冲床自动送料装置设计

毕业设计(论文)冲床自动送料装置设计PUNCH AUTOMATIC FEEDING DEVICE DESIGN 毕业设计(论文)学位论文原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日14摘要本文主要对冲床自动送料装置进行设计，在查阅国内外相关设计资料的基础上，在参考同类产品的前提下。将这个机器的整体的设计就整理出来了：先将万向联结节抬起来，这样就能够让上面的辊轴和下面的辊轴之间有空档，这样就可以让物料送进去在上面的模回程的时候，这样一来就能够带动主动辊还有从动辊一起转动完成送料的任务。在上面的模开始往下运动的时候，因为下面的辊的原因，这个轴就不动了，这个时候就可以完成冲压了。接下来通过总体工作方案的确定，还对其主要零部件进行了相应的设计、分析和确定，对单个零件进行了设计和相应的校核。关键词 冲床；自动送料装置；设计；分析；校核Abstract.This paper focuses on punch automatic feeding device design, inspection and abroad on the basis of the relevant design information, refer to similar products in the premise. The overall design of this machine to sort out: We first universal joint coupling up, and so it can make above and below the roller gap between rollers have, so that you can send us material return into the mold of the above, when such an action would also be able to drive the drive roller rotates together with the completion of the driven roller feeding tasks. In the top of the mold when we start moving down, because of the following roll, this axis does not move, this time to complete the stamping. Followed by determining the overall program of work, we have made the appropriate design of its main components, analysis and determination of the individual parts were designed and the corresponding check.Keywords Punch automatic feeding device; 目 录摘要IAbstract.II目 录III1 绪论11.1 本课题研究的背景11.2 冲床的概述11.2.1 冲床产生的背景11.2.2 冲床的发展历程11.2.3 冲床的定义21.2.4 冲床的工作原理31.2.5 冲床的分类41.3 冲压在机械制造中的地位及特点51.4 国内外冲床的研究现状及发展趋势51.5 本课题研究的目的及意义61.6 本课题研究的内容及研究路线61.6.1 课题研究的内容61.6.2 课题研究的技术路线62 自动送料方案的设计与确定72.1 自动送料方案的选择、分析72.1.1 方案一的工作原理与分析72.1.2 方案二的工作原理与分析82.1.3 方案三的工作原理与分析82.2 自动送料方案的确定92.3 送料零件的设定及模具结构确定102.3.1 送料零件的设定102.3.2 模具结构的确定112.4 辊轴送料机构的分析122.5 技术参数的计算与确定133 主要结构的设计与确定153.1 压紧装置的设计与确定153.2 抬辊装置的设计与确定153.3 驱动机构的设计与确定163.4 送料进距调节装置的设计与确定163.5 间歇运动机构辅助装置和的设计与确定173.5.1间歇运动机构173.5.2辅助装置的设计174 主要零件的设计与校核184.1 齿轮的设计与校核184.2 轴的设计与校核224.3 轴承的选用和校核254.4 键的设计和校核274.5 离合器的设计和校核294.6 润滑方式的选择304.7 密封方式的选择305 控制电路的设计325.1 控制电路的设计要求325.2 控制电路的设计步骤325.3 控制电路原理的确定326 设备的操作与保养346.1 设备的操作规程346.2 设备的保养维护34结论35致谢36参考文献37附录38附录1 设备总装配图38附录2 自动送料机构图38附录3 上棍零件图39附录4 上轴零件图39附录5 下齿轮零件图39附录6 下棍零件图40附录7 下轴零件图40附录8 控制电路原理图411 绪论1.1 本课题研究的背景机械制造现在已经成了我们国家的重点的产业，尤其是机械自动化是将来重点的发展方向。最近几年在工业生产都是用自动化来实现的。无论是材料的搬运、还是生产、装配等都要实现自动化。传统的送料是靠人工来搬运的，这样工人很累且效率也很低，所以自动化的送料装置就显得非常必须了。冲压是让金属成形的一个加工办法，这种工艺主要是用来加工板料的，使用冲压来进行生产的零部件既可以是小的，也可以是大的；既能够制造简单形状的零件尺寸公差等级不高的，又能制造复杂形状的零件。，加工成本低，操作起来简单，实现机械化还有自动化的时候都很方便，所以在生产汽车，机械设备，加电等领域使用的非常多。因为这些特点，所以将来我们这个自动的送料机在市场上还是有很好的前景的。1.2 冲床的概述1.2.1 冲床产生的背景通过考古研究我们知道，大概在两千多年以前，我们国家就已经有了冲压制造青铜器，这就说明了当时我们国家冲压的工艺还有模具的工艺早就处在世界领先地位了。上世纪五十年代，我们国家第一次有了冲模的车间，这个车间在五八年的时候开始生产汽车的模型。到上个世纪六十年代，我们开始加工精冲的模型。经过了很长的发展，我们国家的冲模已经发展的很有规模，现在我们国家关于冲模的产业达到了三百多亿，冲模的类型有很多。我们国家关于数控的发展开始于上个世纪五十年代，在“六五”期间，我们国家开始从国外引进了数控的技术，在“七五”期间我们开始学习并且将别人的技术拿到我们国家来生产产品，我们国家的数控技术取得了很大的进去。尤其是在最近这一段时间，我们国家数控的技术发展的相当的快，上世纪末到这个世纪初，我们国家生产的数控机床每年以百分之三十九点三的速度增长，数控机床在市场上的销售每年以三十四点九的速度增长。尽管这个行业的发展很快，但是我们国家的数控机床还是比不上国外的机床，02年开始我们国家就取代别的国家成为了世界第一的消费数控机床的国家，进口数控机床世界第一的国家，04年我们国家有关数控机床的消费达到了九十多亿美元，但是我们国家关于数控机床的研究还有技术都跟国外有很大的差距，七成以上的数控机床的功能性的部件我们都是进口的，现在还没有国产。1.2.2 冲床的发展历程我们国家的冲床的发展经历了漫长的过程，现在我们国家有了上百种拥有自主产权的品牌的冲床，在经过这么多年的发展，冲床的型号，还有冲床使用的行业都有很明细的分类。1、手压冲床；2、台式精密冲床；3、大型台式冲床；4、固定台式冲床；我们国家现在经济发展的很快，为了能够将生产效率大大提高同时还要将成本降低，再加上我们要让设备自动化，这样我们的高速精密的冲床就研制出来了，这种冲床有两种型号，一种是中高速的冲床，还有一种是高速的冲床。1.2.3 冲床的定义冲床就是一台冲压式压力机。传统的机械的加工比较我们新型的冲压工艺来说，冲压可以降低成本，尽可能少的使用材料，而且对于能源的消耗也降低了很多，工作的时候效率很高，操作的工作人员要求不是很高，可以通过模具来制造很多原来机械加工不出来的产品，所以现在使用冲压工艺的人越来越多。具体外形见图1-1。图1-1 冲床的外形图通过相关资料的查看我们能够晓得，零部件组成。具体构造见图1-2。图1-2 冲床的构造图1.2.4 冲床的工作原理冲床的工作原理是将需要加工的材料放到冲床上以后，冲床开始对材料加以压力，然后对材料开始塑性，这样才能让我们的材料变成我们需要的产品，加工材料的时候要配合使用模具，模具有上模还有下模之分，我们把材料放在这两个模具的中间，这个时候机器开始加大压力，让材料变形，我们在对材料进行加工时候的力有一个反作用力，这个反作用被冲床自己给吸收了。现在冲床的自动化程度比较高，能够实现冲床监控与编程系统（详见图1-3）和冲床自动编程系统（详见图1-4）。图1-3 冲床监控与编程系统图1-4 冲床自动编程系统1.2.5 冲床的分类 1、冲床按照滑块的运动类型又可以分成三种类型，单动型的，复动型的还有三动型的，现在我们市面上用的最多的就是单动型的冲床，其余的两种类型的冲床主要是用于加工大中型零部件，其他地方一般情况下很少使用的。 2、依滑块驱动机构分类：曲轴式冲床；无曲轴式冲床；肘节式冲床；摩擦式冲床；螺旋式冲床；（1）曲轴式冲床一般机械冲床都是用曲轴式。这种冲床的优点是，生产起来比较方便，在确定行程的下端的位置的时候比较精确，而且冲床上滑块的运动的轨迹适合用来加工大多数零件。因此，这种类型的冲压可以用来进行的工艺有冲切、弯曲、及其他几乎所有的冲床加工。（2）无曲轴式冲床无曲轴式冲床和曲轴式的冲床跟比较；无曲轴冲床的轴刚度更高，轴的外观更加的润滑，外观也很漂亮，后期进行保养的时候也很方便，但是无曲轴冲床相比较曲轴冲床，制造成本很高。在运动的路程比较远的时候，我们使用无曲轴冲床更方便，反之则是曲轴冲床更加方便，所以说一些比较小的冲床，或者冲切速度比较快的冲床都是曲轴冲床。（3）摩擦式冲床摩擦冲床主要用来进行锻造，压溃等工作，可以进行弯曲，成形，拉伸等工作，有很多的功能，但是价格比较低，在二战之前使用的很多。但是这种冲床的行程的下端位置是不能确定的，加工出来的产品精确度很低，生产的时候速度也不快，操作起来也会出现错误，甚至会让机器出现负荷，操作的工作人员必须是熟练工，所以现在工厂基本上都不用这种冲床了。（4）齿条式冲床在滑块驱动式冲床差不多，他们跟液压冲床的特点差不多。之前我们是用在压入衬套、碎屑及其它物品的)等，但是现在已经不使用这种齿条式的冲床了，大部分都是用液压冲床，除非很特别的情况下才会使用齿条式的冲床。（5）连杆式冲床在滑床。我们之所以要在冲床上加连杆，主要是为了让冲床在对产品进行引伸的时候可以把速度控制在一定的范围里面，同时还能够将加工的时间变短，在进行引伸的加工的时候速度也跟着变化，加快从上死点至加度，这样加工的周期就会很短，比起曲轴冲床还要短，生产效率就大大的提高了。这种连杆式的冲床从古时候开始就是用来加工圆筒状的容器的，所以加工的台面是比较小的，现在我们这种车床以用来加工汽车的面板，冲床的台面比以前要宽很多。1.3 冲压在机械制造中的地位及特点使用冲压这种工艺，他不仅能够生产很小的零件也能够生产很大的零部件；既可以生产不是很精确的零部件，也能够生产精确要求很高的零部件而且形状很复杂。现在钢的产品六成到七成以上的板材，管材或者其他的产品，大部分在进行加工的时候都是使用的冲压的技术。现在冲压工艺用在加工很多产品，在生产中占据主导性地位。冲压件的尺寸公差是多少是由模具来确保的，所以说冲压出来的产品质量是有保证的，正常加工出来的产品是不需要再进行再加工的。加工产品的时候使用冷冲压的工艺，加工出来的零部件的表面是非常光滑的，而且外形很漂亮。冷冲压的工艺加工出来的产品比热冲压加工出来的产品要好。很多中小型的零部件在冲床上进行加工生产的时候使用的模具是复合膜，或者是多工位的连续模具。在现在的生产过程中，我们以高速多工位的压力机为核心，配合带料模具库和快速换模装置，再加上计算机对车床的程序进行控制，这样我们的生产线就变成了高效率的全自动化的冲压生产线。在这个生产线上，我们使用新的模具对产品进行加工处理，在对模具的结构进行改变了之后，我们的模具的精度就会变得更高，使用时间也会更长，这样就能够让我们通过冲床加工出来质量更高的产品，而且冲压件的成本就会大大的降低了。冲压的模具在生产的时候效率非常高，加工的费用是比较低的，对于原材料的使用都很充分，操作起来比较容易。我们使用冲压还有焊接，胶合这些工艺让我们的零件的内部结构更加的合理，加工起来很容易，我们在加工结构比较复杂的零件的时候工艺比较简单。1.4 国内外冲床的研究现状及发展趋势在全球化的经济大背景下面，我们国家的冲床的技术和国外的一些冲床技术有很大的差距，在当今这个社会，环保才是重要的主题，现在机器要能够环保才是重点的发展方向。在无切削成形里面，精度高的，附加值高的形状成形是不能够少的，为了要能够让生产出来的产品满足这些要求，我们就必须要对产品的生产过程的技术了解的很清楚。冲床就其中一个重要的技术要素。我们这篇论文里面主要介绍的是机械式的冲床的基本的特征还有最近这些年以来研发出来的高精度的冲床，以及将来冲床的发展方向。我们国内的冲床厂生产出来的冲床的特点有两个，一个是刚性比较好。第二个就是滑块运动的轨迹，有垂直度、平行度、直线度等，这些数值对于产品的精确度没有什么影响。跟产品的精确度有关的不仅仅是冲床，还有原材料，模具，还有润滑等等都有关系，我们要综合进行考虑。从冲床上来考虑，冲床的纵向的刚性影响到了加工出来产品的厚度，但是产品尺寸的偏差，还有产品的弯曲度或者是平行度都是跟横向刚性还有运动的曲线都是紧密关联的。我们只有将这些特性提高了，产品的精确度才能提高，模具使用的时间才能加长，生产时候稳定性也很好。所以我们按照产品成形的方式，成形的速度，还有生产时候的性能来进行冲床的选择。1.5 本课题研究的目的及意义。1.6 本课题研究的内容及研究路线1.6.1 课题研究的内容。1.6.2 课题研究的技术路线。2 自动送料方案的设计与确定2.1 自动送料方案的选择、分析。结论通过一系列的努力，终于在规定的时间内完成了毕业设计，在这个完成毕业设计的过程中，我发现了自己的不足，也学习了很多课本上没有的知识，并且将课本上的知识运用到实践中去。经过自己完成这篇论文，对自己在大学里面所学知识有了一次复习还有运用的机会，不仅让我的综合能力得到了提高，在完成论文的过程中我还查阅了很多的课外资料，扩大了我对专业知识的认知，在遇到问题的时候，可以利用我所学习的知识，加上查阅有关资料还有工具书等等来解决问题。从我个人的角度来说，通过完成毕业设计对我将来即将从事的行业有了一个完整的实习，感谢这次毕业设计过程里面给于我帮助的陈跃老师还有同学们。本次设计完成了冲床自动送料装置的总体方案的设计、对其中主要的机构和装置进行了设计，对结构中的主要的零部件进行了设计、选择、计算以及相对应的校核等工作。当然，这个设计肯定有不足的地方，毕竟是进行的理论上的设计，能否在实际的生产活动中得到运用，还是个未知数。除了考虑可行性以外，还要考虑这个制造的成本，为了能够实现这个目标，知道自己还要不断的努力。致谢参考文献1 王启义.中国机械设计大典.江西：江西科技出版社，20022 秦永元.惯性导航.北京：科学出版社，20063 高钟毓.机电控制工程.北京:清华大学出版社，20114 孙桓，陈作模等编著.机械原理.北京:高等教育出版社，20065 王化祥.自动检测技术.北京:化学工业出版社，20096 林玉池,曾周末. 现代传感技术与系统.机械工业出版社.20097 陈世利.电子线路综合设计与实践.机械工业出版社.20148 海宴.51单片机原理及应用.北京航空航天大学出版社.20139 吴良贵,陈国定,吴立言.机械设计.高等教育出版社.201310 唐孝镐.异步电动机设计手册.机械工业出版社. 200211 杨洪林，袁国兴.机械基础（机械传动与液压、气压传动）（下册）.机械工业出版社.200612 成大先.机械设计手册.化学工业出版社.2002年13 姜奎华.冲压工艺与模具设计.机械工业出版社.2000年14 黄继昌、徐巧鱼等，实用机械机构图册.人民邮电出版社.1996年15 甘永立.几何量公差与检测.上海科学技术出版社.2001年16 华大年.机械原理.高等教育出版社.2000年17 姜奎华.冲压工艺与模具设计.机械工业出版社.2002年18 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