁式，超塑式等的不断进步和使用， 他们已经逐渐淘汰了很多传统的冲压加工他们已经逐渐淘汰了很多传统的冲压加工手段，这样就大大的节约了劳动力， 全都是机械自动化的，显得也很合理，不用投入大量的人力资金。 手段，这样就大大的节约了劳动力， 全都是机械自动化的，显得也很合理，不用投入大量的人力资金。 为了实现中国2 0 2 5 ，保证我国的制造业水平能够提高，需要研制一种全自动冲压加工系统，这种系统以冲模为为了实现中国2 0 2 5 ，保证我国的制造业水平能够提高，需要研制一种全自动冲压加工系统，这种系统以冲模为核心，有电子计算机来控制。 核心，有电子计算机来控制。 5 1 %： 完全自动化的冲压生产流程线，冲压制造核心，全自动的下料冲床，还有 5 1 %： 完全自动化的冲压生产流程线，冲压制造核心，全自动的下料冲床，还有电子计算机数字化转塔式冲床和别的自动化冲压系统可以上料和下料的。 电子计算机数字化转塔式冲床和别的自动化冲压系统可以上料和下料的。 只有有了质量过硬，效率达到条件的只有有了质量过硬，效率达到条件的冲模这些系统才可以完美运行。 冲模这些系统才可以完美运行。 44 %： 通过模具自己的运动结构来驱动自动模中的出料出件。 44 %： 通过模具自己的运动结构来驱动自动模中的出料出件。 光驱动结构来看有很多，像机械式，液压光驱动结构来看有很多，像机械式，液压式这些，不过在这次设计中最好还是选择了曲轴或者滑块，并且由压力机驱动。 式这些，不过在这次设计中最好还是选择了曲轴或者滑块，并且由压力机驱动。 自动模最大的特点就是能和冲压工艺协调工作，运送材料，卸件等等都是间断性周期性的来实现。 自动模最大的特点就是能和冲压工艺协调工作，运送材料，卸件等等都是间断性周期性的来实现。 8 2 %： 8 2 %：有很多结构都可以实现这种运动，比如棘轮，槽轮，凸轮，定向离合器等等，这些都是周期性运动的结构。 有很多结构都可以实现这种运动，比如棘轮，槽轮，凸轮，定向离合器等等，这些都是周期性运动的结构。 到到底什么才能称作自动送料装置呢？ 底什么才能称作自动送料装置呢？ 43 %： 通过周期间断的动作自动工作就是自动送料装置。 43 %： 通过周期间断的动作自动工作就是自动送料装置。 ID: 5ABCF92293392MUYW 3 / 15 5 1 %： 周期性间断的与冲模协调进行是自动模出料出件动作的最大特点。 5 1 %： 周期性间断的与冲模协调进行是自动模出料出件动作的最大特点。 有很多结构都可以实现这种运有很多结构都可以实现这种运动，比如棘轮，槽轮，凸轮，定向离合器等等，这些都是周期性运动的结构。 平面连杆机构等。 供我们选择。动，比如棘轮，槽轮，凸轮，定向离合器等等，这些都是周期性运动的结构。 平面连杆机构等。 供我们选择。 44 %： 自动送料机构通过传动机构产生周期性的动作。 44 %： 自动送料机构通过传动机构产生周期性的动作。 7 0 %： 综上所述，这次毕业设计的主要内容就是冲床自动送料装置的设计。 7 0 %： 综上所述，这次毕业设计的主要内容就是冲床自动送料装置的设计。 10 0 %： 第二章 自动送料机构总体方案设计 10 0 %： 第二章 自动送料机构总体方案设计 送材料设备和上工件设备都属于是自动送料设备。 送材料设备和上工件设备都属于是自动送料设备。 6 3 %： 这次毕业设计属于送材料设备。 6 3 %： 这次毕业设计属于送材料设备。 最常见的送最常见的送材料结构的外貌有下面这几种： 材料结构的外貌有下面这几种： 钩式送料机构; 钩式送料机构; 凸轮钳式送料; 凸轮钳式送料; 杠杆送料机构; 杠杆送料机构; 夹持送料机构； 夹持送料机构； 辊轴送料机构。 辊轴送料机构。 49 %： 因为前面三种运送材料设备加工的材料厚度都比较厚，不适合这次毕业设计所用的毛坯件厚度，所以 49 %： 因为前面三种运送材料设备加工的材料厚度都比较厚，不适合这次毕业设计所用的毛坯件厚度，所以主要选择第四种和第五种方案。 主要选择第四种和第五种方案。 对比两种方案可以看出，第四种会产生比较大的振动，因为需要斜锲驱动送料对比两种方案可以看出，第四种会产生比较大的振动，因为需要斜锲驱动送料爪和滑板移动，这就影响了运送材料的精准； 第五种则显得比较稳定，因为是使用辊轴来进行送料的，所以送料爪和滑板移动，这就影响了运送材料的精准； 第五种则显得比较稳定，因为是使用辊轴来进行送料的，所以送料的精准度也可以得到保障。 的精准度也可以得到保障。 48 %： 所以最后根据方面的原因，选择了辊轴式自动送料装置设计。 48 %： 所以最后根据方面的原因，选择了辊轴式自动送料装置设计。 如图 如图 10 0 %： 1- 偏心轮 2 - 上模 3 - 下模 4- 万向联结节 5 - 曲柄摇杆机构 10 0 %： 1- 偏心轮 2 - 上模 3 - 下模 4- 万向联结节 5 - 曲柄摇杆机构 6 - 上辊 7 - 离合器 8 - 支撑 9- 下辊 6 - 上辊 7 - 离合器 8 - 支撑 9- 下辊 5 0 %： 通过压力机曲轴的运动，从而驱动辊轴式送料机构的运动。 5 0 %： 通过压力机曲轴的运动，从而驱动辊轴式送料机构的运动。 利用曲柄摇杆结构来当传动。 进给利用曲柄摇杆结构来当传动。 进给步长如下计算： 步长如下计算： 5 1 %： 确定了S步长后，为了满足进给步长，可以改变主动辊的直径d 1和转交。 5 1 %： 确定了S步长后，为了满足进给步长，可以改变主动辊的直径d 1和转交。 43 %： 利用确定方向的离合器将曲柄摇杆结构和辊轴结合在一起。 43 %： 利用确定方向的离合器将曲柄摇杆结构和辊轴结合在一起。 94 %： 因为不同情况下，材料不可能 94 %： 因为不同情况下，材料不可能用同样的速度来运输，所以就要根据实际情况来挑选离合器了。 用同样的速度来运输，所以就要根据实际情况来挑选离合器了。 47 %： 想要确定主动辊的直径，那就要确定进给速度和转角 47 %： 想要确定主动辊的直径，那就要确定进给速度和转角 如果上辊和下辊的旋转速度不同，那会很麻烦。 因为通过齿轮来对主从辊进行传动，因此需要 如果上辊和下辊的旋转速度不同，那会很麻烦。 因为通过齿轮来对主从辊进行传动，因此需要 有多样的抬辊设备。 为了方便材料进入，需要在上下辊之间有缝隙，所以是在临时将辊抬起在装料前。 还有多样的抬辊设备。 为了方便材料进入，需要在上下辊之间有缝隙，所以是在临时将辊抬起在装料前。 还有一个是进料已经结束，不过冲压还没有开始，为了让材料方便导正，就要让材料是自由的。 第一个就需要设计有一个是进料已经结束，不过冲压还没有开始，为了让材料方便导正，就要让材料是自由的。 第一个就需要设计ID: 5ABCF92293392MUYW 4 / 15一个手柄，可以手动来将辊抬起来； 一个手柄，可以手动来将辊抬起来； 41 %： 第二个主要就是用杠杆原理，利用螺杆把棍抬起。 41 %： 第二个主要就是用杠杆原理，利用螺杆把棍抬起。 工作顺序是这样的： 还没有送料，先用手柄把上辊抬起来，这样中间就有了缝隙，可以把材料放进去，然后工作顺序是这样的： 还没有送料，先用手柄把上辊抬起来，这样中间就有了缝隙，可以把材料放进去，然后开始送料，不过得再把手柄按下去压紧。 开始送料，不过得再把手柄按下去压紧。 45 %： 当1往上运动，通过曲柄摇杆机构将下辊顺时针转动，从而两个 45 %： 当1往上运动，通过曲柄摇杆机构将下辊顺时针转动，从而两个辊一起转就完成了运输材料的任务。 48 %： 当2 往下运动时候，因为上辊被抬起来了，所以材料不动，这样就辊一起转就完成了运输材料的任务。 48 %： 当2 往下运动时候，因为上辊被抬起来了，所以材料不动，这样就可以完成冲压工作。 可以完成冲压工作。 94 %： 这时候1再次往上运动，就和前文所描述的动作一样了，一直循环就可以完成自动 94 %： 这时候1再次往上运动，就和前文所描述的动作一样了，一直循环就可以完成自动间歇送料。 间歇送料。 10 0 %： 第三章 自动送料机构的设计 10 0 %： 第三章 自动送料机构的设计 3 . 1 零件分析及模具的结构形式 3 . 1 零件分析及模具的结构形式 因为要冲压的材料是不锈钢，而且样品是一种长条式的，如图3 - 1。 因为要冲压的材料是不锈钢，而且样品是一种长条式的，如图3 - 1。 5 7 %： 因为没有公差来标明，所以查手 5 7 %： 因为没有公差来标明，所以查手册后，确定标准公差为16 0 m 。 册后，确定标准公差为16 0 m 。 图 3 - 1冲压成品图 图 3 - 1冲压成品图 由图可以看出，这种零件一般生产的数量都很大，而且一定也会要求很高的生产工艺。 为了降低成本，就把由图可以看出，这种零件一般生产的数量都很大，而且一定也会要求很高的生产工艺。 为了降低成本，就把材料排成这样： 材料排成这样： 图3 - 2 排样图 图3 - 2 排样图 模具结构图如下： 模具结构图如下： 10 0 %： 3 . 2 辊轴送料机构的原理、结构及工作过程 10 0 %： 3 . 2 辊轴送料机构的原理、结构及工作过程 在第二章里已经描述了辊轴送料结构的样式和原因，为了更好的理解，下面我们要做更为细致的描述。 在第二章里已经描述了辊轴送料结构的样式和原因，为了更好的理解，下面我们要做更为细致的描述。 5 2 %： 将一对辊轴确定方向间断转动来间断运送材料的装置就是辊轴自动送料设备。 5 2 %： 将一对辊轴确定方向间断转动来间断运送材料的装置就是辊轴自动送料设备。 除了大量使用的分除了大量使用的分为单边和双边的卧辊之外，因为安装方式不一样，还有立辊。 此次毕业设计用的就是卧棍形式。 为单边和双边的卧辊之外，因为安装方式不一样，还有立辊。 此次毕业设计用的就是卧棍形式。 极限运动位置和普通的运动位置就是如下图这样确定的： 极限运动位置和普通的运动位置就是如下图这样确定的： 42 %： 和其他运送材料的设备一般，辊轴运送材料也要确保一边冲压一边送料，有节奏的配合工作。 42 %： 和其他运送材料的设备一般，辊轴运送材料也要确保一边冲压一边送料，有节奏的配合工作。 当当设备已经准备好要进行冲压了，这时候材料应该已经运送到位了，等候在冲压区被压。 设备已经准备好要进行冲压了，这时候材料应该已经运送到位了，等候在冲压区被压。 43 %： 冲压后，上模回 43 %： 冲压后，上模回程，并且与下模和零件完全脱离了，下一次送料才接着开始。 6 9 %： 这种配合工作关系可以用一种周期图来程，并且与下模和零件完全脱离了，下一次送料才接着开始。 6 9 %： 这种配合工作关系可以用一种周期图来表示。 表示。 图 3 - 2 送料周期图 图 3 - 2 送料周期图 6 3 %： 从图中可以发现，抬辊的起始点和最终点在滑块的下止点对称， 5 3 %： 另外因为抬辊的开始点比 6 3 %： 从图中可以发现，抬辊的起始点和最终点在滑块的下止点对称， 5 3 %： 另外因为抬辊的开始点比压力机的压力角要大一点，如果抬辊抬晚了， 压力机的压力角要大一点，如果抬辊抬晚了， 材料就会发生移动，这样就就会造成这次冲压不合格，浪费了材材料就会发生移动，这样就就会造成这次冲压不合格，浪费了材料。 料。 ID: 5ABCF92293392MUYW 5 / 15 运送材料的结构图如图所示： 运送材料的结构图如图所示： 41 %： 还有一个方面就是，用曲柄摇杆结构连接自动送料设备和压力机，可以调节摇杆的长度，而且可以调 41 %： 还有一个方面就是，用曲柄摇杆结构连接自动送料设备和压力机，可以调节摇杆的长度，而且可以调偏心距离在曲柄连接处的偏心调剂盘初。 偏心距离在曲柄连接处的偏心调剂盘初。 用万向联轴节连接杆。 用万向联轴节连接杆。 3 . 3 结构特性 3 . 3 结构特性 一、辊子 一、辊子 5 5 %： 辊轴送料机构，顾名思义其主要零件就是辊子。 5 5 %： 辊轴送料机构，顾名思义其主要零件就是辊子。 为了可以更好的运送材料，保证工作性能，保证为了可以更好的运送材料，保证工作性能，保证生产效率，要求辊子的制造工艺比较高，比如耐磨，精度高等等，毕竟它要直接和材料接触。 生产效率，要求辊子的制造工艺比较高，比如耐磨，精度高等等，毕竟它要直接和材料接触。 5 5 %： 辊轴送料机构，顾名思义其主要零件就是辊子。 48 %： 辊子的外表面应该有很高的耐磨性和比较 5 5 %： 辊轴送料机构，顾名思义其主要零件就是辊子。 48 %： 辊子的外表面应该有很高的耐磨性和比较理想的形状尺寸精度，因为运送材料时辊子和坯料直接接触。 理想的形状尺寸精度，因为运送材料时辊子和坯料直接接触。 为了避免材料的浪费，将辊子做成了空心，把齿轮和上辊做在一起。 如图 为了避免材料的浪费，将辊子做成了空心，把齿轮和上辊做在一起。 如图 下辊则是分开设计齿轮和辊。 如图。 下辊则是分开设计齿轮和辊。 如图。 辊子之间应该有相对较大的压紧力，因为有了摩擦力材料才能更方便的运动。 如下： 辊子之间应该有相对较大的压紧力，因为有了摩擦力材料才能更方便的运动。 如下： 经过实际计算，F应为2 2 4N。 由 ，查表得f = 0 . 15 。 所以P = 15 0 0 N，方向指向辊子中心。 经过实际计算，F应为2 2 4N。 由 ，查表得f = 0 . 15 。 所以P = 15 0 0 N，方向指向辊子中心。 二、压紧装置 二、压紧装置 为了产生足够的摩擦力，需要在辊轴上设置压紧设备提供压力，这样就不会在送料过程中坯料移动，从而影响为了产生足够的摩擦力，需要在辊轴上设置压紧设备提供压力，这样就不会在送料过程中坯料移动，从而影响了送料的准确性。 了送料的准确性。 41 %： 把两个弹簧不直接连接，而是间接压紧于送料装置，只要调节弹簧上面的螺母就可以调节压紧力，这 41 %： 把两个弹簧不直接连接，而是间接压紧于送料装置，只要调节弹簧上面的螺母就可以调节压紧力，这样就可以根据实际情况实时调节。 样就可以根据实际情况实时调节。 三、抬辊装置 三、抬辊装置 将上辊略微抬起来一点，从而将坯料松开就是抬辊设备的作用。 有多样的抬辊设备。 为了方便材料进入将上辊略微抬起来一点，从而将坯料松开就是抬辊设备的作用。 有多样的抬辊设备。 为了方便材料进入，需要在上下辊之间有缝隙，所以是在临时将辊抬起在装料前。 还有一个是进料已经结束，不过冲压还没有开始，需要在上下辊之间有缝隙，所以是在临时将辊抬起在装料前。 还有一个是进料已经结束，不过冲压还没有开始，为了让材料方便导正，就要让材料是自由的。 第一个就需要设计一个手柄，可以手动来将辊抬起来； ，为了让材料方便导正，就要让材料是自由的。 第一个就需要设计一个手柄，可以手动来将辊抬起来； 41 41%： 第二个主要就是用杠杆原理，利用螺杆把棍抬起。 %： 第二个主要就是用杠杆原理，利用螺杆把棍抬起。 图3 - 5 图3 - 5 5 8 %： 为了方便手动抬辊，就在送料结构中设计一个手柄，与撞杆式抬辊装置连接，这样也可以利用杠杆的 5 8 %： 为了方便手动抬辊，就在送料结构中设计一个手柄，与撞杆式抬辊装置连接，这样也可以利用杠杆的原理手动来将辊抬起来。 原理手动来将辊抬起来。 如图所示： 如图所示： 四、驱动机构 四、驱动机构 ID: 5ABCF92293392MUYW 6 / 15 6 2 %： 通过压力机曲轴驱动，曲柄摇杆传动就是本设计的驱动方式。 6 2 %： 通过压力机曲轴驱动，曲柄摇杆传动就是本设计的驱动方式。 10 0 %： 五、送料进距调节装置 10 0 %： 五、送料进距调节装置 5 4 %： 就在上文说到，自动运送材料设备与压力机连接所用的曲柄摇杆结构，都可以调节杆的长度，另外如 5 4 %： 就在上文说到，自动运送材料设备与压力机连接所用的曲柄摇杆结构，都可以调节杆的长度，另外如果要调节偏心距可以在曲柄连接处的偏心调剂盘处调。 果要调节偏心距可以在曲柄连接处的偏心调剂盘处调。 六、间歇运动机构 六、间歇运动机构 通过曲轴的不停转动可以化做送料辊的间断转动，曲轴是压力机上的，在送料结构和压力计中间就是间断转动通过曲轴的不停转动可以化做送料辊的间断转动，曲轴是压力机上的，在送料结构和压力计中间就是间断转动结构。 本文选择超级离合器与主动辊也就是下辊连接从而实现间断运动。 还有一些其他的运动结构，比如棘轮结构。 本文选择超级离合器与主动辊也就是下辊连接从而实现间断运动。 还有一些其他的运动结构，比如棘轮等。 等。 七、其它 七、其它 为了支撑毛坯零件，在本设备中设计了一个架子。 为了支撑毛坯零件，在本设备中设计了一个架子。 5 6 %： 另外，虽然本次设计为低俗冲压，因为压力计滑块来回次数45 次/ m i n ，所以不用有停车装置。 47 5 6 %： 另外，虽然本次设计为低俗冲压，因为压力计滑块来回次数45 次/ m i n ，所以不用有停车装置。 47%： 然而有时候运送材料的速度很大，辊子、材料还有传动系统都会产生惯性，受到惯性的作用材料到达终点时就%： 然而有时候运送材料的速度很大，辊子、材料还有传动系统都会产生惯性，受到惯性的作用材料到达终点时就不是理想的位置精度，所以把制动器放在辊轴端部很有必要。 不是理想的位置精度，所以把制动器放在辊轴端部很有必要。 一般就应用闸瓦式的制动器结构就可以了，有简一般就应用闸瓦式的制动器结构就可以了，有简易的结构，很容易安装。 但是缺点也很明显，一直在摩擦，因为一直在制动，所以摩擦损失比较大。 易的结构，很容易安装。 但是缺点也很明显，一直在摩擦，因为一直在制动，所以摩擦损失比较大。 43 %： 43 %：一般用石棉或者铸铁当作摩擦材料。 5 3 %： 还有一些其他如带式和气动式的制动器。 一般用石棉或者铸铁当作摩擦材料。 5 3 %： 还有一些其他如带式和气动式的制动器。 3 . 4 离合器的选用 3 . 4 离合器的选用 6 5 %： 定向离合器也分为普通的定向离合器和异形滚子定向离合器，需要合理选择置放于自动送料装置中。 6 5 %： 定向离合器也分为普通的定向离合器和异形滚子定向离合器，需要合理选择置放于自动送料装置中。 5 8 %： 普通的固定方向离合器基本原理和结构就是，当外圈的轮子向一个方向旋转，滚柱因为摩擦力被锲紧， 5 8 %： 普通的固定方向离合器基本原理和结构就是，当外圈的轮子向一个方向旋转，滚柱因为摩擦力被锲紧， 外圈轮子逆向旋转，滚柱滚到宽敞空间克服了摩擦力，这时候离合器是分开的，星轮静止。 外圈轮子的转发外圈轮子逆向旋转，滚柱滚到宽敞空间克服了摩擦力，这时候离合器是分开的，星轮静止。 外圈轮子的转发由摇杆来确定。 由摇杆来确定。 41 %： 异形滚子离合器主要是有数量很多的异形滚子在内外轮之间的圆环内，并且沿着同一个方向。 6 4 41 %： 异形滚子离合器主要是有数量很多的异形滚子在内外轮之间的圆环内，并且沿着同一个方向。 6 4%： 另外因为b - b 方向尺寸比a - a 方向尺寸小，所以外圈轮子逆时针旋转，滚子的a - a 方向与内外轮接触，这时候互相%： 另外因为b - b 方向尺寸比a - a 方向尺寸小，所以外圈轮子逆时针旋转，滚子的a - a 方向与内外轮接触，这时候互相影响，内轮也就跟着一起旋转了； 44 %： 因为滚子多，并且体积也比较大，所以相互之间的接触就不多，磨影响，内轮也就跟着一起旋转了； 44 %： 因为滚子多，并且体积也比较大，所以相互之间的接触就不多，磨损不高，所以这种离合器一般寿命比较高。 损不高，所以这种离合器一般寿命比较高。 相比于普通离合器，这种离合器传递同样的扭矩因为体积小，惯性相比于普通离合器，这种离合器传递同样的扭矩因为体积小，惯性笑，精度就会比较高。 笑，精度就会比较高。 46 %： 常用于驱动辊轴送料机构的辊轴的离合器一般就是超越离合器，为了让送料机构有一定的规律运动 46 %： 常用于驱动辊轴送料机构的辊轴的离合器一般就是超越离合器，为了让送料机构有一定的规律运动，就要求离合器产生间断转动。 44 %： 如果压力机的滑块运动次数不大于 ，就要求离合器产生间断转动。 44 %： 如果压力机的滑块运动次数不大于 就可以用它。 这次设计的压力机参数在所要求的范围之内 ，所以满足要求，可以使用。 就可以用它。 这次设计的压力机参数在所要求的范围之内 ，所以满足要求，可以使用。 离合器结构如图： 离合器结构如图： ID: 5ABCF92293392MUYW 7 / 15 3 . 5 齿轮的设计及校核 3 . 5 齿轮的设计及校核 42 %： 有一对传动齿轮在自动送料设备中，起的作用是将上下辊转动。 42 %： 有一对传动齿轮在自动送料设备中，起的作用是将上下辊转动。 虽然因为材料的厚度问题，可能虽然因为材料的厚度问题，可能会造成齿隙变宽，因为毕竟只有一对齿轮在上下辊之间直接传动。 这就造成与计算好的步距不同。 不过好在这会造成齿隙变宽，因为毕竟只有一对齿轮在上下辊之间直接传动。 这就造成与计算好的步距不同。 不过好在这次选择的材料不属于过厚的，所以不会引起太大的误差，所以还是选择直接传动用一对齿轮。 次选择的材料不属于过厚的，所以不会引起太大的误差，所以还是选择直接传动用一对齿轮。 7 0 %： 由于没有严格要求传动尺寸，不大批量生产，所以用40 Cr 做小齿轮，调质处理，2 41H B 2 8 6 H B的硬度 7 0 %： 由于没有严格要求传动尺寸，不大批量生产，所以用40 Cr 做小齿轮，调质处理，2 41H B 2 8 6 H B的硬度，选择平均值2 6 0 H B。 ，选择平均值2 6 0 H B。 详细的计算见下文： 详细的计算见下文： 7 8 %： 计算齿面接触疲劳强度 7 8 %： 计算齿面接触疲劳强度 1. 初步设计 1. 初步设计 转矩 转矩 模数m 取m = 4 m = 4 m m 模数m 取m = 4 m = 4 m m 10 0 %： 齿数 初取齿数 10 0 %： 齿数 初取齿数 分度圆直径d 分度圆直径d 中心距a a a = 16 0 m m 中心距a a a = 16 0 m m 齿宽b 取b = 5 0 m m 取b = 6 0 m m 齿宽b 取b = 5 0 m m 取b = 6 0 m m 转数 转数 10 0 %： 接触疲劳极限 由机械设计中图12 . 17 c 10 0 %： 接触疲劳极限 由机械设计中图12 . 17 c 2 . 校核计算 2 . 校核计算 圆周速度v 圆周速度v 精度等级 选8 级精度 精度等级 选8 级精度 使用数 使用数 动载系数 动载系数 由此得 由此得 10 0 %： 齿向载荷分布系数 由机械设计中表12 . 11 10 0 %： 齿向载荷分布系数 由机械设计中表12 . 11 载荷系数K K = = 1. 7 5 载荷系数K K = = 1. 7 5 ID: 5ABCF92293392MUYW 8 / 15 弹性系数 由机械设计中表12 . 12 弹性系数 由机械设计中表12 . 12 节圆系数 节圆系数 接触最小安全系数 接触最小安全系数 工作时间t = 2 40 0 0 h 工作时间t = 2 40 0 0 h 应力循环次数 估计10 ， 应力循环次数 估计10 ， 则指数m = 8 . 7 8 则指数m = 8 . 7 8 = 6 0 = 6 0 接触寿命系数 接触寿命系数 许用接触应力 许用接触应力 验算 验算 结果证明强度合适。 结果证明强度合适。 齿根强度验证 齿根强度验证 重合度系数 重合度系数 10 0 %： 齿间载荷分配系数 由机械设计中表12 . 10 ， 10 0 %： 齿间载荷分配系数 由机械设计中表12 . 10 ， 齿向载荷分布系数 b / h = 5 0 / ( 4 齿向载荷分布系数 b / h = 5 0 / ( 4 由机械设计中图12 . 14 由机械设计中图12 . 14 载荷系数K K = 3 . 6 8 载荷系数K K = 3 . 6 8 齿形系数 由机械设计中图12 . 2 1 齿形系数 由机械设计中图12 . 2 1 7 3 %： 应力修正系数 查找机械设计可知 7 3 %： 应力修正系数 查找机械设计可知 7 3 %： 弯曲疲劳极限 查找机械设计可知 7 3 %： 弯曲疲劳极限 查找机械设计可知 7 3 %： 弯曲最小安全系数 查找机械设计可知 7 3 %： 弯曲最小安全系数 查找机械设计可知 6 7 %： 应力循环次数 查找机械设计可知 ，估计3 6 7 %： 应力循环次数 查找机械设计可知 ，估计3 ID: 5ABCF92293392MUYW 9 / 15 则指数m = 49. 91 则指数m = 49. 91 = 6 0 = 6 0 7 2 %： 弯曲寿命系数 查找机械设计可知 7 2 %： 弯曲寿命系数 查找机械设计可知 尺寸系数 由机械设计中图12 . 2 5 尺寸系数 由机械设计中图12 . 2 5 许用弯曲应力 许用弯曲应力 验算 验算 校核合格。 校核合格。 设计的齿轮如下图： 设计的齿轮如下图： 3 . 6 轴的设计及校核 3 . 6 轴的设计及校核 44 %： 一共有三根轴在此次设计中，上下辊轴是三根轴中主要的两根轴。 42 %： 又因为下辊上的轴结构 44 %： 一共有三根轴在此次设计中，上下辊轴是三根轴中主要的两根轴。 42 %： 又因为下辊上的轴结构更复杂，而且还有许多其他的零件，所以相对上轴更需要进行规范的校核。 43 %： 至于上轴，因为只是固定更复杂，而且还有许多其他的零件，所以相对上轴更需要进行规范的校核。 43 %： 至于上轴，因为只是固定作用，当作转动核心来使用，并且结构简单，所以不需要做校核。 作用，当作转动核心来使用，并且结构简单，所以不需要做校核。 校核计算下辊轴： 校核计算下辊轴： 8 7 %： 因为这种情况一般不会对轴的材料有什么要求，所以本设计就选择使用45 钢来当作轴的材料来计算。 8 7 %： 因为这种情况一般不会对轴的材料有什么要求，所以本设计就选择使用45 钢来当作轴的材料来计算。 。 轴的计算步骤如下： 。 轴的计算步骤如下： 设计轴的结构如下： 设计轴的结构如下： 计算齿轮受力 计算齿轮受力 轴的受力图 轴的受力图 转矩 由上面计算可知 转矩 由上面计算可知 圆周力 圆周力 径向力 径向力 计算支撑反力 计算支撑反力 水平面反力 水平面反力 弯矩图 弯矩图 ID: 5ABCF92293392MUYW 10 / 15 a ) 水平面 a ) 水平面 垂直面反力 垂直面反力 b ) 垂直面 b ) 垂直面 c ) 合成弯矩图 c ) 合成弯矩图 许用应力 许用应力 48 %： 许用应力值 查找机械设计可知： 48 %： 许用应力值 查找机械设计可知： 应力校正系数 应力校正系数 转矩图 转矩图 当量转矩 当量转矩 合成弯矩图 合成弯矩图 校核轴径 校核轴径 轴径 轴径 计算结果表示，轴的各个截面都可以满足各种工作条件，所以检测合格。 计算结果表示，轴的各个截面都可以满足各种工作条件，所以检测合格。 3 . 7 轴承的设计和校核 3 . 7 轴承的设计和校核 有两对轴承在本次毕业设计中被选择，因为下轴上的轴承会承担更大的周承力，所以不需要校核上轴，校核下有两对轴承在本次毕业设计中被选择，因为下轴上的轴承会承担更大的周承力，所以不需要校核上轴，校核下轴。 轴。 选用的轴承数据如下： 选用的轴承数据如下： 轴承型号d （m m ）D ( m m ) Cr （N） （N） 轴承型号d （m m ）D ( m m ) Cr （N） （N） 6 0 0 8 40 6 8 13 2 0 0 942 0 6 0 0 8 40 6 8 13 2 0 0 942 0 轴承1的校核 轴承1的校核 10 0 %： 计算项目计算内容计算结果 10 0 %： 计算项目计算内容计算结果 轴承1的径向载荷 轴承1的径向载荷 轴承转速 轴承转速 ID: 5ABCF92293392MUYW 11 / 15 由以上可知， 由以上可知， 轴向载荷 轴向载荷 由以上计算可知， = 0 N 由以上计算可知， = 0 N = 0 N = 0 N = 0 / 942 0 = 0 / 942 0 = 0 = 0 e 查表18 . 7 e = 0 . 16 e 查表18 . 7 e = 0 . 16 = 0 / 8 44 = 0 / 8 44 0 e 0 e X 、Y 查表18 . 7 X = 1，Y = 0 X 、Y 查表18 . 7 X = 1，Y = 0 冲击载荷系数 冲