铝罐翻边机的自动上下料装置设计

铝罐翻边机自动上下料装置设计专业：机械设计制造及其自动化专业学生：AaronJiang指导老师：ZhouJiping完成日期：2010.05.10yanghzou大学机械工程学院中文摘要在现代工业自动化生产领域里，物料的搬运、机床的上下料、整机的装配等实现自动化是十分必要的。自动上下料装置就是为实现这些工序的自动化而设计和采用的。自动上下料装置使散乱的中小型的工件毛坯，经过定向机构，实现定向排序，然后顺序的由上下料装置把它送到机床和工作位置去，并把工件取走。如果工件较大，形状较为复杂，很难自动的定向，往往用人工定向后，在由上下料机构送到工作地点去。在铝罐翻边机中采用自动上下料装置，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。为了适应多品种大批量的自动化铝罐翻边及提高生产效率的要求，有必要在机床上设计自动上下料机构，以便能够自动装卸与输送各种铝罐。同时该系统还具有自动定位检测、故障诊断和报警功能，这是该机床实现大批量、快节拍和全自动化加工的关键。关键词：铝罐，翻边，自动上下料AbstractInthefieldofmodernindustrialautomation,materialhandling,machineloadingandunloading,theoverallassemblyautomationisnecessary.Automaticloadingandunloadingdevicesisdesignedandandusedtoachieveautomatingtheseprocesses.Automaticloadingandunloadingequipmentmakesmallandmediumsizedworkpiecesscatteredrough,throughtargetedinstitutionstoachievedirectedsequencing,andsequenceofloadingandunloadingequipmentfromthemachinetoolandworktopositionittogo,andtheworkpieceremoved.Ifalargerpiece,whoseshapeismorecomplicatedanddifficulttoautomaticorientation,oftenwithartificialorientation,thematerialintheupperandlowerbodyissenttothedutystation.Flangingmachineinaluminumcanswithautomaticloadingandunloadingequipmentcannotonlyimproveproductqualityandyield,butalsocanprotectthepersonalsafety,improvetheworkingenvironment,reducelaborintensityandincreaselaborproductivity,savingsinrawmaterialsconsumptionandlowerproductioncosts,hasaverysignificance.Inordertomeettherequirementsofautomationofmanyvarietiesofhigh-volumealuminumflangeandimprovingproductionefficiency,itisnecessarytodesignanautomaticloadingandunloadingmachinetoolssector,toenableautomaticloadingandunloadingandtransportallkindsofaluminumcans.Atthesametimethesystemalsohasanautomaticpositioningdetection,faultdiagnosisandalarmfunctions,thisisthekeyforthemachinetoachievehigh-volume,fasttempoandfullyautomatedprocessing.Keywords:Aluminumcans,flanging,automaticloadingandunloading目录中文摘要AbstractTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章绪论1\o"CurrentDocument"1.1翻边机械的现状与发展1\o"CurrentDocument"1.2罐体翻边方法与技术分析2\o"CurrentDocument"1.3课题的提出与主要设计内容2第二\o"CurrentDocument"2.1铝罐翻边机的设计与使用要求3\o"CurrentDocument"2.2原有铝罐翻边机的工作分析4\o"CurrentDocument"2.3翻边机总体结构的改进思路6\o"CurrentDocument"2.4改进设计方案的确定6\o"CurrentDocument"第三章送料机构的结构设计7\o"CurrentDocument"3.1送料机构的设计与工作要求7\o"CurrentDocument"3.2送料机构的工作分析与设计计算7\o"CurrentDocument"3.3夹紧气缸及送料气缸的确定13\o"CurrentDocument"3.4送料机构的总体结构13\o"CurrentDocument"第四章上下料机构的结构设计14\o"CurrentDocument"4.1上下料机构的设计与工作要求14\o"CurrentDocument"4.2上下料机构的设计计算15\o"CurrentDocument"4.3上下料气缸的确定18\o"CurrentDocument"4.4上下料机构的总体结构19\o"CurrentDocument"第五章设计工作总结20\o"CurrentDocument"5.1取得的主要设计结果20\o"CurrentDocument"5.2存在的不足与改进方向20\o"CurrentDocument"5.3设计心得体会20\o"CurrentDocument"参考文献21\o"CurrentDocument"致谢22iii第一章绪论铝罐翻边机械的现状与发展翻边机械是用来完成铝罐翻边工序的机器，其种类繁多。如果就工作时铝罐的放置方式而言,可分为卧式翻边机和立式翻边机；若按一次能翻边的边数分类,则可分为单头翻边机和双头翻边机；就翻边的原理来分，则应分为液压式翻边机和挤压式翻边机；要按所加工的罐形分，又可分为圆形铝罐翻边机和异形铝罐桶翻边机。近年来，我国易拉罐市场年需求量达到60亿只到70亿只。具有其他金属材质易拉罐以及塑料等包装容器不可比拟的优势，即质轻、保质期长、防假冒性强、携带方便、可回收性好等。近年来易拉罐消费以20%以上的速度持续增长，啤酒和碳酸饮料一直是易拉罐的使用大户。据包装协会介绍，我国啤酒产量居世界第二位，年产量在1800万吨以上，其中用易拉罐包装的产量超过5%，使用数量在15亿只〜20亿只。经过20年来的快速发展，我国的铝加工业取得了举世瞩目的成就，2004年铝轧制材产量达到了150万吨左右。但是在一些高精度铝板带产品方面我国产品尚不具备大规模工业化生产能力。由于易拉罐用铝带材对材质和内部组织等有严格要求，而我国现阶段的技术和设备水平无法满足，所以除一小部分国内自给外，绝大部分靠进口来满足。从全球范围来看，全球铝易拉罐市场主要分布在发达国家和地区，其中美国又是最主要的消费地和产地；铝易拉罐的生产已经比较成熟，易拉罐用铝带材的年需求量在400万吨左右，并且随着人们消费水平的提高和环保意识的增强而不断增加，保持平稳增长。易拉罐用铝带材市场年消费量占到全球铝轧制材消费量的1/4,因此，国外易拉罐用铝带材生产和技术工艺也已比较成熟。世界主要铝业公司现均已实现了国际化生产和经营，并已经占领中国的易拉罐用铝带材市场。综上所述，未来的铝罐市场发展将非常迅速，也为铝罐翻边机械带来了新的机遇，我国要在铝罐市场竞争中处于领先水平，必须加强科技创新，并对现有的铝罐生产设备进行改进。罐体翻边方法与技术分析铝罐翻边是铝罐制造工艺流程中重要的一环，铝罐的制造融合了冶金、化工、机械、电子、食品等诸多行业的先进技术，其主要制造工艺流程如下：卷料输送一卷料润滑一落料、拉伸一罐体成形一修边一清洗/烘干一堆垛/卸一涂底色一烘干一彩印一底涂一烘干一内喷涂一内烘干一罐口润滑一缩颈一旋压缩颈。在工艺流程中，落料、拉伸、罐体成形、修边、缩径、旋压缩径/翻边工序需要模具加工，其中翻边工序需要使用铝罐翻边机。铝罐翻边机的工作原理是通过模具的冲压作用，将铝罐口的外边缘适当地翻出。技术要求翻边口应均匀平齐，避免波浪边、折叠、严重刮伤等缺陷。课题的提出与主要设计内容铝罐是各种溶剂、饮料等液状物体罐装的主要容器，型号规格多，需求量大。铝罐的制造主要是通过铝板的拉伸成型、切口、翻边、缩口等工艺进行生产加工。本课题主要针对某企业生产的翻边机存在工作稳定可靠性差，自动化程度低，设备外观不美等问题，对其进行改进，在对铝罐设计制造过程的了解基础上，运用所学的机械设计技术、液压与气压传动技术、电气及控制技术和自动化技术等知识进行铝罐翻边机机自动上下料装置的设计，要求该装置应稳定高，可靠性好，自动化程度高。从而促进企业的技术进步，在保证产品质量的前提下，降低企业成本，提高企业效益，以适应企业扩大生产规模，及时应对国内外客户的订货需求。第二章铝罐翻边机的改进设计方案2.1铝罐翻边机的设计与使用要求2.1.1本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：（一）适用的铝罐加工尺寸罐口直径：中30mm-^92mm罐身长度：40mm-320mm罐身壁厚：0.5mm-1.5mm（二）加工设备设计要求1）翻边时的生产率能根据铝罐的直径大小来分别设定：中55mm以下为65个/分钟左右，中55mm-中68mm之间为47个/分钟左右，中68mm-中92mm之间为36个/分钟左右；2）翻边完后铝罐口应保持平整不变形；3）设备工作过程实现自动化控制；4）性能稳定，造型美观；5）结构简单，动作可靠，符合人体工程学原理，制造成本尽可能低。2.1.2对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括毕业设计论文、图表、实物样品等）：（1）完成铝罐翻边机的加工工艺分析、功率计算及联系尺寸图等；（2）完成铝罐翻边机总体结构装配图；、（3）完成铝罐翻边机自动上下料装置部件及其全部零件的设计图纸；（4）编写设计说明书和主要工艺文件各一份。

2.2原有铝罐翻边机的工作分析2.2.1原有铝罐翻边机工作实物图和原理图图2-1原有铝罐翻边机工作实物图铝罐图2-2原有铝罐翻边机工作原理示意图原有铝罐翻边机工作过程为：挡板向下打开使一个铝罐落到料槽上一一动模向前进行翻边——翻边后动模带动铝罐后退，铝罐落到下料板中动模继续后退，当挡块遇到凸轮时通过杠杆使挡板向下使一个铝罐落到料槽上。2.2.2原有翻边机自动上下料装置存在的缺陷1）铝罐翻边机上料装置上料时，铝罐可能会在上料板中卡住，无法顺利上料，严重影响生产效率。发生这种现象的原因是，上料板的角度不够大，铝罐可能由于倾斜卡住，无法顺利滑落。图2-2上料板上料示意图2）铝罐翻边机的曲柄连杆机构太过繁琐。定状态，在这时候对铝罐进行翻边动模有可能不能对准铝罐中心而使铝罐报废。2.3翻边机总体结构的改进思路1）针对输料不稳定问题的原因即上料板角度过小，增加上料板角度靠近垂直，使铝罐在重力作用下不会倾斜，能够顺利滑落。2）选择别的动力装置代替曲柄连杆机构，减少动力传动过程的中间环节，使动力直接作用于动模。3）设计一个加紧装置在翻边前自动夹紧铝罐，保证铝罐的稳定，翻边后又能松开至落料位使铝罐落料。2.4改进设计方案的确定1）对上料板的改进设计一个坡度大的上料板，避免铝罐上料时的不稳定性，提高生产效率2）对送料机构的改进设计一个送料机构，包括送料气缸，托料手和上料板，使其能够实现间歇式送料。3）提高铝罐翻边时稳定性的改进设计一个定模，在送料后对铝罐加紧，配合动模对铝罐的翻边。4）对上料机构的改进设计一个上料机构，包括推送杆、推盖、上料气缸等，保证顺利上料及尽量减少第一次上料与第二次上料间的时间。同时将上料机构和翻边机构共用一个气缸。第三章送料机构的结构设计3.1送料机构的设计与工作要求1）送料机构要求作间歇送进，比较简单，由行程开关控制。2）以气缸作为动力源，从动件（执行构件）作前后往复直线运动，其大致运动规律具有快速递进、和快速返回及准确定位等特性。3）机构应具有较好的传力性能。4）推杆到达工作段之前，送料机构已将坯料送至待加工位置。5）送料的生产率能根据铝罐的直径大小来分别设定：中55mm以下为65个/分钟左右，中55——中68mm之间为47个/分钟左右，中68——中92mm之间为36个/分钟左右；6）行程速度变化系数K力.5。7）送料距离H=45~60mm。8）机器运转速度波动系数8不超过0.05。对机构进行动力分析时，为方便起见，所需参数值建议按如下方式选取：1）设连杆机构中各构件均为等截面均质杆，其质心在杆长的中点，而曲柄的质心则与回转轴线重合。2）设各构件绕质心的转动惯量按2kg・m2/m计算。3）传动装置的等效转动惯量（以曲柄为等效构件）设为30kg・m2。3.2送料机构的工作分析与设计计算3.2.1送料机构的工作分析送料机构应保证送料后方便上料机构进行上料，及上料后铝罐翻边动作的稳定性和准确性，且第一个料翻边结束后，第一个料的下料和第二个料的送料、上料中间的过程应是快速的。又由于该送料机构的负载并不大，且速度要求较快，因而确定该送料机构采用气动执行元件作为动力装置。图3-1气缸气动执行元件是一种能量转换装置，它是将压缩空气的压力能转化为机械能，驱动机构实现直线往复运动、摆动、旋转运动或冲击动作。气动执行元件分为气缸和气马达两大类。气缸用于提供直线往复运动或摆动，输出力和直线速度或摆动角位移。根据本课题要求，选择使用气缸。1、普通气缸工作原理图3—2普通双作用气缸1，13—弹簧挡圈2一防尘圈压板3一防尘圈4一导向套5一杆侧端盖6一活塞杆7一缸筒8一缓冲垫9一活塞10—活塞密封圈11—密封圈12—耐磨环14一无杆侧端盖气缸包括单作用式和双作用式气缸。双作用气缸指两腔可以分别输入压缩空气，实现双向运动的气缸。其结构可分为双活塞杆式、单活塞杆式、双活塞式、缓冲式和非缓冲式等。此类气缸使用最为广泛，常用于无特殊要求的场合。图3-2为最常用的双作用普通气缸的基本结构，气缸一般由缸筒、前后缸盖、活塞、活塞杆、密封件和紧固件等零件组成。缸筒7与前后缸盖固定连接。有活塞杆侧的缸盖5为前缸盖，缸底侧的缸盖14为后缸盖。在缸盖上开有进排气通口，有的还设有气缓冲机构。前缸盖上，设有密封圈、防尘圈3,同时还设有导向套4,以提高气缸的导向精度。活塞杆6与活塞9紧固相连。活塞上除有密封圈10，11防止活塞左右两腔相互漏气外，还有耐磨环12以提高气缸的导向性；带磁性开关的气缸，活塞上装有磁环。活塞两侧常装有橡胶垫作为缓冲垫8。根据送料工作要求，本课题选择双作用气缸。2、气缸的技术参数

1）气缸的输出力气缸理论输出力的设计计算与液压缸类似，可参见液压缸的设计计算。双作用单活塞杆气缸推力计算如下：TOC\o"1-5"\h\z理论推力（活塞杆伸出）『口=土口（3-1）理论拉力（活塞杆缩回）Ft2=A2p（3-2）式中F、F——气缸理论输出力（N）；t1t2A「A2——无杆腔、有杆腔活塞面积（m2）；p—气缸工作压力（Pa）。实际中，由于活塞等运动部件的惯性力以及密封等部分的摩擦力，活塞杆的实际输出力小于理论推力，称这个推力为气缸的实际输出力。气缸的效率门是气缸的实际推力和理论推力的比值，即F(3-3)(3-4)"—(3-3)(3-4)t所以f=n（A1p）气缸的效率取决于密封的种类，气缸内表面和活塞杆加工的状态及润滑状态。此外，气缸的运动速度、排气腔压力、外载荷状况及管道状态等都会对效率产生一定的影响。2）负载率乃从对气缸运行特性的研究可知，要精确确定气缸的实际输出力是困难的。于是在研究气缸性能和确定气缸的出力时，常用到负载率的概念。气缸的负载率乃定义为P=气缸的实际负载Fx100%气缸的理论输出力Ft（3-5）气缸的实际负载是由实际工况所决定的，若确定了气缸负载率。，则由定义就能确定气缸的理论输出力，从而可以计算气缸的缸径。对于阻性负载，如气缸用作气动夹具，负载不产生惯性力，一般选取负载率6为0.8；对于惯性负载，如气缸用来推送工件，负载将产生惯性力，负载祁的取值如下6<0.65当气缸低速运动，v<100mm/s时；6<0.5当气缸中速运动，v=100〜500mm/s时；8<0.35当气缸高速运动，v>500mm/s时。气缸耗气量气缸的耗气量是活塞每分钟移动的容积，称这个容积为压缩空气耗气量，一般情况下，气缸的耗气量是指自由空气耗气量。气缸的特性气缸的特性分为静态特性和动态特性。气缸的静态特性是指与缸的输出力及耗气量密切相关的最低工作压力、最高工作压力、摩擦阻力等参数。气缸的动态特性是指在气缸运动过程中气缸两腔内空气压力，温度，活塞速度、位移等参数随时间的变化情况。它能真实地反映气缸的工作性能。3、气缸的选型及计算、气缸的选型步骤气缸的选型应根据工作要求和条件，正确选择气缸的类型。气缸缸径。根据气缸负载力的大小来确定气缸的输出力，由此计算出气缸的缸径。气缸的行程。气缸的行程与使用的场合和机构的行程有关，但一般不选用满行程。气缸的安装形式。气缸的安装形式根据安装位置和使用目的等因素决定。一般情况下，采用固定式气缸。在需要随工作机构连续回转时(如车床、磨床等)，应选用回转气缸。在活塞杆除直线运动外，还需作圆弧摆动时，则选用轴销式气缸。本课题采用固定式气缸。气缸的缓冲装置。根据活塞的速度决定是否应采用缓冲装置。由于本课题要求活塞速度较快，采用缓冲装置磁性开关。当气动系统采用电气控制方式时，可选用带磁性开关的气缸。、气缸直径计算气缸直径的设计计算需根据其负载大小、运行速度和系统工作压力来决定。首先，根据气缸安装及驱动负载的实际工况，分析计算出气缸轴向实际负载F，再由气缸平均运行速度来选定气缸的负载率。，初步选定气缸工作压力(一般为0.4MPa〜0.6MPa)，再由F/9，计算出气缸理论出力Ft，最后计算出缸径及杆径，并按标准圆整得到实际所需的缸径和杆径。、气缸使用压力参数以及缸径尺寸根据气缸推力拉力的大小要求，选定气缸使用压力参数以及缸径尺寸气缸推力计算公式：F1=0.25nD2P（4-1）气缸拉力计算公式：F2=0.25n（D2-d2）P（4-2）公式式中：D-气缸活塞直径（cm）d-气缸活塞杆直径（cm）P-气缸的工作压力（kgf/cm2）F1，F2-气缸的理论推拉力（kgf）•上述出力计算适用于气缸速度50〜500mm/s的范围内•气缸横向水平使用时，考虑惯性因素，实际出力与理论出力基本相等•选定气缸的行程：确定工作的移动距离，考虑工况可选择满行程或预留行程。当行程超过推荐的最长行程时，要考虑活塞杆的刚度，可以选择支撑导向或选择特殊气缸。•选定气缸缓冲方式：根据需要选择缓冲形式，无缓冲气缸，固定缓冲气缸，可调缓冲气缸3.2.2设计计算参考参数：罐口直径：^48mm；罐身长度：100mm；罐身壁厚：1mm；密度:2.7g/cm3；计算得质量约0.15kg，重约1.5N。1）、上料板设计上料板的设计是自动送料的关键。原有翻边机上料板易出现卡料的情况，经研究分析，如下图所示上料板能顺利出料。但上料板角度不能过大也不能过小，本课题设计翻边机上料板与机床台面夹角为75°，长350mm，可容纳48mm以内铝罐通过。2）托料手设计由送料机构与铝罐的尺寸相关关系，和托料手送料应具有稳定性的设计要求确定送料机构中托料手的尺寸参数。其中料槽面直径为90mm，长100mm。3）送料气缸设计计算已知铝罐等运动件质量为m=1kg,工件与导轨间的摩擦系数日=0.25,气缸行程s为45mm,经0.6s时间工件运动到位，系统工作压力p=0.4MPa,试选定气缸直径。解：气缸实际轴向负载F=pmg=0.25x1x10=2.5N气缸平均速度V=s/t=45/0.6=75mm/s选定负载率9=0.65则气缸理论输出力f=f/9=2.5/0.65=3.9N双作用气缸理论推力口1〜F=—兀D2-p

14气缸直径D=30mm按标准选定气缸缸径为40mm。3.3送料气缸的确定选定气缸缸径为40mm,工作压力0.4Mpa,行程范围100mm则选用气缸型号为QGB40X100-FQG联合设计系列B缓冲形式（A：无缓冲；B：有缓冲）40X100气缸内径X行程F安装形式（F：法兰式；S：尾部单耳；C：脚架式；B：中间摆动式）3.4送料机构的总体结构自动送料机构由上料板、送料气缸、托料手、检测开关组成。上料板里存放待由人工放入的铝罐，托料手料槽中一直会有一个待翻边的铝罐。当上料气缸将托料手推到前位后，推送杆将铝罐送至松开全中位的定模中，定模加紧铝罐，进行翻边。然后送料气缸带动托料手退回全后位，第一次送料完成，储料槽中会有一个铝罐因为自重自动落到料槽中，接着进行第二次送料。章上下料机构的机构设计4.1上下料机构的设计与工作要求4.1.1上下料机构上下料机构指将待加工工件送装到机床上的加工位置和将已加工工件从加工位置取下的自动或半自动机械装置。又称工件自动装卸装置。大部分机床上下料装置的下料机构比较简单或上料机构兼有下料功能。所以机床的上下料装置也常被简称为上料装置。机床上下料装置是自动机床的一个组成部分。半自动机床加设上下料装置后可使加工循环连续自动进行成为自动机床。在翻边机中加装上下料装置，能显著地提高生产效率和减轻体力劳动。4.1.2设计与工作要求本课题需要通过机电气一体化将翻边动模的冲压机构和上下料机构有机的结合起来使送料、上料、定模加紧、翻边、下料等运动实现自动化要求，形成具有柔性的自动上下料机构。对上下料机构工作要求如下：1）上料机构要求作间歇上料，由行程开关控制。2）为了保证料的准确性，后位到中位时采用快速，中位到前位则用低速。这样就保证了送料过程中铝罐不会因过大的速度惯性而偏移最终送料位置。3）机构应具有较好的传力性能。4）推送杆到达前位时上料机构已将坯料送至待加工位置。5）上料的生产率能根据铝罐的直径大小来分别设定：中55mm以下为65个/分钟左右，中55——中68mm之间为47个/分钟左右，中68——中92mm之间为36个/分钟左右；6）行程速度变化系数K21.5。7）送料距离H=45~60mm。8）机器运转速度波动系数8不超过0.05。自动上下料功能模块设计要求根据数控磨床及自动上下料的要求与特点，自动上下料应具备多种功能。具体如下：系统初始化PLC初始化程序首先将所有的输出0、计时器T、寄存器R、标识M等清空置零。然后设置系统的基本状态，如允许NC程序运行、启动液压系统等等。复位控制在启动机床后或者急停时，可以按复位按钮使上下料机构自动复位到初始位置，并且让机床自动回零。手动控制当需要对不同尺寸的铝罐或者对上下料机构进行调整时，可以手动控制上下料的各气缸动作来进行操作调试。自动控制系统处于正常状态时，按下加工键，即可使整个机床进入自动加工循环过程中，直到按下停止键或者遇到急停情况。PLC急停控制当按下急停按钮、气缸出现动作故障或者是CNC内部出现故障等情况时，均可导致系统出现急停状态。此时PLC程序会根据不同的报警条件进行不同的急停处理，并显示故障信息和报警。PPLC互锁控制系统如果在非正常状态下动作，则有可能发生干涉。通过PLC对可能发生干涉的动作进行互锁控制，使其相互制约，从而可避免损坏设备或发生事故。例如上料气缸在前位时，送料气缸不能动作；在自动加工时禁止手动操作等等。由于提高了系统的安全性能，故可以有效地预防操作者按错键或者随意按键而造成事故发生。机床上电后，PLC程序一直循环扫描执行。它获取外界输人信号，根据机床数据和各种标志位的判别来实现M、S等辅助功能，决定轨迹运动或循序动作的条件是否满足，完成手动或自动动作的控制。另外，还用来增加对机床工作过程中出错的报警和处理信息的屏幕提示。当系统在复位完毕后，可以进行手动操作或者进入自动加工循环过程。同时软件在自动送料一一上料一一定位检测——定模加紧——翻边一一下料循环过程中设置了一个循环计时器，它用来记录一个加工循环所用的时间。在加工过程中，如果循环时间超过设定的值时，系统自动认为上下料机构的动作有故障而产生急停报警。4.2上下料机构的设计计算参考参数：罐口直径：(p48mm；罐身长度：95mm；罐身壁厚：1mm；密度：2.7g/cm3；计算得质量约0.15kg，重1.5N。1、推盖设计如图2、推送杆杆设计3、筒套设计4、定模设计4-1推盖4-2推送杆4-3筒套4-5定模5、下料板设计6、夹紧气缸设计已知工件等运动件质量为m=1kg,工件与导轨间的摩擦系数日=0.25，气缸行程s为10mm，经0.2s间工件运动到位，系统工作压力p=0.4MPa,试选定气缸直径。解：气缸实际轴向负载F=皿g=0.25x1x10N=2.5N气缸平均速度V=s/t=10/0.2=50mm/s选定负载率9=0.65则气缸理论输出力f=f/9=2.5/0.65N=1.2N3.8双作用气缸理论推力

F=一兀D2•p

14气缸直径D=30mm按标准选定气缸缸径为40mm。7、上料气缸设计上料机构中主要的作用力是铝罐与料槽之间的摩擦力，因此应根据该摩擦力确定气缸。气缸带动推杆推动铝罐在料槽上运动。由铝罐设计要求，已知铝罐等运动件质量为m=2kg,铝罐与托料手槽和定模之间的摩擦系数^=0.25，气缸行程s为300mm,经0.6s时间工件运动到位，系统工作压力p=0.4MPa,试选定气缸直径。解：气缸实际轴向负载F=pmg=2x0.15x10N=3N气缸平均速度V=s/t=300/0.6=500mm/s选定负载率9=0.35则气缸理论输出力F=F/9=3/0.35N=8.57N双作用气缸理论推力「1—F=—nD2•pi4气缸直径D=45mm按标准选定气缸缸径为50mm。4.3夹紧气缸及上料气缸的确定选定加紧气缸缸径为40mm，工作压力0.4Mpa，行程范围100mm则选用气缸型号为QGB40X100-FQG联合设计系列B缓冲形式（A：无缓冲；B：有缓冲）40X100气缸内径X行程40X100气缸内径X行程F安装形式（F：法兰式；S：尾部单耳；C：脚架式；B：中间摆动式）选定上料气缸缸径为50mm，工作压力0.4Mpa，行程范围300mm则选用气缸型号为QGB40x300-FQG联合设计系列B缓冲形式（A：无缓冲；B：有缓冲）50X300气缸内径X行程F安装形式（F：法兰式；S：尾部单耳；C：脚架式；B：中间摆动式）4.4上下料机构的总体结构该自动上下料机构分为2个部分：自动上料机构、自动下料机构。自动上料机构：由上料气缸、推送杆、筒套、推盖、支架、检测开关，定模等组成。当送料机构将托料手送至前位后，上料气缸带动推送杆将料槽中的铝罐快速顶入已松开的定模至中位。然后上料气缸以低速将其顶到前位，动模将铝罐夹紧，上料过程结束，然后上料气缸快速退回全后位，并带动动模进行翻边，。自动下料机构：由定模，检测开关、下料板组成。翻边完毕后，推送杆向前。然后夹紧气缸将定模松开至下料位，铝罐落入下料板里，完成自动下料过程。本课题所设计的自动上下料机构基本原理如图。第五章设计工作总结5.1取得的主要设计结果1)、对本毕业设计(论文)课题成果(包括毕业设计论文、图表、实物样品等)：(1)完成铝罐翻边机的加工工艺分析、功率计算及联系尺寸图等；完成铝罐翻边机总体结构装配图；完成铝罐翻边机自动上下料装置部件及其全部零件的设计图纸；编写设计说明书和主要工艺文件各一份。5.2存在的不足与改进方向托料手和定模尺寸固定，无法放置和加紧不同直径的铝罐。所以不同的铝罐需换不同的托料手和定模。改进方向：将托料手和定模换成机械夹手，从而对于不同的铝罐均可加紧。当铝罐长度不同时，无法对其上料位置进行自动修正。改进方向：在定模前加一检测装置，检测铝罐前面与定模的相对位置，从而确定铝罐的翻边位置，适应各种长度的铝罐。5.3设计心得体会为期一个月的毕业设计即将结束，也就意味着我的大学生活即将结束，但在这一个学期的时间里我学到了很多知识和技能。作为一名机械电子专业的本科生，我在大学四年的学习生活中，系统地学习了机械及其相关专业的个门课程。为了更深入的理解并掌握大学所学内容，我的毕业设计课题选择了由ZhouJiping老师指导的铝罐翻边机自动上下料装置的设计。通过这次毕业设计使我掌握了做科学研究的基本方法和思路，为今后的工作打下了基础，现将感受总结如下：首先，对于各种工具软件的熟练使用是科学研究中所必不可少的。在设计过程，查阅了很多机械类相关的工具书，这些工具书是做好机械设计工作必须的。其次，对于外文资料的翻译与理解。由于我国科技水平的限制以及英语在世界范围内的普及，前沿的科技文献都是用英语给出的，给我们非英语国家造成了一定的不便。这就要求我们在科研工作中必须能够快速准确的阅读理解并翻译英文文献资料。在这次毕业设计中，我所接触的文献资料主要是由英文给出的，这在很大程度上锻炼了我对外文资料的阅读理解水平，从一定