冲床自动送料装置设计.docx
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冲床自动送料装置设计.docx
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冲床自动送料装置设计
毕业设计说明书
题目:
冲床自动送料装置
专业:
机械设计制造及其自动化
班级:
机自012
姓名:
禹锦绣
指导教师:
李力
日期:
2005年6月1日
前言
冲压自动送料装置为冲床辅助装置,能够将进料自动送入冲床工作区域。
通过此装置能够大大减轻工人的劳动强度,提高工作效率。
同时,冲床自动送料装置能够节省人力,提高工厂的自动化程度。
另外,冲床自动送料装置的针对性强,结构相对照较简单,容易生产加工,本钱不高,而且有效性很强。
冲床自动送料装置的局限性在于每种送料装置一样只适用于一种类型的材料的自动进给。
例如,薄板料的自动送给常常采纳辊式送料机构,但是厚的板料一样不用这种结构。
冲床自动送料装置的针对性很强,一台装置不太可能既能送进板料,同时也能送进棒料和条料。
而且,即便能够让一台装置能够同时送进几种类型的材料,除造价提高外,并非有效。
因为对一样工厂来讲,其生产的产品一样比较固定,在冲床加工产品不变的情形下,作为辅助设备的送料装置自然没有必要变更。
设计冲床自动送料装置需要考虑以下问题:
1.有效性自动送料装置是为了是冲床加工加倍速捷,减轻工人的劳动。
送料装置必需平安靠得住,能够实现预期的功能。
2.要有效益自动送料装置能够减少劳动力。
若是能同时实现进料、出件和搜集废料的自动化,每台冲床至少能节省一个劳动力单位。
在设计前必需估算自动送料设备的投入(包括开发、生产、利用周期和设备保护)的费用。
若是在一样效率下设备的投入大于或接近于所节省的劳动力单位在设备利用周期内应付工资,那么这种产品就不能为工厂制造效益,是不可取的。
摘要
冲床自动送料装置是配合冲床工作,以提高冲床的工作效率,同时减轻工人的劳动量,提高冲压工艺的自动化程度。
本设计方案的原理:
动力从冲床带轮掏出,通过传动轴传递给送料辊和废料卷料筒,同时完成板料的送进和废料的卷起。
带轮将动力通过齿条传递给齿轮,齿轮和一个单向超越聚散器相联结,只传递正向的转矩。
单向超越聚散器带动传动轴1转动,由轴1上的齿轮带动送料辊送料。
轴1和轴2通过摩擦聚散器联接,由轴2上的齿轮带动卷料筒卷起废料。
卷料筒在卷起废料的进程中直径会不断增加,致使轴2的圆周速度增加,当卷料筒的卷料速度大于送料速度时,由于摩擦聚散器所传递的转矩过大,摩擦片就会打滑,从而消减卷料筒的卷料速度。
送料辊分为主动辊和从动辊,从动辊是可调的。
当
料送进时,拧紧从动辊两头的紧定螺钉将从动辊压下,从而压紧板料,而且通过两辊轴的摩擦力来实现板料的送进。
卷料筒是可拆卸的,当废料卷满后,卸下卷有废料的卷料筒,除去所卷废料后再安装到卷料结构上继续利用。
为了提高效率,能够增加一个卷料筒,两个卷料筒交替利用。
关键词:
齿轮齿条送料转矩
Summary
Punchergivematerialdevicetocooperatewithpuncherwork,inordertoimproveworkingefficiencyofpuncherautomatically,lightenworkers'amountoflabour,andimprovetheautomaticdegreeofpressingthecraft.
Principleofthisdesignplan:
Powertakewheeltakeoutfrompuncher,isitisitgivematerialrollerandwastematerialrollsofmaterialtubetogivetotransmitthroughdriveshaft,theonesthatfinishboardmaterialrollingwithwastematerialatthesametimearesent.Bringwheelthroughtransmitgivegearwheelbyrack,gearwheelandoneone-waytosurmountclutchbindpower,onlytransmitthetorqueturningtowards.One-waytosurmountclutchdrive1driveshaftrotate,isithandovermaterialrollertohandoverthematerialtodrivebygearwheelof1axle.Axle1andaxle2isboundthroughrubingtheclutch,drivenarollofmaterialtubetorollthewastematerialbythegearwheelonaxle2.Rollsofmaterialtubediameterwillincreaseconstantlyduringtheprocessofrollingwastematerial,isitincreasetocauseaxle2circumferencespeed,asrollsofrollsofmaterial,materialoftubebeingspeedheavytowhengivethespeedofmaterial,rubtorquethatclutchtransmitstoobig,thefrictiondiscwillskid,thussubduethespeedofarollofmaterialofarollofmaterialtube.
Sendingthematerialrollertobedividedintoainitiativerolleranddrivenroller,thedrivenrollerisadjustable.Whentheboardmaterialissentto,tightendrivenrollerbothendsmakescrewisitdowntopigeonholedrivenrollerclosely,compresstightlyboardmaterial,isitrealizethroughtworollerfrictionalforceofaxleboardmaterialsendtotocome.
Arollofmaterialtubeisdetachable,afterthewastematerialoneisfull,unloadarollofmaterialtubewithwastematerial,isitisitgettoinstallonemorematerialstructurecontinueusingaftertherollsofwastematerialtoremove.Inordertoraisetheefficiency,canincreasepiecesofmaterialtube,twopiecesofmaterialtubeareusedalternativly.
Keyword:
gearwheel,rack,givethematerial,torque
前言………………………………………………2
摘要………………………………………………4
第一章引言……………………………………8
第二章冲压工艺介绍…………………………10
第三章方案论证………………………………16
第四章整体方案设计…………………………20
毕业设计小结……………………………………27
感激………………………………………………29
参考文献…………………………………………30
第一章引言
目前,我国在冲压工艺上与许多国家存在专门大的差距。
冲压的机械化和自动化程度较低.。
美国680条冲压线中有70%为多工位压力机,日本国内250条生产线有32%为多工位压力机,而这种代表现今国际水平的大型多工位压力机在我国的应用却为数不多。
要改变当前大部份仍是手工上下料的掉队局面,结合具体情形,采取新工艺,提高机械化、自动化程度。
争取加大投资力度,加速冲压生产线的技术改造,使及早达到现今国际水平。
同时改造国内旧设备,使其发挥新的生产能力。
自动送料装置的驱动或这些装置与压力机的联系,须依托一些经常使用机构。
由于这些机构的有机配合和和谐动作,使各部份按预期的规律运动,从而完成加工工艺、送料与卸料。
辊式送料装置是各类送料装置中利用最普遍的一种,既能够用于卷料,又能够用于条料。
按辊轴安装的型式,辊式送料有立辊和卧辊之分。
卧辊又有单边和双边两种。
单边辊轴一样是立式的,少数也用拉式。
双边卧辊是一推一拉的。
双边辊式送料比立辊和单边卧辊送料通用性强,能应用于很薄的条料,保证材料全数被利用。
适当大出料辊的直径,使出料辊的线速度比进料辊大2—3%,就能够使两对辊轴之间的条料具有必然的张力,幸免条料挠曲,保证送料顺利进行,提高冲压精度。
立辊和单边卧辊送料装置比双边卧辊送料更经济,结构和调整都简单。
可是,若是采纳推料方式,条料的厚度不能过小,一样应大于毫米;不然,会在送料进程中是条料挠曲,阻碍送料的顺利进行。
它的另一个缺点是由于不能
把条料送过冲压中心,有一段条料不能被利用。
第二章冲压工艺介绍
冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而取得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方式。
冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工),合称锻压。
冲压的坯料主若是热轧和冷轧的钢板和钢带。
全世界的钢材中,有60~70%是板材,其中大部份是通过冲压制成成品。
汽车的车身、底盘、油箱、散热器片,锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。
仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中,也有大量冲压件。
冲压件与铸件、锻件相较,具有薄、匀、轻、强的特点。
冲压可制出其他方式难于制造的带有增强筋、肋、起伏或翻边的工件,以提高其刚性。
由于采纳周密模具,工件精度可达微米级,且重复精度高、规格一致,能够冲压出孔窝、凸台等。
冷冲压件一样再也不经切削加工,或仅需要少量的切削加工。
热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件,但仍优于铸件、锻件,切削加工量少。
冲压是高效的生产方式,采纳复合模,尤其是多工位级进模,可在一台压力机上完成多道冲压工序,实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。
生产效率高,劳动条件好,生产本钱低,一样每分钟可生产数百件。
冲压工艺的种类:
冲压主若是按工艺分类,可分为分离工序和成形工序两大类。
分离工序也称冲裁,其目的是使冲压件沿必然轮廓线从板料上分离,同时保证分离断面的质量要求。
成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形,制成所需形状和尺寸的工件。
在实际生产中,常常是多种工序综合应用于一个工件。
冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种要紧的冲压工艺。
冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量阻碍专门大,要求冲压材料厚度精准、均匀;表面光洁,无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等;屈服强度均匀,无明显方向性;均匀延伸率高;屈强比低;加工硬化性低。
在实际生产中,经常使用与冲压进程近似的工艺性实验,如拉深性能实验、胀形性能实验等查验材料的冲压性能,以保证成品质量和高的合格率。
模具的精度和结构直接阻碍冲压件的成形和精度。
模具制造本钱和寿命那么是阻碍冲压件本钱和质量的重要因素。
模具设计和制造需要较多的时刻,这就延长了新冲压件的生产预备时刻。
模座、模架、导向件的标准化和进展简易模具(供小批量生产)、复合模、多工位级进模(供大量生产),和研制快速换模装置,可减少冲压生产预备工作量和缩短预备时刻,能使适用于减少冲压生产预备工作量和缩短预备时刻,能使适用于大量量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。
冲压设备除厚板用水压机成形外,一样都采纳机械压力机。
以现代高速多工位机械压力机为中心,配置开卷、矫平、成品搜集、输送等机械和模具库和快速换模装置,并利用运算机程序操纵,可组成高生产率的自动冲压生产线。
在每分钟生产数十、数百件冲压件的情形下,在短临时刻内完成送料、冲压、出件、排废料等工序,常常发生人身、设备和质量事故。
因此,冲压中的平安生产是一个超级重要的问题。
进展遇阻冲压成形业寻求冲破:
据统计,2003年我国生产汽车冲压件约240万吨/8亿件,摩托车冲压件约28万吨/19亿件,拖沓机、农用车冲压件约96万吨/亿件,家用空调和冰箱冲压件100万吨/亿件。
业内专家估量,随着冲压成形行业最大用户市场--汽车行业尔后继续迅猛进展,中国冲压行业已迎来了一个快速进展机缘期,但可否抓住机缘取得新的更快的进展,专家指出,前进的道路上尚有许多阻力和障碍需要克服与冲破。
阻力一:
机械化、自动化程度低
美国680条冲压线中有70%为多工位压力机,日本国内250条生产线有32%为多工位压力机,而这种代表现今国际水平的大型多工位压力机在我国的应用却为数不多;中小企业设备普遍较掉队,耗能耗材高,环境污染严峻;封头成形设备简陋,手工操作比重大;精冲机价钱昂贵,是一般压力机的5~10倍,多数企业无力投资阻碍了精冲技术在我国的推行应用;液压成形,尤其是内高压成形,设备投资大,国内难以起步
冲破点:
加速技术改造
要改变当前大部份仍是手工上下料的掉队局面,结合具体情形,采取新工艺,提高机械化、自动化程度。
汽车车身覆盖件冲压应向单机连线自动化、机械人冲压生产线,专门是大型多工位压力机方向进展。
争取加大投资力度,加速冲压生产线的技术改造,使及早达到现今国际水平。
而随着微电子技术和通信技术的进展使板材成形装备自动化、柔性化有了技术基础。
应加速进展数字化柔性成形技术、液压成形技术、高精度复合化成形技术和适应新一代轻量化车身结构的型材弯曲成形技术及相关设备。
同时改造国内旧设备,使其发挥新的生产能力。
阻力二:
生产集中度低
许多汽车集团大而全,形成封锁内部配套,致使各企业的冲压件种类多,生产集中度低,规模小,易造成低水平的重复建设,难以知足专业化分工生产,市场竞争力弱;摩托车冲压行业面临猛烈的市场竞争,处于“优而不胜,劣而不汰”的状态;封头制造企业小而散,集中度仅%。
冲破点:
走专业化道路
迅速改变目前“大而全”、“散乱差”的格局,尽快从汽车集团中把冲压零部件分离出来,按冲压件的大、中、小分门别类,成立几个大型的冲压零部件制造供给中心及几十个小而专的零部件工厂。
通过专业化道路,才能把冲压零部件做大做强,成为国际上有竞争实力的冲压零部件供给商。
阻力三:
冲压板材自给率不足,品种规格不配套
目前,我国汽车薄板只能知足60%左右,而高级轿车用钢板,如高强度板、合金化镀锌板、超宽板(1650mm以上)等都依托入口。
冲破点:
用材应与行业和谐进展
汽车用钢板的品种应更趋向合理,朝着高强、高耐蚀
和各类规格的薄钢板方向进展,并改善冲压性能。
铝、镁合
金已成为汽车轻量化的理性材料,扩大应用已势在心行。
阻力四:
科技功效转化慢先进工艺推行慢
在我国,许多冲压新技术起步并非晚,有些还达到了国际先进水平,但常常很难形成生产力。
先进冲压工艺应用不多,有的仅处于试历时期,吸收、转化、推行速度慢。
技术开发费用投入少,致使企业对先进技术的把握应用慢,开发创新能力不足,中小企业在这方面的差距愈甚。
目前,国内企业大部份仍采纳传统冲压技术,对下一代轻量化汽车结构和用材所需的成形技术缺少研究与技术储蓄。
冲破点:
走产、学、研联合之路
我国与欧、美、日等相较,存在的最大的差距确实是尚未一个产、学研联合体,科研难以做大,功效不能尽快转化为生产力。
因此应围绕大型开发和产业化项目,以高校和科研单位为技术支持,企业为应用基地,形成产品、设备、材料、技术的企业联合实体,形成既能开发创新,又能迅速产业化的良性循环。
阻力五:
大、精模具依托入口
当前,冲压模具的材料、设计、制作均知足不了国内汽车进展的需要,而且标准化程度尚低,大约为40%~45%,而国际上一样在70%左右。
冲破点:
提升信息化、标准化水平
必需用信息化技术改造模具企业,进展重点在于大力推行CAD/CAM/CAE一体化技术,专门是成形进程的运算机模拟分析和优化技术(CAE)。
加速我国模具标准化进程,提高精度和互换率。
力争2005年模具标准件利用覆盖率达到60%,2020年达到70%以上大体知足市场需求。
阻力六:
专业人材缺乏
业内把握先进设计分析技术和数字化技术的高素养人材远远不能知足冲压行业飞速进展的需要,尤其是摩托车行业中具有冲压知识和技术和技术的专业人材更为缺乏且大量外流。
另外,众多合伙公司由外方进行工程设计,把握设计权、投资权,我方冲压技术人员难以真正把握冲压工艺的真理。
冲破点:
提高行业人员素养
这是一项迫在眉睫的任务,又是一项长期而系统的任务。
振兴我国冲压行业需要大量高水平的科技人材,大量熟悉国内外市场、具有现代治理知识和能力的企业家,大量把握先进技术、工艺的高级技术人材。
要舍得花大力气,有打算、分层次地培育。
冲压成形用户市场的迅猛进展为冲压行业带来了全新的进展机缘,尽管在冲压业进展的道路上还存在着各类各样的阻力与障碍,但咱们始终相信,这些都阻挡不了冲压行业前进的步伐。
第三章方案论证
题目:
冲压自动送料装置
要求:
能实现自动送料和自动卷料,送料间距为30到50毫米
方案一、卡钩式自动送料机构
图一
1——卡钩2——冲头
图一是一种简单有效的卡钩式送料装置。
上模下行时。
卡钩将条料拨动一个进距。
卡钩1的曲面形状,应在冲裁时保证条料静止不动。
这种方案的优势是:
结构简单有效,设备本钱较低。
缺点是只适合传送较轻的条料,不能用来传送大而重的板料,或卷料。
方案二、微动开关操纵的自动送料机构
图二
图二是用微动开关2操纵模具1前的送料情形。
微动开关2接近送料辊装置3,当送料过量时,卷料4拱起,触动微动开关,当即停止送料。
这种方案的优势是可控性强,传送平稳。
方案三、辊式送料机构
此装置的动力取自冲床带轮。
将一齿条用轴销联接到带轮上,组成偏心轮机构。
带轮带动齿条运动,再由齿条带动传动轴转动。
传动轴上的斜齿轮带动送料辊和卷料筒完成送料和卷料。
与齿条啮合的齿轮和一个单向超越聚散器相联,只传递正向的运动。
冲头上行时,板料被送进一个进距;冲头下行时,超越聚散器空转,不传递转矩,板料维持静止。
卷料筒在卷料进程中外圆直径会不断增加,通过利用一个简易的摩擦聚散器来消减超出的圆周速度。
这种方案的优势:
在实现课题要求的基础上,结构简单紧凑。
而且,因为送料和卷料的动力都是取自冲床,不需要单独配装电机,除使结构简单紧凑外,还节省了费用。
(详见设计图纸)
通过比较三个方案,最终确信方案三为最正确设计方案。
第四章整体方案设计
一、传动方案设计及相关数据计算
1.送料辊轴直径的确信
已知送料距离的大小,就能够够设计出送料辊的大小,一样用下式表示
d1=360b/πα
式中:
d1-----主动下辊直径,毫米
b-----送料距离,毫米
α-----下辊转角,一样不超过100°
主动辊直径d1受b和α的限制,不能过小,但从动辊能够设计的小些。
上下辊应有相同的圆周速度,
即V1=V2
毕业设计小结
这次毕业设计系统而全面。
课题在上学期末发给咱们,给咱们留有足够的构思时刻。
本学期开始,我持续参观了郑州佛光发电厂、中国拖沓机第一集团、郑州电器厂和郑州宇通公司。
参观的要紧目的是考察课题的可行性和有效性,而且为设计工作提供第一手资料。
在参观进程中,指导教师李教师不时向咱们讲解与课题有关的问题。
每每看到和某个学生的设计课题相关的机构,李教师会联系课题进行耐心细致的讲解。
因此,通过参观实习,咱们对所设计的内容大体上是内心有了底。
实习终止后,我到图书馆借阅了很多与课题相关的书籍,参照资料中的相关内容确信适合的设计方案。
教师们常说,设计的进程实际上是在前人设计功效的基础上的创新,有专门大一部份仍是来源于前人的功效。
机械行业的覆盖面很多,设计的内容千差万别,但设计的原理是有章可循的。
在设计中,知道利用他人的功效,能大大节省设计时刻,取得事半功倍的成效。
固然,在参考他人功效的基础上必需有所创新,不然就不能算作设计,而是剽窃。
接着是方案论证。
在设计开始前咱们对设计方案仍是比较模糊,这时应该把预期的几种方案作一个客观理性的比较,分析它们的优缺点、可行性和有效性,从当选出一个最合理的方案。
图纸设计是整个设计工作的重点和核心。
那个环节占历时刻最多,也是最具有综合性的。
这部份的设计内容需要参考很多前期学过的课程,因此,设计的同时也对前期课程有了专门好的温习和综合。
设计说明书是对设计方案作一个完整的陈述。
这次毕业设计的意义重大,对我的方方面面都有专门大的提高。
与以往的课程设计不同的是,该毕业设计涵盖了大学四年中所学的所有知识,对我四年中所学知识的一次融会贯通与综合测评。
致谢
在整个毕业设计进程中,指导教师李力教师给了我专门大的帮忙,在此向李教师表示衷心感激。
与以往的设计不同,毕业设计有很强的有效性,而且许多课题直接来源于工厂。
我做的课题是冲床自动送料,刚接触课题时,因为对这方面一无所知,李教师给我详细的讲解相关知识。
碰到不懂的地址,李教师就画出草图,耐心讲解。
李教师有连年的工厂工作体会,在设计中给了我很多的提示和建议,使设计能够切近生产。
感激李教师对我的帮忙和栽培。
同时,感激所有帮忙过我的教师。
另外,感激咱们小组的尹天朔和郑瑞利同窗。
在设计中,咱们能够踊跃讨论。
他们给了我很多的启发。
参考文献
1.梁炳文.有效板金冲压工艺图集,第一集.北京:
机械工业出版社,
2.梁炳文.有效板金冲压工艺图集,第三集.北京:
机械工业出版社,
3.濮良贵,纪名刚主编.机械设计.北京:
高等教育出版社,1996
4.刘鸿文主编.材料力学.北京:
高等教育出版社,
5.成大先主编.机械设计手册.北京:
化学工业出版社,1992
6.大连理工大学工程画教研室编.机械制图.北京:
高等教育出版社,
7.赵那么祥主编.公差配合与质量操纵.开封:
河南大学出版社,
8.中原工学院编.毕业设计(论文)简明指导手册(机械设计及其自动化卷).郑州:
二七郑青印刷厂,2004.
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