LF26型高精度自動(dòng)沖模機(jī)傳送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

1 CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 題目 ： LF26型高精度自動(dòng)沖模機(jī)傳送料系統(tǒng)設(shè)計(jì) 二級(jí)學(xué)院（直屬學(xué)部）： 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師姓名： 職稱： 評(píng)閱教師姓名： 職稱： 2012 年 6 月 KC021-1 1 摘要 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)可將沖壓料或沖壓件經(jīng)過定向機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)定向排列，然后順序地送到機(jī)床或工作地點(diǎn)。這在自動(dòng)化成批大量的生產(chǎn)中顯然是實(shí)用的，不但可以提高效率并把操作人員從重復(fù)而繁重的勞動(dòng)中解脫出來(lái)，而且對(duì)保證安全生產(chǎn)也是一種行之有效的方法。自動(dòng)送料系統(tǒng)能充分發(fā)揮機(jī)床的潛在力量，這將大大提高沖壓的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)沖壓的完全自動(dòng)化。本次設(shè)計(jì)共制定了五種設(shè)計(jì)方案，相比較后選擇了比較適合該設(shè)計(jì)的雙輥式送料機(jī)構(gòu)，該送料系統(tǒng)主要是傳送薄銀料，故其傳動(dòng)功率很小，在減速器方面需要自行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算。 關(guān)鍵詞： 自動(dòng)送料 沖床 雙輥 薄銀料 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2 Abstract Automatic feeding mechanism can stamp material or stamp after directed agencies to achieve aligned, and then sent to the machine or work place in the order. Automated batch production is clearly useful, not only can improve the efficiency and can free the operator from the heavy work, but also can ensure the safe of the production .Automatic feeding system can make full use of the potential power of the machine, which will greatly improve the production efficiency of the stamping, and realize the fully automated of stamping. Five kinds of design scheme were developed in this design, but the double roller of conveying mechanism is more suitable to this design. This feeding system is mainly designed for transmitting the thin silver material, so the transmission power is very low, and the speed reducer need to be redesign and consideration. Key words: automatic feeding punch double roller thin silver material 1 目錄 前 言 . 1 第一章 緒 論 . 3 1.1 引言 . 3 1.2 沖壓生產(chǎn)自動(dòng)送料發(fā)展概況 . 3 1.2.1 普通壓力機(jī)的送料機(jī)構(gòu) . 3 1.2.2 機(jī)械手加穿梭小車式自動(dòng)化輸送系統(tǒng) . 4 1.2.3 多工位壓力機(jī)的自動(dòng)化送料機(jī)構(gòu) . 5 1.3 沖壓生產(chǎn)自動(dòng)送料發(fā)展趨勢(shì) . 5 1.3.1 多工位壓力機(jī)取代單機(jī)聯(lián)線沖壓生產(chǎn) . 5 1.3.2 高速高精度的自動(dòng)送料機(jī)構(gòu) . 6 1.3.3 柔性自動(dòng)化送料機(jī)構(gòu) . 7 1.3.4 交流伺服系統(tǒng)自動(dòng)送料機(jī)構(gòu) . 7 第二章 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì) . 9 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù) . 9 2.2 常見送料機(jī)構(gòu) . 9 2.3 送料機(jī)構(gòu)的選擇 . 11 2.4 放料部分 . 12 2.5 送料部分 . 14 2.6 放料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析 . 16 2.7 送料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析 . 16 第三章 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 19 3.1 送料系統(tǒng)的尺寸參數(shù)和材料 . 19 3.2 預(yù)算送料滾應(yīng)給的壓力和初定送料速度 . 19 3.3 送料滾的軸承壽命計(jì)算 . 19 3.4 送料系統(tǒng)的功率計(jì)算及電機(jī)選擇 . 20 第四章 減速器的設(shè)計(jì) . 22 4.1 減速器的設(shè)計(jì)說(shuō)明 . 22 4.2 減速器高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 . 22 4.3 減速器低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 . 24 4.4 減速器軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 27 4.4.1 中間軸的設(shè)計(jì) . 27 4.4.2 低速軸設(shè)計(jì) . 33 4.5 減速器軸承校核計(jì)算 . 37 4.5.1 中間軸兩端軸承壽命校核 . 37 4.5.2 低速軸兩端軸承壽命校核 . 38 結(jié) 論 . 39 致 謝 . 40 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2 參考文獻(xiàn) . 41 1 前 言 高精度自動(dòng)沖模機(jī)使用 JB04系列臺(tái)式壓力機(jī)和精密冷沖模架進(jìn)行配套組合而成的、可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化、提高生產(chǎn)效率的精密生產(chǎn)設(shè)備?？蓪?duì)金屬與非金屬材料的薄板、條料 、卷料進(jìn)行剪切、沖孔、落料、彎曲、淺拉身、壓接、鉚合和成型等工序的精加工；是一種高精度專用設(shè)備，具有精度高，結(jié)構(gòu)精巧，性能優(yōu)越，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，體積輕巧、生產(chǎn)率高、操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，特別適用于高層建筑的廠房及車間使用。配有光電式安全保護(hù)裝置、輥式送料裝置，料架等裝置。 沖床自動(dòng)送料機(jī)是一種用于冷擠壓套圈類零件的送料機(jī)器，是沖床進(jìn)行技術(shù)改造的理想附機(jī)。該送料機(jī)克服了 內(nèi)外有關(guān)沖床送料機(jī)的不足。如日本的 RF20SD 0R11 機(jī)械手送料裝置與沖床做成一體，從橫向 (側(cè)面 )送料，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配、制造、維修困難，價(jià)格 昂貴，又不適合于我國(guó)沖床的縱向送料的要求。 RF20SD 0R11的結(jié)構(gòu)由沖床上的曲軸輸出軸，通過花鍵軸伸縮，球頭節(jié)部件聯(lián) 接機(jī)械手 齒輪 ，由傘齒輪、圓柱齒輪、齒條、凸輪、撥叉、絲桿等一系列傳動(dòng)件使機(jī)械手的夾爪作伸縮、升降、夾緊、松開等與沖床節(jié)拍相同的動(dòng)作來(lái)完成送料，另設(shè)一套獨(dú)立驅(qū)動(dòng)可移式輸送機(jī)，通過隔料機(jī)構(gòu)將工件輸送至預(yù)定位置， 樣一套機(jī)構(gòu)的配置僅局限于日本設(shè)備，不能應(yīng)用于國(guó)產(chǎn)沖床。國(guó)內(nèi)有的送料機(jī)構(gòu)由沖床工作臺(tái)通過連桿彈簧驅(qū)動(dòng)滑塊在滑道上水平滑動(dòng)，將斜道上下來(lái)的料，通過隔料機(jī)構(gòu)推到 模具 中心，并聯(lián)動(dòng)打板將沖好的料撥掉，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的一整套機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，無(wú)輸送機(jī)構(gòu)，聯(lián)動(dòng)可靠，制造容易。但機(jī)械手不能將料提升、夾緊，料道 傾斜放置靠料自重滑下，如規(guī)格重量變動(dòng)，則料道上工件下滑速度不一致，易產(chǎn)生疊料，推料機(jī)構(gòu)沒有將料夾緊，定位不正，廢品率較高，使用也不安全。 結(jié)合國(guó)產(chǎn)沖床工作特點(diǎn)，采用機(jī)械手與輸送機(jī)構(gòu)配合為主要裝置，再配合采用自動(dòng)卸料安全保護(hù)，設(shè)計(jì)了具有較大應(yīng)用價(jià)值和推廣意義的自動(dòng)送料機(jī) 現(xiàn)在機(jī)械制造廠越來(lái)越多的使用多工位壓力機(jī)和沖壓生產(chǎn)線，可以大批量的生產(chǎn)出高質(zhì)量的沖壓件，提高勞動(dòng)效率、降低產(chǎn)品成本、確保操作安全。若采用多工位專用壓力機(jī)并利用其自帶的多工位送料裝置，在沖壓加工的材料供給、工件傳送、制品及廢料的排出、模具交換 、沖床調(diào)整與運(yùn)轉(zhuǎn)、沖壓過程異常狀況監(jiān)視等所有作業(yè)過程自動(dòng)化，固然理想，但存在投資大，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高，生產(chǎn)柔性差等問題。利用現(xiàn)有的普通壓力機(jī)改裝，在材料（工件）供給、傳送采用自動(dòng)送料裝置，使用多工位模具進(jìn)行自動(dòng)化多工位沖壓見效快、投資小、實(shí)用性強(qiáng)。多工位沖壓的技術(shù)進(jìn)步主要體現(xiàn)在多公位送料系統(tǒng)上。 沖壓成形作為一門古老而又年輕的制造技術(shù)，幾乎滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的每一個(gè)部門。在許多發(fā)達(dá)國(guó)家從作為支柱產(chǎn)業(yè)之一的汽車制造業(yè)到農(nóng)業(yè)機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械、建筑機(jī)械、化工機(jī)械、精密機(jī)械、儀器儀表、醫(yī)療器械、日用五金等等，直到航空航天、 軍事兵器各個(gè)門類，沖壓制件都占據(jù)著相當(dāng)重要的地位。隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展沖壓制件類型、工藝的復(fù)雜化以及人性化生產(chǎn)要求手工送料的沖壓加工生產(chǎn)由于存在著效率、速度、精度、安全等方面的一系列問題，沖壓生產(chǎn)的手工送料已逐步由自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)所取代，從而進(jìn)常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2 一步滿足了沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化，大幅度提高生產(chǎn)節(jié)拍、生產(chǎn)質(zhì)量等的要求。 沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化主要是指包括材料供給、制品及廢料的排出、模具更換、沖床的調(diào)整與運(yùn)轉(zhuǎn)、沖壓過程異常狀況的監(jiān)視等作業(yè)過程自動(dòng)化將這些技術(shù)應(yīng)用到?jīng)_壓生產(chǎn)流水線的相應(yīng)環(huán)節(jié)從而實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)作為沖 壓加工生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的最基本的要求，是在一套模具上實(shí)現(xiàn)多工位沖壓的根本保證，它的自動(dòng)化程度高低，直接影響著沖壓生產(chǎn)效率、生產(chǎn)節(jié)拍以及沖壓生產(chǎn)整體自動(dòng)化水平。 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 3 第一章 緒 論 1.1 引言 沖壓是金屬塑性成形加工的基本方法之一，它主要用于加工板料零件，所以也稱為板料成形。沖壓既能夠制造尺寸很小的儀表零件，又能夠制造諸如汽車大梁、壓力容器封頭一類的大型零件；既能夠制造一般尺寸公差等級(jí)和形狀的零件，又能夠制造精密（公差在微米級(jí)）和復(fù)雜形狀的零件。沖壓具有生 產(chǎn)率高、加工成本低、材料利用率高、操作簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此在汽車、機(jī)械、家用電器、電機(jī)、儀表、航空航天、兵器等生產(chǎn)和發(fā)展具有十分重要的意義。 沖壓既能夠制造尺寸很小的儀表零件，又能夠制造諸如汽車大梁、壓力容器封頭一類的大型零件；既能夠制造一般尺寸公差等級(jí)和形狀的零件，又能夠制造精密（公差在微米級(jí)）和復(fù)雜形狀的零件。占全世界鋼產(chǎn) 60% 70%以上的板材、管材及其他型材，其中大部分經(jīng)過沖壓制成成品。沖壓在汽車、機(jī)械、家用電器、電機(jī)、儀表、航空航天、兵器等制造中，具有十分重要的地位。 沖壓件重量輕、厚度薄、剛度好。它的尺寸公差是由模具保證的，所以質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需再經(jīng)機(jī)械切削即可使用。冷沖壓件的金屬組織與力學(xué)性能優(yōu)于原始坯料，表面光滑美觀。冷沖壓件的公差等級(jí)和表面狀態(tài)優(yōu)于熱沖壓件。大批量的中、小型零件沖壓生產(chǎn)一般是采用復(fù)合?；蚨喙の坏倪B續(xù)模。以現(xiàn)代高速多工位壓力機(jī)為中心，配置帶料開卷、矯正、成品收集、輸送以及模具庫(kù)和快速換模裝置，并利用計(jì)算機(jī)程序控制，可組成生產(chǎn)率極高的全自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。采用新型模具材料和各種表面處理技術(shù)，改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)，可得到高精度、高壽命的沖壓模具，從 而提高沖壓件的質(zhì)量和降低沖壓件的制造成本。 沖壓生產(chǎn)的工藝和設(shè)備正在不斷發(fā)展，除傳統(tǒng)的使用壓力機(jī)和鋼制模具制造沖壓件外，液壓成形以及旋壓成形、超塑成形、爆炸成形、電水成形、電磁成形等各種特種沖壓成形工藝亦迅速發(fā)展，把沖壓的技術(shù)水平提高到了一個(gè)新的高度。特種沖壓成形工藝尤其適合多品種的批量（甚至是數(shù)十件）零件的生產(chǎn)。對(duì)于普通沖壓工藝，可采用簡(jiǎn)易模具、低熔點(diǎn)合金模具、成組模具和沖壓柔性制造系統(tǒng)等，組織多品種的中小批量零件的沖壓加工。 總之，沖壓模具有生產(chǎn)率高、加工成本低、 材料利用率高、操作簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)。采用沖壓與焊接、膠接等復(fù)合工藝，使零件結(jié)構(gòu)更趨合理，加工更為方便，可以用較簡(jiǎn)單的工藝制造出更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件。 1.2 沖壓生產(chǎn)自動(dòng)送料發(fā)展概況 1.2.1 普通壓力機(jī)的送料機(jī)構(gòu) 普通壓力機(jī)上的送料機(jī)構(gòu)根據(jù)送料動(dòng)力的不同可分為機(jī)械、液壓、氣動(dòng)三大類在沖壓加工中以機(jī)械與氣動(dòng)二類應(yīng)用較多。氣動(dòng)送料機(jī)構(gòu)具有靈巧輕 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 4 便、通用性強(qiáng)、其送料長(zhǎng)度和材料厚度可調(diào)整、機(jī)構(gòu)反應(yīng)迅速的優(yōu)點(diǎn)。但是由于氣動(dòng)送料機(jī)構(gòu)是采用壓差式氣動(dòng)原理工作故機(jī)構(gòu)工作噪聲較大影響沖壓工作環(huán)境 主要用于沖壓的前期送料和小批量、多品種的生產(chǎn)。機(jī)械送料機(jī)構(gòu)盡管調(diào)整相對(duì)困難且機(jī)構(gòu)較大但具有送料準(zhǔn)確可靠、機(jī)構(gòu)沖擊與振動(dòng)少、噪聲低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)仍是目前沖壓加工中最常用的自動(dòng)送料方式。 目前沖壓生產(chǎn)線的配置中應(yīng)用較為廣泛的是開式單點(diǎn)壓力機(jī)加裝輥輪送料機(jī)（或氣動(dòng)送料機(jī)），這種生產(chǎn)線可以做單工序或多工序的連續(xù)沖壓，操作性良好；另一種開式雙點(diǎn)壓力機(jī)加裝多工位送料裝置，搭配開卷裝置、校平裝置等組成的用于多工位連續(xù)沖壓的生產(chǎn)線，由于占地面積和工序間的搬運(yùn)都明顯減少，在生產(chǎn)中應(yīng)用呈現(xiàn)逐漸增多的趨勢(shì)；而電機(jī)廠應(yīng)用最多的專 門沖制電機(jī)硅鋼片的生產(chǎn)線則是由高速壓力機(jī)加裝凸輪分割型送料機(jī)，配裝開卷機(jī)、校平裝置等組成。由此可見，送料機(jī)構(gòu)的性能高低直接影響著生產(chǎn)線的推廣應(yīng)用，因此，針對(duì)沖壓制件的工藝要求、生產(chǎn)的實(shí)際情況等的不同來(lái)選擇不同的送料機(jī)構(gòu)是十分必要的。 1.2.2 機(jī)械手加穿梭小車式自動(dòng)化輸送系統(tǒng) 目前，國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)中生產(chǎn)轎車外覆蓋件和大型內(nèi)襯件的自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線，由于還沒有大型多工位壓力機(jī)的投入，所以自動(dòng)化生產(chǎn)主要還是以配備常規(guī)的機(jī)械手加穿梭小車或機(jī)器人輸送系統(tǒng)的串列式?jīng)_壓線為主，它主要由 上料、取料機(jī)械手和穿梭小車組成，如 圖 1.1 所示。其相鄰兩個(gè)壓力機(jī)的輸送單元主要有以下機(jī)構(gòu)組成： （ 1） 一個(gè)取料機(jī)械手，帶有中置并按工件形狀排部的真空吸盤式端拾器，負(fù)責(zé)將工件從上一臺(tái)壓力機(jī)取出放置在穿梭小車上。 圖 1.1機(jī)械手家穿梭式小車自動(dòng)化沖壓線 （ 2）一個(gè)在壓力機(jī)之間固定軌道上移動(dòng)的穿梭小車，負(fù)責(zé)將工件由取料機(jī)械手的放料位置移送到上料機(jī)械手的取料位置。 （ 3）一個(gè)上料機(jī)械手，帶有和取料機(jī)械手相同的端拾器，負(fù)責(zé)將工件由穿梭小車拾起并送入下一臺(tái)壓力機(jī)工位。 采用該系統(tǒng)的工件將通過機(jī)械手簡(jiǎn)單的“拾 取”和“擺放”動(dòng)作從前一臺(tái)壓力機(jī)輸送到后一臺(tái)壓力機(jī)，其穿梭小車的主要功用就是通過它的穿梭運(yùn)動(dòng)縮短取料和上料之間的輸送行程，從而提高整線的生產(chǎn)節(jié)拍。但是在該沖壓線中由于存在工件換向和雙動(dòng)拉深的問題，因此，必須配有同步翻轉(zhuǎn)裝置，最高生產(chǎn)節(jié)拍達(dá) 而且設(shè)備的維修量很大。 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 5 1.2.3 多工位壓力機(jī)的自動(dòng)化送料機(jī)構(gòu) 多工位送料系統(tǒng)是一個(gè)類似移動(dòng)臂的裝置，主要作用是把沖壓件從一個(gè)工位移到另一個(gè)工位。一組模具內(nèi)的每一副模具的沖壓工作都在同一臺(tái)壓力機(jī)內(nèi)完成。多工位送料移動(dòng)桿沿著模區(qū)移動(dòng)，它們是主要結(jié)構(gòu)件，移動(dòng)沖壓件的端拾器就 安裝在這些結(jié)構(gòu)件上。在汽車車身沖壓廠，根據(jù)送料的傳動(dòng)方式，多工位送料系統(tǒng)主要有：機(jī)械送料、電子送料和組合式送料。 機(jī)械式送料是通過與壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的直接聯(lián)接完成沖壓件從一個(gè)工位移動(dòng)到另一個(gè)工位。壓力機(jī)橫梁上的動(dòng)力輸出裝置把能量從壓力機(jī)的頂部輸送到地面，由隨動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的大型機(jī)械凸輪安裝在送料機(jī)構(gòu)上，旋轉(zhuǎn)凸輪帶動(dòng)機(jī)械送料動(dòng)作。其主要缺點(diǎn)：機(jī)構(gòu)磨損及能量積累易影響送料精度、速度和產(chǎn)量；機(jī)械傳送設(shè)計(jì)規(guī)格參數(shù)一旦確定，不能更改；隨著加工零件尺寸增大，傳送機(jī)構(gòu)也將增大，機(jī)構(gòu)零件的預(yù)期壽命就會(huì)縮短。 電子伺服送料是用單獨(dú)伺 服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)借助齒輪箱和傳動(dòng)軸，伺服電機(jī)與送料系統(tǒng)相聯(lián)并在計(jì)算機(jī)的控制下工作。與壓力機(jī)的動(dòng)作協(xié)調(diào)是由壓力機(jī)和控制器之間所交換的電子信號(hào)完成的。其運(yùn)動(dòng)軌跡由計(jì)算機(jī)程序完成柔性較好根據(jù)工件的需要可以提供任意的送料距離、夾緊行程、閉合行程和抬起行程。與機(jī)械送料相比較具有無(wú)需使用壓力機(jī)的動(dòng)力輸出裝置；各軸（包括行程長(zhǎng)度和時(shí)間曲線）可以實(shí)現(xiàn)行程軌跡編程；在無(wú)需調(diào)整滑塊的情況下，可以對(duì)送料裝置進(jìn)行微動(dòng)調(diào)整，加減速度快；機(jī)械部件數(shù)目少，故障率降低等優(yōu)點(diǎn)。 組合式送料裝置的某些動(dòng)作由機(jī)械系統(tǒng)完成，而另一些動(dòng)作則由電子系統(tǒng)完 成，結(jié)構(gòu)隨廠家的不同而異，這種送料方式在汽車覆蓋件生產(chǎn)中應(yīng)用有限。 根據(jù)工件的傳送方式又有：三座標(biāo)式和真空吸盤式（即橫桿式“ ”）。近年來(lái)，由于在多工位壓力機(jī)上“一次多件”沖壓工藝的發(fā)展以及人們個(gè)性化需求的突出，真空吸盤式傳送裝置得到越來(lái)越多的應(yīng)用。例如日本小松公司的新型多工位壓力機(jī)就較多的采用了真空吸盤式傳送裝置。 1.3 沖壓生產(chǎn)自動(dòng)送料發(fā)展趨勢(shì) 隨著我國(guó)沖壓行業(yè)的發(fā)展，沖壓設(shè)備性能與世界的接軌，沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化程度的進(jìn)一步提高，對(duì)沖壓生產(chǎn)的送料技術(shù)也提出了越來(lái)越高的要求，以滿足與沖壓設(shè)備的配套。 1.3.1 多工位壓力機(jī)取代單機(jī)聯(lián)線沖壓生產(chǎn) 目前，沖壓生產(chǎn)主要朝兩個(gè)方向發(fā)展：一是單機(jī)聯(lián)線自動(dòng)化生產(chǎn)（圖 1.2）；一是大型多工位壓力機(jī)（圖 1.3）。 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 6 圖 1.2 單機(jī)聯(lián)線沖壓生產(chǎn)線 圖 1.3 大型多工位壓力機(jī) 單機(jī)聯(lián)線生產(chǎn)通用性較好，適合柔性生產(chǎn)，占用資金少，完全可以滿足我國(guó)生產(chǎn)中高檔轎車所需要的零件質(zhì)量要求；與單機(jī)聯(lián)線的沖壓生產(chǎn)線相比較，大型多工位壓力機(jī)除了占地面積少外，還有生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)節(jié)拍可達(dá) ，為手工送料流水線的 倍，單機(jī)聯(lián)線自動(dòng)生產(chǎn)線的 倍等優(yōu)點(diǎn)。大型多工位 壓力機(jī)集機(jī)械、電子、控制和檢測(cè)技術(shù)為一體，全自動(dòng)化、智能化，整個(gè)系統(tǒng)只需人 進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)模具更換時(shí)，只需輸入需要更換模具的編號(hào)，其余工作自動(dòng)完成，整個(gè)換模時(shí)間只需 ，換模的同時(shí)可以對(duì)多工位壓力機(jī)的運(yùn)行特性作智能化調(diào)整。當(dāng)兩者生產(chǎn)規(guī)模相同時(shí)，多工位壓力機(jī)設(shè)備投資可減少 ，能量消耗減少 ，沖壓件綜合成本可節(jié)約 。據(jù)美國(guó)精密鍛壓學(xué)會(huì) 1990 年前后統(tǒng)計(jì)，美國(guó)三大汽車公司 680條沖壓線中 為多工位壓力機(jī)，日本為美國(guó)建造的 35 條生產(chǎn)線中為 多工位壓力機(jī)，日本國(guó)內(nèi) 250 條生產(chǎn)線有 為多工位壓力機(jī)。美國(guó)的克萊斯勒與日本三菱 公司合資的 汽車廠、通用汽車公司的 工廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)只用多工位壓力機(jī)來(lái)進(jìn)行沖壓生產(chǎn)。由此可見，大型多工位壓力機(jī)取代單機(jī)聯(lián)線沖壓生產(chǎn)線的來(lái)勢(shì)迅猛，但是大型多工位壓力機(jī)不能完全取代沖壓生產(chǎn)線，因?yàn)槟承┨卮笮停ㄈ畿嚿韨?cè)板、擋泥板等）和特殊形狀的工件仍然需要在單機(jī)聯(lián)線的自動(dòng)沖壓線上來(lái)完成。另外，在中小型沖壓件生產(chǎn)方面以多工位傳送裝置來(lái)改裝原有的壓力機(jī)和生產(chǎn)線的工作也在廣泛進(jìn)行。 1.3.2 高速高精度的自動(dòng)送料機(jī)構(gòu) 高速化和精密化一直是沖壓生產(chǎn)追求的目標(biāo)。日本 公司生產(chǎn)的 伺服輥輪送料機(jī)，生產(chǎn)性能高，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)高速送料 ，最高速度可以達(dá)到 ，送料步距和送料厚度調(diào)節(jié)方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用；送料精度隨送料次數(shù)及送料長(zhǎng)度不同而有所不同，最高精度在 左右。而且可以設(shè)定夾緊和松開時(shí)間，動(dòng)作方式為輥柱作圓周運(yùn)動(dòng)，不會(huì)有咬死現(xiàn)象。圖 4所示為該公司 系列輥輪送料機(jī)，它采用直流伺服電機(jī)，機(jī)體和控制器相結(jié)合大大節(jié)省了場(chǎng)地空間，由于送料裝置與主機(jī)之間沒有直常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 7 接連接，其送料精度與主機(jī)運(yùn)動(dòng)偏差無(wú)關(guān)。利用數(shù)字控制送料速度、加速度、送料干涉角、夾緊力的大小及時(shí)間等。 圖 1.4GL 系列 NC 伺服輥輪送料機(jī) 在我國(guó)也有 多家生產(chǎn)這種輥輪送料機(jī)的廠家（如深圳力豪等），但是核心技術(shù)一般是由國(guó)外引進(jìn)，因此，自主開發(fā)更高精度更高速度的送料機(jī)將會(huì)是我們今后的發(fā)展目標(biāo)。 1.3.3 柔性自動(dòng)化送料機(jī)構(gòu) 隨著汽車工業(yè)的強(qiáng)勢(shì)發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，利用最少的設(shè)備來(lái)生產(chǎn)盡可能多的沖壓制件，間接的降低生產(chǎn)成本成為各個(gè)廠家競(jìng)相追求的目標(biāo)之一。德國(guó)米勒萬(wàn)家頓公司在最新一代用于擺桿式多工位壓力機(jī)上的擺動(dòng)橫桿式輸送機(jī)（ Swing arm-Transfer）的基礎(chǔ)上開發(fā)出快速橫桿式輸送系統(tǒng)（ Speed BAR）。這種輸送系統(tǒng)介于常規(guī)機(jī)械手系統(tǒng)（ Feeder）和多工位壓力機(jī)橫桿式輸送系統(tǒng)之間，既靈活簡(jiǎn)便又快速高效，適用于串列式?jīng)_壓生產(chǎn)線。提高了與歐美國(guó)家的多工位壓力機(jī)生產(chǎn)模具的匹配能力，從而實(shí)現(xiàn)了模具和端拾器在多工位壓力機(jī)和串列式?jīng)_壓線兩種設(shè)備之間的互換，為國(guó)內(nèi)的沖壓生產(chǎn)與歐美汽車工業(yè)接軌奠定了基礎(chǔ)。 1.3.4 交流伺服系統(tǒng)自動(dòng)送料機(jī)構(gòu) 近 20 多年來(lái)，由于電力電子技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)飛速發(fā)展。交流伺服自動(dòng)送料的動(dòng)力來(lái)自交流伺服電動(dòng)機(jī)，具有柔性化、智能化的特點(diǎn)，工作性能和工藝適應(yīng)性很強(qiáng)。在我國(guó)，較先進(jìn)的自動(dòng)送料 裝置是深圳力豪公司的 NCFH 系列三合一伺服系統(tǒng)送料機(jī)（圖 1.5），它適合于各種五金、電子、電器、玩具及汽車零件之連續(xù)沖壓加工，送料矯正，準(zhǔn)確耐用；可任意設(shè)定送料長(zhǎng)度，操作容易，安全及穩(wěn)定性高。但是，在該送料機(jī)中所用的伺服馬達(dá)、電器箱電子元件和控制器等都是從日本引進(jìn)的，國(guó)內(nèi)在這方面的技術(shù)還比較落后，因此，我們必須給予這方面技術(shù)充分的重視，加快研究開發(fā)，以較快的速度追趕發(fā)達(dá)國(guó)家的研究步伐。 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 8 圖 1.5三合一伺服系統(tǒng)送料機(jī) 隨著近代工業(yè)的發(fā)展，以沖模 為中心的電子計(jì)算機(jī)控制全自動(dòng)沖壓加工系統(tǒng)的研制十分必要?，F(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了全自動(dòng)沖壓加工生產(chǎn)線、沖壓加工中心、全自動(dòng)落料沖床、自己備有薄板上料和卸料的電子計(jì)算機(jī)數(shù)控轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床以及其他自動(dòng)沖壓系統(tǒng)。這種系統(tǒng)必須配備相應(yīng)的高質(zhì)量、高效率的沖模。 自動(dòng)模中的送料、出件等裝置主要由模具本身的運(yùn)動(dòng)部分來(lái)驅(qū)動(dòng)（一般是上模）。還可以由壓力機(jī)的曲軸或滑塊來(lái)驅(qū)動(dòng)，也可以由單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置（如機(jī)械、液壓、氣壓等）來(lái)驅(qū)動(dòng)。 自動(dòng)模的送料、卸件、出件的動(dòng)作最大特點(diǎn)是周期性間歇地與沖壓工藝協(xié)調(diào)進(jìn)行。實(shí)現(xiàn)周期性動(dòng)作的機(jī)構(gòu)有棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu) 、凸輪機(jī)構(gòu)、定向離合器、平面連桿機(jī)構(gòu)等。自動(dòng)模的自動(dòng)化裝置就是自動(dòng)模的驅(qū)動(dòng)裝置通過周期性動(dòng)作機(jī)構(gòu)使自動(dòng)化裝置的工作零件產(chǎn)生周期性工作，這就是自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要完成沖床上自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 9 第二章 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 本次設(shè)計(jì)是針對(duì)某廠家的要求，設(shè)計(jì)適用于薄銀片材料放料、送料、沖孔、剪料等工序精密加工的高精度自動(dòng)沖模機(jī)放料、送料系統(tǒng)的數(shù)控改造。其主要技術(shù)參數(shù)及要求如下： 1、銀片材料寬 25mm 和 38mm兩個(gè)規(guī)格，料厚 0.3mm。 2、成品銀料采用 卷料，每盤料重 1.5公斤。 3、使用自動(dòng)加工后，要求沖孔排距誤差小于 0.01mm，端距小于 0.05mm. 4、要求工藝性、結(jié)構(gòu)性好，體積小。 2.2 常見送料機(jī)構(gòu) 自動(dòng)送料裝置按送進(jìn)材料的形式分為送料裝置與上件裝置兩類。本設(shè)計(jì)屬于送料裝置。常見送料機(jī)構(gòu)形式有以下五種： 1)鉤式送料機(jī)構(gòu) ； 2)鉗式送料機(jī)構(gòu) ； 3)夾滾式送料機(jī)構(gòu) ； 4)夾刃式送料機(jī)構(gòu)； 5)輥軸送料機(jī)構(gòu)。 1、 鉤式送料機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，只適用于帶料條料，沖切時(shí)留下搭邊，送薄料時(shí)搭邊較寬，可用定位銷定位。工作方式是用鉤爪勾住料孔 間的搭邊并送料；回程時(shí)由于鉤子端部的斜面而自行脫出。送料的寬度在 mm15010 之間，