鉸鏈板成型送料系統(tǒng)設(shè)計(jì),鉸鏈板成型送料系統(tǒng)設(shè)計(jì),鉸鏈,成型,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 任務(wù)書 題目：鉸鏈板成型送料系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：? 學(xué)號(hào)：　專業(yè)： 任務(wù)起至日期： 一、 課題的任務(wù)內(nèi)容： 本課題來(lái)源于上海六新電器設(shè)備有限公司。在機(jī)械加工中心排屑系統(tǒng)中鉸鏈板是不可缺少的重要零件。由于加工中心機(jī)床設(shè)備規(guī)格較多，導(dǎo)致鉸鏈板品種增多。為了加工不同規(guī)格鉸鏈板，必須設(shè)計(jì)一套組合式級(jí)進(jìn)模以及機(jī)械與氣動(dòng)控制系統(tǒng)。整個(gè)鉸鏈板成型系統(tǒng)由放料架，校直機(jī)構(gòu)，導(dǎo)料機(jī)構(gòu)，氣動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，級(jí)進(jìn)模具以及電氣控制器等組成。根據(jù)鉸鏈板加工工藝，必需對(duì)鉸鏈板成型送料系統(tǒng)作設(shè)計(jì)。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：鉸鏈板成型送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)作理論上受力與計(jì)算。 二、原始條件及數(shù)據(jù)： 1，根據(jù)不同規(guī)格長(zhǎng)度的鉸鏈板圖紙，其節(jié)距，兩側(cè)園孔內(nèi)徑，,兩孔中心距，圈孔長(zhǎng)度都是一樣的，節(jié)距為50mm，園孔內(nèi)徑為5.6mm，外徑為10.2mm,兩孔中心距位為31.75mm，圈孔長(zhǎng)度為24.8mm，材料厚度為2.3 mm。2，由于鋼帶以盤狀形式提供，所以在加工之前，必須進(jìn)行校直。3，根據(jù)鉸鏈板圖紙，節(jié)距為50mm，氣動(dòng)送料裝置每次送料長(zhǎng)度為50mm。 三、設(shè)計(jì)的技術(shù)要求（論文的研究要求）： 1，料帶卷盤安置在放料架上，在放料轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)卷盤轉(zhuǎn)動(dòng)必須平穩(wěn)與輕松。2校直裝置在校直鋼帶時(shí)能帶動(dòng)在放料架上鋼帶卷盤轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)已校直鋼帶必須平直，不允許有扭曲現(xiàn)象。3氣動(dòng)送料裝置在送料過(guò)程中，當(dāng)送料裝置中兩個(gè)壓料機(jī)構(gòu)同時(shí)瞬間放松時(shí)，導(dǎo)料裝置必須確保鋼帶不能后移，這樣能使模具中導(dǎo)正銷正確定位料帶。4，校直裝置與導(dǎo)料裝置之間應(yīng)有一定距離，中間有一個(gè)控制裝置，它控制校直裝置的電機(jī)運(yùn)行，確保氣動(dòng)送料裝置正常送料。5，為了確保鉸鏈板成形質(zhì)量，送料系統(tǒng)控制程序與級(jí)進(jìn)模動(dòng)作必須同步。 具體工作：對(duì)放料架，校直裝置，導(dǎo)料裝置以及電氣控制裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)作理論上受力分析與計(jì)算。 四、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的具體工作： 1，,對(duì)鉸鏈板成型自動(dòng)送料系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，並繪制圖紙,合計(jì)3.5張0號(hào)圖。 2，畢業(yè)設(shè)計(jì)論文說(shuō)明書一份。 3，畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告一份。 4，畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告一份。 5，專業(yè)文獻(xiàn)翻譯一份。 6，畢業(yè)實(shí)習(xí)日志一份。 7，畢業(yè)設(shè)計(jì)記錄一份。 軟硬件名稱、內(nèi)容及主要的技術(shù)指標(biāo)（可按以下類型選擇）： 計(jì)算機(jī)軟件 用AutoCAD設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)圖紙 圖 紙 合計(jì)3.5張“0”號(hào)圖 電 路 板 機(jī) 電 裝 置 新材料制劑 結(jié) 構(gòu) 模 型 其 他 五、查閱文獻(xiàn)要求及主要的參考文獻(xiàn)： 要求查閱中文文獻(xiàn)13-15篇,外文文獻(xiàn)資料2篇,並將外文文獻(xiàn)資料翻譯成中文(譯文不得少于5000漢字或20000外文印刷符號(hào))。推薦參考資料： 1，機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 馮辛安主編 機(jī)工出版社 2006/9 2，機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì) 上下冊(cè) 張策主編 機(jī)工出版社 2006/1 3，機(jī)械工程測(cè)量與試驗(yàn)技術(shù) 黃長(zhǎng)藝等主編 機(jī)工出版社 2001/1 4，實(shí)用模具技術(shù) 陳萬(wàn)林等編著 機(jī)工出版社 2003/8 5，沖壓模具設(shè)計(jì)難點(diǎn)與竅門 薛啟翔等編著 機(jī)工出版社 2005/1 6，沖壓設(shè)計(jì)資料 王孝培主編 機(jī)工出版社 1983/12 7，多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 邱永成編著 國(guó)防出版社 1987 8，機(jī)構(gòu)選型與運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 楊黎明，楊志勤編著 國(guó)防出版社 2007/6 9，機(jī)械設(shè)計(jì) 談嘉禎主編 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 2001/8 10，機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 趙永成主編 中國(guó)鐵道出版社 2002/7 11，模具設(shè)計(jì)與制造 田光輝，林紅旗主編 北京大學(xué)出版社 2009/1 12，多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)方法與技巧 寧建華編著 機(jī)工出版社 2010/1 六、進(jìn)度安排：（設(shè)計(jì)或論文各階段的要求，時(shí)間安排）： 對(duì)鉸鏈板成型送料系統(tǒng)中的放料架，校直機(jī)構(gòu)，導(dǎo)料機(jī)構(gòu)以及電氣控制裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)作理論上分 析與計(jì)算。為了確保鉸鏈板成形的質(zhì)量，必需對(duì)整個(gè)送料過(guò)程進(jìn)行理論分析與計(jì)算 。 第一階段 2014年1月6日—3月9日 調(diào)研, 確定設(shè)計(jì)方案，完成開題報(bào)告。 第二階段 3月10日—5月4 日 對(duì)鉸鏈板成型送料系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)作理論上分析與計(jì)算。 第三階段 5月5日—6月1日 編寫論文。 6月2 日—6月8日 指導(dǎo)老師和評(píng)閱老師審閱論文。 6月9日—6月13日 畢業(yè)答辯，上傳并提交最終修改的畢業(yè)設(shè)計(jì)全部資料（電子版和紙質(zhì)版）及光盤。 指導(dǎo)教師： 朱國(guó)良 2014年 1 月 2 日 審核意見(jiàn)： 教研室主任： 年 月 日 設(shè)計(jì)開題報(bào)告 課題名稱 鉸鏈板成型送料系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè) 專業(yè)方向 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 教研室 2014年 3月7日 8 鉸鏈板成型送料系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 開題依據(jù) 1.1　課題的意義 本課題來(lái)源于上海六新電器設(shè)備有限公司。在機(jī)械加工中心排屑系統(tǒng)中鉸鏈板是不可缺少的重要零件。由于加工中心機(jī)床設(shè)備規(guī)格較多，導(dǎo)致鉸鏈板品種增多。為了加工不同規(guī)格鉸鏈板，必須設(shè)計(jì)一套組合式級(jí)進(jìn)模以及機(jī)械與氣動(dòng)控制系統(tǒng)。整個(gè)鉸鏈板成型系統(tǒng)由放料架，校直機(jī)構(gòu)，導(dǎo)料機(jī)構(gòu)，氣動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，級(jí)進(jìn)模具以及電氣控制器等組成。根據(jù)鉸鏈板加工工藝，必需對(duì)鉸鏈板成型送料系統(tǒng)作設(shè)計(jì)。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：鉸鏈板成型送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)作理論上受力與計(jì)算。 用多工位連續(xù)級(jí)進(jìn)模沖制成形各種類型復(fù)雜形狀的零件,是現(xiàn)代沖壓技術(shù)的主要發(fā)展方向。要確保多工位連續(xù)模能不間斷自動(dòng)高速?zèng)_壓,達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、操作安全的目的,除連續(xù)沖壓工步設(shè)計(jì)合理、工位設(shè)置恰當(dāng)外,還必須配備合適的送料裝置,采用高效、順暢的工位間送進(jìn)方式。 通常使用的多工位連續(xù)模,按其工藝作業(yè)種類與性質(zhì)的不同,可分為如下兩大類: (1) 僅有沖孔、切口、切槽孔、落料等沖裁工藝作業(yè)工位的多工位連續(xù)沖裁模。 (2) 除具有各種沖裁工位外,還含有拉伸或彎曲或翻邊等成形作業(yè)工位的多工位連續(xù)復(fù)合模。 用上述多工位連續(xù)模,可直接從板、條、帶、卷料上沖制出各種類型的成品沖壓件:帶異形群孔和外廓形狀復(fù)雜的平板沖裁件、復(fù)雜形狀的立體成形件,諸如,盒形及半對(duì)稱與不對(duì)稱的復(fù)雜形狀拉伸件、多向彎曲件、拉伸兼翻邊成形件、沉孔彎曲加卷邊的復(fù)合成形件 等,不僅能一模成形使生產(chǎn)率成倍增加,而且沖件精度高,互換性強(qiáng),成本低。同時(shí)還能有效減少?zèng)_模套數(shù),大幅度壓縮工裝系數(shù),是現(xiàn)代沖壓的高技術(shù)。 采用多工位連續(xù)模不間斷沖壓是實(shí)現(xiàn)沖壓自動(dòng)化、確保安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。而保證不間斷沖壓的關(guān)鍵是原材料入模的自動(dòng)化,即自動(dòng)送料、各工位間的同步和協(xié)調(diào)自動(dòng)送進(jìn)、完成沖壓的沖件及搭邊與沿邊等廢料的自動(dòng)出模與卸下等,除原材料(一次) 送料裝置可以使用單獨(dú)驅(qū)動(dòng)或沖床帶動(dòng)的通用送料裝置(也可以在模具上設(shè)置專用一次送料裝置) 外,其余均應(yīng)在沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前的工藝及排樣設(shè)計(jì)中考慮實(shí)施方案。 1.2 多工位壓力機(jī)自動(dòng)送料技術(shù)的現(xiàn)狀 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(guò)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“Crossbar”）。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。2 文獻(xiàn)綜述 就目前關(guān)于送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)，幾乎都在向自動(dòng)送料裝置的方向發(fā)展。PLC控制以及全自動(dòng)的一套設(shè)備受到越來(lái)越多的關(guān)注以及研究。發(fā)展趨勢(shì)傾向于更加簡(jiǎn)易、自動(dòng)又能夠穩(wěn)定及精確的進(jìn)行送料。 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。 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)；一是大型多工位壓力機(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，為手工送料流水線的4~5 倍，單機(jī)聯(lián)線自動(dòng)生產(chǎn)線的2~3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2~3 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5分鐘，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20%~40%，能量消耗減少50%~70%，沖壓件綜合成本可節(jié)約40%~50%。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70%為多工位壓力機(jī)，日本為美國(guó)建造的35條生產(chǎn)線中69%為多工位壓力機(jī)，日本國(guó)內(nèi)250條生產(chǎn)線有32%為多工位壓力機(jī)。 由此可見(jiàn)，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。 近年來(lái)，由于電力電子技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，交流伺服技術(shù)越來(lái)越多的應(yīng)用到生產(chǎn)領(lǐng)域尤其是沖壓生產(chǎn)中，從而大大提高了沖壓生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化、柔性化水平。送料機(jī)構(gòu)作為實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化的關(guān)鍵，只有其自動(dòng)化程度與沖壓設(shè)備相匹配甚至高于沖壓設(shè)備，才能夠?qū)崿F(xiàn)沖壓生產(chǎn)的完全自動(dòng)化。因此，在發(fā)展沖壓成形設(shè)備的同時(shí)，給予送料機(jī)構(gòu)足夠的重視是十分必要的。3 方案論證 3.1 送料系統(tǒng)方案 方案一：放料架、校直裝置、控制裝置、導(dǎo)料裝置、送料裝置。 卷料通過(guò)放料架開卷進(jìn)入矯直裝置，由傳感器來(lái)控制每次送進(jìn)的料長(zhǎng)，再通過(guò)導(dǎo)料裝置再次矯直送進(jìn)送料裝置，由送料裝置送進(jìn)級(jí)進(jìn)模進(jìn)行沖壓。 方案二：放料架、校直裝置、控制裝置、送料裝置。 卷料通過(guò)放料架開卷進(jìn)入矯直裝置，由電子傳感器來(lái)控制每次送進(jìn)的料長(zhǎng)，然后直接由送料裝置送進(jìn)級(jí)進(jìn)模進(jìn)行沖壓。 方案分析比較：方案一與方案二之間的區(qū)別在于導(dǎo)料裝置的有無(wú)，由于本課題中的材料為卷料，又有精確的送料長(zhǎng)度控制要求，因此具備再矯直和放置卷料下滑功能的導(dǎo)料裝置是十分必要的。因此選擇方案一。 3.2 放料架中漲芯機(jī)構(gòu)的選擇 方案一：手動(dòng)式平面連桿漲芯機(jī)構(gòu) 可采用四連桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿，由于螺母固定在芯軸上，所以螺桿帶動(dòng)軸套沿滑槽在芯軸上移動(dòng)，使?jié)q芯桿向上移動(dòng)。需要人力進(jìn)行，但是從經(jīng)濟(jì)上來(lái)說(shuō)，節(jié)約了成本。 方案二：液壓式漲芯機(jī)構(gòu) 液壓缸推動(dòng)滑塊左右移動(dòng)。液壓缸中的活塞移動(dòng)，推動(dòng)軸套移動(dòng)。使用此方案省下了人力，但成本較高。 綜合考慮，選擇方案一手動(dòng)式平面連桿漲芯輪機(jī)構(gòu)。 3.3 校直裝置方案 方案一：無(wú)支撐開放校直式裝置 校直裝置一般裝有,5～9個(gè)大直徑的工作輥，其軸端由軸承支撐，一般不帶驅(qū)動(dòng)裝置。校直裝置可將板材拉直，并產(chǎn)生二次曲服力。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，需要大直徑輥軸。由于只有二端支撐，工作時(shí)隨著撓度的增大，輥軸中心將發(fā)生偏斜，使板材邊緣產(chǎn)生變形。一般用于校平較厚的板料以及寬度不大的卷料。 方案二：有成對(duì)夾送輥且上輥可調(diào)的開放式校直裝置 該校直裝置是在無(wú)支撐開放式校直裝置上增加了一對(duì)夾料輥。夾料輥由驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)，因此在整形的過(guò)程中，板料在夾料輥和整形輥之間被拉緊，這樣會(huì)把板料上大的摺紋拉直。當(dāng)整形輥有空滑時(shí)，夾料輥可以防止其間的板料產(chǎn)生摺紋。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：這種校平機(jī)的結(jié)構(gòu)形式近于開放式校直裝置，且?guī)в序?qū)動(dòng)裝置，整形輥可沿整形方向調(diào)節(jié)上輥列傾斜度，因此可大大提高薄板整形的質(zhì)量。一般用于板厚4.5mm以下的薄板整形。 綜上所述，選用方案二有成對(duì)導(dǎo)輥且上輥可調(diào)的開放式校直裝置較合適。 3.4 控制裝置方案 方案一：光電傳感器的控制裝置。 光電傳感器是通過(guò)把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的。光電開關(guān)屬于一種小型的電子設(shè)備，可檢測(cè)出其接收到光強(qiáng)的變化。 光電傳感器通常由發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路三部分構(gòu)成。通常用于檢測(cè)直接導(dǎo)致光亮變化的非電量，如光照度、光強(qiáng)、輻射測(cè)溫等；也可用來(lái)檢測(cè)可轉(zhuǎn)換成光亮變化的其他非電量，如表面粗糙度、應(yīng)變、零件直徑、位移、速度、振動(dòng)等。 方案二：磁電式傳感器的控制裝置。 磁電式傳感器是通過(guò)磁電作用將被測(cè)量（如振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、扭矩）轉(zhuǎn)換成電勢(shì)信號(hào)。其利用導(dǎo)體和磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而在導(dǎo)體兩端輸出感應(yīng)電勢(shì)，屬于機(jī)電能量變換型傳感器。 磁電式傳感器的優(yōu)點(diǎn)是不需要供電電源，電路簡(jiǎn)單且性能穩(wěn)定，輸出抗阻小。主要用于振動(dòng)測(cè)量。 就以上兩種方案的對(duì)比，考慮本設(shè)計(jì)對(duì)步進(jìn)精度的要求，選擇方案一：光電傳感器。 3.5 送料裝置方案 方案一：氣動(dòng)送料裝置。 固定氣缸放松，移動(dòng)氣缸將來(lái)料夾緊，然后送料缸伸出送料，送料到位后固定夾緊缸固定板料，固定后，移動(dòng)夾緊缸松開，送料缸返回完成一次送料。如此交替完成步進(jìn)送料動(dòng)作。 方案二：機(jī)械式送料裝置: 常用的機(jī)械式送料裝置有輥式。輥式送料裝置是通過(guò)輥軸定向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行間歇送料的，動(dòng)作為“夾緊-送進(jìn)-放松-退回”。其依靠的是輥軸和坯料間的摩擦力，優(yōu)勢(shì)在于有較高精度，并且可以起到矯直材料的功效。 方案三：液壓送料裝置: 液壓傳動(dòng)是用液體作為工作介質(zhì)，利用液體的壓力能來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和力的傳遞的一種傳動(dòng)方式。包括了承料部分，預(yù)料部分和實(shí)時(shí)送料部分，通常用于板料折彎?rùn)C(jī)中。 方案分析比較：機(jī)械送料形式依靠凸輪、間歇機(jī)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)步進(jìn)；通過(guò)步進(jìn)電機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)；氣動(dòng)送料裝置以壓縮空氣為動(dòng)力推動(dòng)活動(dòng)夾緊缸使其前后移動(dòng)完成間歇送料；而液壓送料裝置雖然夾緊力更大，但是速度相對(duì)太慢。氣動(dòng)送料裝置優(yōu)勢(shì)在于靈敏輕便、通用性強(qiáng)且送料步距精度較高、穩(wěn)定可靠、一致性好。 綜上所述，氣動(dòng)送料裝置更加適合本課題的設(shè)計(jì)，因此選用方案一較合適。 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容 4.1 基本內(nèi)容 在機(jī)械加工中心排屑系統(tǒng)中鉸鏈板是不可缺少的重要零件。由于加工中心機(jī)床設(shè)備規(guī)格較多，導(dǎo)致鉸鏈板品種增多。為了加工不同規(guī)格鉸鏈板，必須設(shè)計(jì)一套組合式級(jí)進(jìn)模以及機(jī)械與氣動(dòng)控制系統(tǒng)。整個(gè)鉸鏈板成型系統(tǒng)由放料架，校直機(jī)構(gòu)，導(dǎo)料機(jī)構(gòu)，氣動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，級(jí)進(jìn)模具以及電氣控制器等組成。根據(jù)鉸鏈板加工工藝，必需對(duì)鉸鏈板成型送料系統(tǒng)作設(shè)計(jì)。 4.2 重點(diǎn)內(nèi)容 對(duì)鉸鏈板成型送料系統(tǒng)中的放料架，校直裝置，導(dǎo)料裝置以及電氣控制裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)作理論上受力分析與計(jì)算。 4.3 難點(diǎn)內(nèi)容 在設(shè)計(jì)整個(gè)送料系統(tǒng)的時(shí)候，要同時(shí)保證以下要求： （1） 料帶卷盤安置在放料架上，在放料轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)卷盤轉(zhuǎn)動(dòng)必須平穩(wěn)與輕松。 （2）校直裝置在校直鋼帶時(shí)能帶動(dòng)在放料架上鋼帶卷盤轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)已校直鋼帶必須平直，不允許有扭曲現(xiàn)象。 （3）氣動(dòng)送料裝置在送料過(guò)程中，當(dāng)送料裝置中兩個(gè)壓料機(jī)構(gòu)同時(shí)瞬間放松時(shí)，導(dǎo)料裝置必須確保鋼帶不能后移，這樣能使模具中導(dǎo)正銷正確定位料帶。 （4）校直裝置與導(dǎo)料裝置之間應(yīng)有一定距離，中間有一個(gè)控制裝置，它控制校直裝置的電機(jī)運(yùn)行，確保氣動(dòng)送料裝置正常送料。 （5）為了確保鉸鏈板成形質(zhì)量，送料系統(tǒng)控制程序與級(jí)進(jìn)模動(dòng)作必須同步。 5 工作進(jìn)度安排 對(duì)鉸鏈板成型送料系統(tǒng)中的放料架，校直機(jī)構(gòu)，導(dǎo)料機(jī)構(gòu)以及電氣控制裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)作理論上分析與計(jì)算。為了確保鉸鏈板成形的質(zhì)量，必需對(duì)整個(gè)送料過(guò)程進(jìn)行理論分析與計(jì)算 。 第一階段(1月6日—3月9日) 調(diào)研, 確定設(shè)計(jì)方案，完成開題報(bào)告。 第二階段(3月10日—5月4 日) 對(duì)鉸鏈板成型送料系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)作 理論上分析與計(jì)算。 (5月5日—6月1日) 編寫論文。 第三階段 (6月2 日—6月8日) 指導(dǎo)老師和評(píng)閱老師審閱論文。 (6月9日—6月13日) 畢業(yè)答辯，上傳并提交最終修改的畢業(yè)設(shè)計(jì)全部資料（電子版和紙質(zhì)版）及光盤。 6 參考資料 [1] 吳萍．沖壓與塑壓設(shè)備．北京：中國(guó)人民大學(xué)出版社，2009，08：55~60． [2] 張華．沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)．北京：清華大學(xué)出版社，2009，08：291~312． [3] 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5.6 軸的設(shè)計(jì)及校核 51 5.7 軸承的設(shè)計(jì)和校核 55 5.8 鍵的設(shè)計(jì)和校核 56 第六章 參考文獻(xiàn) 58 第一章 緒論 1.1 本課題的來(lái)源 本課題來(lái)源于上海六新電器設(shè)備有限公司。在機(jī)械加工中心排屑系統(tǒng)中鉸鏈板是不可缺少的重要零件。由于加工中心機(jī)床設(shè)備規(guī)格較多，導(dǎo)致鉸鏈板品種增多。為了加工不同規(guī)格鉸鏈板，必須設(shè)計(jì)一套組合式級(jí)進(jìn)模以及機(jī)械與氣動(dòng)控制系統(tǒng)。整個(gè)鉸鏈板成型系統(tǒng)由放料架，校直機(jī)構(gòu)，導(dǎo)料機(jī)構(gòu)，氣動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，級(jí)進(jìn)模具以及電氣控制器等組成。根據(jù)鉸鏈板加工工藝，必需對(duì)鉸鏈板成型送料系統(tǒng)作設(shè)計(jì)。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：鉸鏈板成型送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)作理論上受力與計(jì)算。 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(guò)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 本課題的原始條件和基本數(shù)據(jù) 1、根據(jù)不同規(guī)格長(zhǎng)度的鉸鏈板圖紙，其節(jié)距，兩側(cè)園孔內(nèi)徑，,兩孔中心距，圈孔長(zhǎng)度都是一樣的，節(jié)距為50mm，園孔內(nèi)徑為5.6mm，外徑為10.2mm,兩孔中心距位為31.75mm，圈孔長(zhǎng)度為24.8mm，材料厚度為2.3 mm。 2、由于鋼帶以盤狀形式提供，所以在加工之前，必須進(jìn)行校直。 3，根據(jù)鉸鏈板圖紙，節(jié)距為50mm，氣動(dòng)送料裝置每次送料長(zhǎng)度為50mm。 1.3 本課題的基本技術(shù)要求 1、料帶卷盤安置在放料架上，在放料轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)卷盤轉(zhuǎn)動(dòng)必須平穩(wěn)與輕松。 2、校直裝置在校直鋼帶時(shí)能帶動(dòng)在放料架上鋼帶卷盤轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)已校直鋼帶必須平直，不允許有扭曲現(xiàn)象。 3、氣動(dòng)送料裝置在送料過(guò)程中，當(dāng)送料裝置中兩個(gè)壓料機(jī)構(gòu)同時(shí)瞬間放松時(shí)，導(dǎo)料裝置必須確保鋼帶不能后移，這樣能使模具中導(dǎo)正銷正確定位料帶。 4、校直裝置與導(dǎo)料裝置之間應(yīng)有一定距離，中間有一個(gè)控制裝置，它控制校直裝置的電機(jī)運(yùn)行，確保氣動(dòng)送料裝置正常送料。5，為了確保鉸鏈板成形質(zhì)量，送料系統(tǒng)控制程序與級(jí)進(jìn)模動(dòng)作必須同步。 具體工作：對(duì)放料架，校直裝置，導(dǎo)料裝置以及電氣控制裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)作理論上受力分析與計(jì)算。 1.4 本課題的研究目標(biāo)及意義 1.4.1本課題的研究目標(biāo) 本課題的研究目標(biāo)（達(dá)到的設(shè)計(jì)效果）如下： 1，,對(duì)鉸鏈板成型自動(dòng)送料系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，並繪制圖紙,合計(jì)3.5張0號(hào)圖。 2，畢業(yè)設(shè)計(jì)論文說(shuō)明書一份。 3，畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告一份。 4，畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告一份。 5，專業(yè)文獻(xiàn)翻譯一份。 6，畢業(yè)實(shí)習(xí)日志一份。 7，畢業(yè)設(shè)計(jì)記錄一份。 1.4.2 本課題的研究意義 本課題來(lái)源于上海六新電器設(shè)備有限公司。在機(jī)械加工中心排屑系統(tǒng)中鉸鏈板是不可缺少的重要零件。由于加工中心機(jī)床設(shè)備規(guī)格較多，導(dǎo)致鉸鏈板品種增多。為了加工不同規(guī)格鉸鏈板，必須設(shè)計(jì)一套組合式級(jí)進(jìn)模以及機(jī)械與氣動(dòng)控制系統(tǒng)。整個(gè)鉸鏈板成型系統(tǒng)由放料架，校直機(jī)構(gòu)，導(dǎo)料機(jī)構(gòu)，氣動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，級(jí)進(jìn)模具以及電氣控制器等組成。根據(jù)鉸鏈板加工工藝，必需對(duì)鉸鏈板成型送料系統(tǒng)作設(shè)計(jì)。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：鉸鏈板成型送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)作理論上受力與計(jì)算。 用多工位連續(xù)級(jí)進(jìn)模沖制成形各種類型復(fù)雜形狀的零件,是現(xiàn)代沖壓技術(shù)的主要發(fā)展方向。要確保多工位連續(xù)模能不間斷自動(dòng)高速?zèng)_壓,達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、操作安全的目的,除連續(xù)沖壓工步設(shè)計(jì)合理、工位設(shè)置恰當(dāng)外,還必須配備合適的送料裝置,采用高效、順暢的工位間送進(jìn)方式。 通常使用的多工位連續(xù)模,按其工藝作業(yè)種類與性質(zhì)的不同,可分為如下兩大類: (1) 僅有沖孔、切口、切槽孔、落料等沖裁工藝作業(yè)工位的多工位連續(xù)沖裁模。 (2) 除具有各種沖裁工位外,還含有拉伸或彎曲或翻邊等成形作業(yè)工位的多工位連續(xù)復(fù)合模。 用上述多工位連續(xù)模,可直接從板、條、帶、卷料上沖制出各種類型的成品沖壓件:帶異形孔和外廓形狀復(fù)雜的平板沖裁件、復(fù)雜形狀的立體成形件,諸如,盒形及半對(duì)稱與不對(duì)稱的復(fù)雜形狀拉伸件、多向彎曲件、拉伸兼翻邊成形件、沉孔彎曲加卷邊的復(fù)合成形件等等,不僅能成形使生產(chǎn)率成倍增加,而且沖件精度高,互換性強(qiáng),成本低。同時(shí)還能有效減少?zèng)_模套數(shù),大幅度壓縮工裝系數(shù),是現(xiàn)代沖壓的高技術(shù)。 采用多工位連續(xù)模不間斷沖壓是實(shí)現(xiàn)沖壓自動(dòng)化、確保安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。而保證不間斷沖壓的關(guān)鍵是原材料入模的自動(dòng)化,即自動(dòng)送料、各工位間的同步和協(xié)調(diào)自動(dòng)送進(jìn)、完成沖壓的沖件及搭邊與沿邊等廢料的自動(dòng)出模與卸下等,除原材料(一次) 送料裝置可以使用單獨(dú)驅(qū)動(dòng)或沖床帶動(dòng)的通用送料裝置(也可以在模具上設(shè)置專用一次送料裝置) 外,其余均應(yīng)在沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前的工藝及排樣設(shè)計(jì)中考慮實(shí)施方案。 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(guò)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：三坐標(biāo)式和真空吸盤式（即橫桿式“Crossbar”）。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。 就目前關(guān)于送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)，幾乎都在往自動(dòng)送料裝置的方向發(fā)展。PLC控制以及全自動(dòng)的一套設(shè)備受到越來(lái)越多的關(guān)注以及研究。發(fā)展趨勢(shì)傾向于更加簡(jiǎn)易、自動(dòng)又能夠穩(wěn)定及精確的進(jìn)行送料。 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。 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)；一是大型多工位壓力機(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，為手工送料流水線的4~5 倍，單機(jī)聯(lián)線自動(dòng)生產(chǎn)線的2~3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2~3 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5分鐘，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20%~40%，能量消耗減少50%~70%，沖壓件綜合成本可節(jié)約40%~50%。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70%為多工位壓力機(jī)，日本為美國(guó)建造的35條生產(chǎn)線中69%為多工位壓力機(jī)，日本國(guó)內(nèi)250條生產(chǎn)線有32%為多工位壓力機(jī)。 由此可見(jiàn)，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。 近年來(lái)，由于電力電子技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，交流伺服技術(shù)越來(lái)越多的應(yīng)用到生產(chǎn)領(lǐng)域尤其是沖壓生產(chǎn)中，從而大大提高了沖壓生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化、柔性化水平。送料機(jī)構(gòu)作為實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化的關(guān)鍵，只有其自動(dòng)化程度與沖壓設(shè)備相匹配甚至高于沖壓設(shè)備，才能夠?qū)崿F(xiàn)沖壓生產(chǎn)的完全自動(dòng)化。因此，在發(fā)展沖壓成形設(shè)備的同時(shí)，給予送料機(jī)構(gòu)足夠的重視是十分必要的。 第二章 鉸鏈板成型送料系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1 送料系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 目前對(duì)于沖壓送料主要有下面兩種方案： 方案一：放料架、校直裝置、控制裝置、導(dǎo)料裝置、送料裝置。卷料通過(guò)放料架開卷進(jìn)入矯直裝置，由電子傳感器來(lái)控制每次送進(jìn)的料長(zhǎng)，再通過(guò)導(dǎo)料裝置再次矯直送進(jìn)氣動(dòng)送料裝置，由氣動(dòng)送料裝置送進(jìn)級(jí)進(jìn)模進(jìn)行沖壓。 方案二：放料架、校直裝置、控制裝置、送料裝置。卷料通過(guò)放料架開卷進(jìn)入矯直裝置，由電子傳感器來(lái)控制每次送進(jìn)的料長(zhǎng)，然后直接由氣動(dòng)送料裝置送進(jìn)級(jí)進(jìn)模進(jìn)行沖壓。 根據(jù)鉸鏈板的特點(diǎn)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)擬定采用方案一的總體設(shè)計(jì)思路。 2.2 放料架中漲芯機(jī)構(gòu)的選擇 方案一：手動(dòng)式平面連桿漲芯機(jī)構(gòu) 方案二：液壓式漲芯機(jī)構(gòu) 綜合考慮，選擇方案一手動(dòng)式平面連桿漲芯輪機(jī)構(gòu) 由于本次課題中是卷料，因此需要放料架放置卷料以供送料。同時(shí)放料架需要保證足夠的穩(wěn)定性。 其基本工作原理為：先把卷料吊至放料架附近，然后再把撐開器、回轉(zhuǎn)軸及軸承一體拆下并塞進(jìn)卷料的中間孔內(nèi)，然后調(diào)節(jié)撐開器使其撐死在卷料的中間孔內(nèi)，再把它們一起吊到支架上進(jìn)行放料。 第三章 校直裝置的設(shè)計(jì) 2.1 矯直機(jī)介紹 矯直技術(shù)產(chǎn)生的確切時(shí)間尚未找到準(zhǔn)確的文字記載。但從文物發(fā)掘中看到我國(guó)春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期寶劍的平直度可以使人想象到當(dāng)時(shí)手工矯直和平整技術(shù)已經(jīng)達(dá)到很高的水平。在我國(guó)古代人的生活與生產(chǎn)中使用的物品與工具，小自針錐、大到鐵杵，都要求用矯直技術(shù)來(lái)完成成品的制造。手工矯直與平整工藝所用的設(shè)備與工具是極簡(jiǎn)單的，如平錘、碾臺(tái)等。對(duì)大型工件的手工矯直常借助高溫加熱進(jìn)行。古代人在矯直及整形的實(shí)踐中認(rèn)識(shí)到物質(zhì)的反彈特性，確立了“矯直必須過(guò)正”的哲理，用之于矯直技術(shù)頗有一語(yǔ)道破天機(jī)之功，用之于改造社會(huì)也有指導(dǎo)意義。由于中國(guó)社會(huì)的特殊條件，好多技術(shù)停留在手工狀態(tài)，18世紀(jì)末到19世紀(jì)初葉，歐洲進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)革命，逐步實(shí)現(xiàn)了用蒸汽動(dòng)力代替人力，機(jī)械化生產(chǎn)代替手工作坊。19世紀(jì)30年代冶鐵技術(shù)發(fā)展起來(lái)，當(dāng)時(shí)英國(guó)的生鐵產(chǎn)量已由7萬(wàn)噸增長(zhǎng)到19萬(wàn)噸，增加了2.7倍。19世紀(jì)50年代開辟了煉鋼技術(shù)發(fā)展新紀(jì)元。隨著平爐煉鋼技術(shù)的發(fā)明，鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速。到19世紀(jì)末，鋼產(chǎn)量增加50多倍。鋼材產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的比重也明顯增加。這時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)了鍛造機(jī)械、軋鋼機(jī)械和矯直機(jī)械。進(jìn)入20世紀(jì)，以電力驅(qū)動(dòng)代替蒸汽動(dòng)力為標(biāo)志，推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。英國(guó)在1905年制造的輥式板材矯直機(jī)大概是我國(guó)見(jiàn)到的一臺(tái)最早的矯直機(jī)。到1914年英國(guó)發(fā)明了212型五輥式矯直機(jī)，解決了鋼管矯直問(wèn)題，同時(shí)提高了棒材矯直速度。20世紀(jì)20年代，日本已能制造多輥矯直機(jī)。20世紀(jì)30 年代中期，發(fā)明了222型六輥式矯直機(jī)，顯著提高了管材矯直質(zhì)量。20世紀(jì)60年代中期，為了解決大直徑管材的矯直問(wèn)題，美國(guó)薩頓公司研制成功313七輥式矯直機(jī)。20世紀(jì)30到40年代國(guó)外技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的型材矯直機(jī)及板材矯直機(jī)也得到了迅速發(fā)展，而且相繼進(jìn)入到中國(guó)的鋼鐵工業(yè)及金屬制品業(yè)。新中國(guó)成立前，在太原、鞍山、大冶、天津及上海等地的一些工廠里可以見(jiàn)到德、英、日等國(guó)家制造的矯直機(jī)。于此同時(shí)還出現(xiàn)了拉伸矯直機(jī)，20世紀(jì)50年代，蘇聯(lián)的矯直機(jī)大量的進(jìn)入到中國(guó)，同時(shí)，世界上隨著電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)進(jìn)步速度加快，矯直機(jī)的品種、規(guī)格、結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)都得到不斷的發(fā)展與完善。20世紀(jì)70年代，我國(guó)改革開放以后接觸到大量的國(guó)外設(shè)計(jì)研制成果。有小到直徑1.6毫米金屬絲矯直機(jī)和大到直徑600毫米管材矯直機(jī)。有速度達(dá)到每分鐘300米的高速矯直機(jī)和精度達(dá)到0.038mm/m的高精度矯直機(jī)。同時(shí)也引進(jìn)許多先進(jìn)的矯直設(shè)備。如英國(guó)的布朗克斯矯直機(jī)；德國(guó)的凱瑟琳、德馬克連續(xù)拉彎矯直機(jī)及高精度壓力矯直機(jī)；日本的薄板矯直機(jī)等。值得自豪的是我國(guó)科技界一直在努力提高自己的科研設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。從20世紀(jì)50年代起就有劉天明提出的雙曲線輥形設(shè)計(jì)的精確計(jì)算法及文獻(xiàn)提出的矯直曲率方程式。60到80年代在輥形理論方面有絮叨學(xué)者進(jìn)行了深入地研究并取得了十分可喜的成果，還召開了全國(guó)性的輥形理論討論會(huì)；產(chǎn)生了等曲率反彎輥形計(jì)算法。與此同時(shí)，以西安重型機(jī)械研究所為代表的科研單位和以太原重型機(jī)械廠為代表的設(shè)計(jì)制造部門完成了大量的矯直機(jī)設(shè)計(jì)研制工作。不僅為我國(guó)生產(chǎn)提供了設(shè)備保證還培養(yǎng)了一大批設(shè)計(jì)研究人員。進(jìn)入90年代我國(guó)在趕超世界先進(jìn)水平方面又邁出了一大步，一些新研制的矯直機(jī)獲得了國(guó)家的發(fā)明專利；一些新成果獲得了市、省級(jí)部級(jí)科技成果進(jìn)步獎(jiǎng)；有的獲得了國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)。近年來(lái)我國(guó)在反彎輥型七斜輥矯直機(jī)，多斜輥薄壁管矯直機(jī)、3斜棍薄銅管矯直機(jī)、雙向反彎輥形2輥矯直機(jī)、復(fù)合轉(zhuǎn)轂式矯直機(jī)，平行輥異輥距矯直機(jī)及矯直液壓自動(dòng)切料機(jī)等研制方面相繼取得成功。在較之高強(qiáng)度合金鋼方面也已獲得很好的矯直質(zhì)量。其矯后的殘留撓度為0.2～0.5mm/m。此外從20世紀(jì)60年代以后拉伸與拉彎矯直設(shè)備得到很大發(fā)展，對(duì)帶材生產(chǎn)起到重要作用。 卷料在從放料架中送出時(shí)，難免有一定的彎曲度。為了保證沖壓工藝的要求，必須經(jīng)過(guò)矯直機(jī)構(gòu)將卷料矯直后在送入沖壓模具中。 矯直機(jī)是對(duì)金屬型材、棒材、管材、線材等進(jìn)行矯直的設(shè)備。矯直機(jī)通過(guò)矯直輥對(duì)棒材等進(jìn)行擠壓使其改變直線度。一般有兩排矯直輥，數(shù)量不等。也有兩輥矯直機(jī)，依靠?jī)奢仯ㄖ虚g內(nèi)凹，雙曲線輥）的角度變化對(duì)不同直徑的材料進(jìn)行矯直。主要類型有壓力矯直機(jī)、平衡滾矯直機(jī)、鞋滾矯直機(jī)、旋轉(zhuǎn)反彎矯直機(jī)等等。 在矯直過(guò)程中：輥?zhàn)拥奈恢门c被矯直制品運(yùn)動(dòng)方向成某種角度，兩個(gè)或三個(gè)大的是主動(dòng)壓力輥，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)作同方向旋轉(zhuǎn)，另一邊的若干個(gè)小輥是從動(dòng)的壓力輥，它們是靠著旋轉(zhuǎn)著的圓棒或管材摩擦力使之旋轉(zhuǎn)的。為了達(dá)到輥?zhàn)訉?duì)制品所要求的壓縮，這些小輥可以同時(shí)或分別向前或向后調(diào)整位置，一般輥?zhàn)拥臄?shù)目越多，矯直后制品精度越高。制品被輥?zhàn)右胫?，不斷地作直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因而使制品承受各方面的壓縮、彎曲、壓扁等變形，最后達(dá)到矯直的目的。 2.2 矯直機(jī)方案的選取 矯直機(jī)方案的選著根據(jù)目前矯直機(jī)的基本類型，矯直機(jī)的基本類型見(jiàn)表表2.1所示： 表2.1 矯直機(jī)的基本類型 軋件在軋制、冷卻和運(yùn)輸過(guò)程中，由于各種因素的影響，往往產(chǎn)生形狀缺陷。例如鋼軌、型鋼和鋼管經(jīng)常出現(xiàn)弧形彎曲；某些型鋼（如工字鋼等）的斷面會(huì)產(chǎn)生翼緣內(nèi)并、外擴(kuò)和扭轉(zhuǎn)；板材和帶材則會(huì)產(chǎn)生縱向彎曲（波浪形）、橫向彎曲、邊緣浪形和中間瓢曲以及鐮刀彎等。為了消除這些缺陷，軋件需要在矯直機(jī)上進(jìn)行矯直。 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，矯直機(jī)可以分為壓力矯直機(jī) 、輥式矯直機(jī)、管棒材矯直機(jī)、拉伸矯直機(jī)（單張板材矯直機(jī)和連續(xù)式拉伸矯直機(jī)）和拉伸彎曲矯直機(jī)等幾種類型。表2.1中表示了矯直機(jī)的基本類型。 壓力矯直機(jī) 軋件在活動(dòng)壓頭和兩個(gè)固定支點(diǎn)間，利用一次反彎的方法進(jìn)行矯直。這種矯直機(jī)用來(lái)矯直大型鋼梁、鋼軌和大直徑（大于φ200～φ300mm）鋼管或用作輥式矯直機(jī)的補(bǔ)充矯直。壓力矯直機(jī)的主要缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低且操作較繁重。壓力矯直機(jī)有立式（表2.1a）和臥式（表2.1b）兩種。 板帶材和型鋼用的輥式矯直機(jī) 在輥式矯直機(jī)上軋件多次反復(fù)彎曲而得到矯直。輥式矯直機(jī)生產(chǎn)率高而且容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，在型鋼車間和板帶材車間獲得廣泛應(yīng)用。 輥式矯直機(jī)的類型很多，在表2.1中圖c～h列出了幾種主要的類型。表2.1c是上排每個(gè)工作輥可單獨(dú)調(diào)整的輥式矯直機(jī)。這種調(diào)整方式較靈活，但由于結(jié)構(gòu)配置上的原因，它主要用于輥數(shù)較少、輥距較大的型鋼矯直機(jī)。表2.1d是整排上工作輥平行調(diào)整的矯直機(jī)。通常，出入口的兩個(gè)上工作輥（也稱導(dǎo)向輥）做成可以單獨(dú)調(diào)整的，以便于軋件的導(dǎo)入和改善矯直質(zhì)量。這種矯直機(jī)廣泛用來(lái)矯直4～12mm以上的中厚板。表2.1e是整排上工作輥可以傾斜調(diào)整的矯直機(jī)。這種調(diào)整方式使軋件的彎曲變形逐漸減小，符合軋件矯直時(shí)的變形特點(diǎn)。它廣泛用于矯直4毫米以下的薄板。表2.1f是上排工作輥可以局部?jī)A斜調(diào)整（也稱翼傾調(diào)整）的矯直機(jī)。這種調(diào)整方式可增加軋件大變形彎曲的次數(shù)，用來(lái)矯直薄板。 管材、棒材矯直機(jī) 管、棒材矯直的原理也是利用多次反復(fù)彎曲軋件，是軋件矯直 。 表2-1g是斜輥式矯直機(jī)。這種矯直機(jī)的工作輥具有類似雙曲線的空間曲線的形狀。兩排工作輥軸線相互交叉。管棒材在矯直時(shí)邊旋轉(zhuǎn)邊前進(jìn)，從而獲得對(duì)軸線對(duì)稱的形狀。表2.1h是“313”型輥式矯直機(jī)。這種矯直機(jī)的設(shè)備重量輕，易于調(diào)整和維修，用于矯直管棒材時(shí)，效果很好。表2.1i是偏心軸式矯直機(jī)用來(lái)矯直薄壁管。 拉伸矯直機(jī) 拉伸矯直機(jī)也稱張力矯直機(jī)，主要用于矯直厚度小于0.6毫米的薄鋼板和有色金屬板材。 通常，輥式板帶材矯直機(jī)只能有效的矯直軋件的橫向或縱向彎曲（即二元形狀缺陷）。至于板帶材的中間瓢曲和邊緣浪形（三元形狀缺陷）則是由于板材沿長(zhǎng)度的方向各纖維變形量不等造成的。為了矯正這種缺陷，需要使軋件產(chǎn)生適當(dāng)?shù)乃苄匝由?。在普通輥式矯直機(jī)上雖然能使這種缺陷有所改善，但矯直效果不理想。這時(shí)需要采用拉伸矯直方法。拉伸矯直的主要特點(diǎn)是對(duì)軋件施加超過(guò)材料屈服極限的張力，使之產(chǎn)生彈塑性變形，從而將軋件矯直。 表2.1j是矯直單張板材的鉗式拉伸矯直機(jī)。這種設(shè)備生產(chǎn)率低且?jiàn)A鉗夾住的部分要切除，造成的金屬損耗太大。表2.1k是張力平整組。他能對(duì)成卷帶材進(jìn)行粗矯直，也能改善軋件的機(jī)械性能。表2.1l是連續(xù)拉伸機(jī)組。它由兩個(gè)力輥組成 。拉伸所需的張力由張力輥對(duì)帶材的摩擦力產(chǎn)生。這種矯直機(jī)主要用于有色金屬。表2.1m是帶有張力的輥式矯直機(jī)組。這種結(jié)構(gòu)用于連續(xù)矯直高強(qiáng)度薄帶材。但因輥式矯直機(jī)的工作輥很難單獨(dú)調(diào)整，同時(shí)，在張力作用下，工作輥容易竄動(dòng)，因而影響了矯直質(zhì)量。目前，這種結(jié)構(gòu)的矯直機(jī)已被拉伸彎曲矯直機(jī)取代。 拉伸彎曲矯直機(jī)組 為了提高軋件矯直質(zhì)量，近年來(lái)拉伸彎曲矯直機(jī)組(表2.1n)得到較大發(fā)展。拉伸彎曲的基本原理是當(dāng)帶材在小直徑輥?zhàn)由蠌澢鷷r(shí)，同時(shí)施加張力，使帶材產(chǎn)生彈塑性延伸，從而較平。這種矯直機(jī)組一般用在連續(xù)作業(yè)線上，可以矯直各種金屬帶材（包括高強(qiáng)度極薄鋼板）。拉伸彎曲機(jī)組也可在酸洗機(jī)組上進(jìn)行機(jī)械破鱗，以提高酸洗速度。 矯直機(jī)的矯直工藝與矯直機(jī)的類型和上排輥的調(diào)整方式有密切關(guān)系。下面結(jié)合幾種矯直機(jī)上排輥的調(diào)整方式介紹矯直工藝的特點(diǎn)。 （1）上排工作輥單獨(dú)調(diào)整的矯直機(jī)（表2.1c）。在這種矯直機(jī)上，第2、3輥按照大變形矯治法確定其壓下量，將軋件劇烈彎曲，第四輥的壓下量適當(dāng)控制，使殘余曲率值減小。后面各輥按小變形矯直法調(diào)整壓下量，使軋件平直。采用這種調(diào)整方式的矯直機(jī)多是5～9輥的型鋼矯直機(jī)。 （2）上排工作輥整體平行調(diào)整的矯直機(jī)（表2.1d）。軋件在前部所有輥?zhàn)由蟿×覐澢?，使軋件獲得接近定值的均勻殘余曲率。最后一個(gè)能單獨(dú)調(diào)整的輥?zhàn)?，將此單值殘余曲率矯平。這種矯直機(jī)常設(shè)計(jì)成7～11輥形式，多用來(lái)矯直中厚板。 （3）上排工作輥整體傾斜調(diào)整的矯直機(jī)（表2.1e）。軋件在入口端第二（或第三）輥的反彎曲率最大，產(chǎn)生較大的彈塑性變形。以后，隨輥數(shù)的增加，反彎曲率遞減。在出口端第n-1輥?zhàn)犹?，反彎曲率最小，軋件為純彈性彎曲變形。這種調(diào)整方式，符合矯直過(guò)程的變形特點(diǎn)。據(jù)資料介紹，對(duì)縱向彎曲的鋼板，取： 對(duì)雙向瓢曲的鋼板，?。? 第n-1輥的反彎曲率取。 這種矯直機(jī)用于矯直薄鋼板材時(shí)，常設(shè)計(jì)成7～13輥形式。而17～29輥極薄帶材矯直機(jī)，則大多設(shè)計(jì)成可以用調(diào)支承輥壓下的方式調(diào)整工作輥撓度的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的矯直機(jī)可以矯直有雙邊波浪形或中間瓢曲缺陷的帶鋼。 （4）上排工作輥局部?jī)A斜調(diào)整的矯直機(jī)(2.1f).這種結(jié)構(gòu)集中于2和3兩種類型矯直機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，適合矯直薄帶材或板材。 2.3 主傳動(dòng)系統(tǒng) 主傳動(dòng)系統(tǒng)包括減速機(jī)、齒輪座和萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)等。 （1） 減速機(jī)。 在矯直機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)中，減速機(jī)除有減速作用外，還有均衡分配傳動(dòng)扭矩的作用，因此也稱減速分配器。它有三種主要形式：圓柱齒輪型、圓柱-圓錐齒輪型和蝸輪型。在這種形式中，每種又可分為單支（指單根輸出軸）、雙支、三支和四支等幾種結(jié)構(gòu)（圖2-1）。 在輥數(shù)大于7的矯直機(jī)上，不易使用單支減速分配器。這是因?yàn)閭鬟f的總扭矩大，齒輪座的齒輪尺寸也大，使齒輪座輸出軸的間距很難與矯直機(jī)輥間距相適應(yīng)。因此，在輥式鋼板矯直機(jī)上，大多使用多支的減速分配器，這樣也可使齒輪座的載荷均勻。 在輥數(shù)大于7的矯直機(jī)上，不易使用單支減速分配器。這是因?yàn)閭鬟f的總扭矩大，齒輪座的齒輪尺寸也大，使齒輪座輸出軸的間距很難與矯直機(jī)輥間距相適應(yīng)。因此，在輥式鋼板矯直機(jī)上，大多使用多支的減速分配器，這樣也可使齒輪座的載荷均勻。 由于矯直機(jī)的第三輥（或第二輥）受的矯直扭矩最大，因此，對(duì)該輥要盡可能由減速機(jī)的一根輸出軸經(jīng)齒輪座直接傳動(dòng)，以減輕齒輪座的負(fù)荷。優(yōu)勢(shì)，為適應(yīng)矯直機(jī)在連續(xù)機(jī)組中的安裝，將矯直機(jī)設(shè)計(jì)成可以雙向進(jìn)料的結(jié)構(gòu)。這時(shí)，矯直機(jī)另一端的第三輥（或第二輥）也由減速機(jī)的一根輸出軸傳動(dòng)。在這種情況下，減速機(jī)中心距總和應(yīng)等于齒輪座兩邊第三軸或第二軸之間的距離（圖2-1）。這一值受齒輪座最大中心距的限制。 齒輪座最大中心距是按照矯直輥?zhàn)畲笾行木嗪腿f(wàn)向接軸的長(zhǎng)度以及接軸傾角不超過(guò)6°的條件確定的。在綜合考慮上述因素后，選定減速機(jī)中心距，然后對(duì)減速機(jī)、齒輪座的齒輪和軸進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)。如計(jì)算結(jié)果不能滿足，則考慮增加減速機(jī)支數(shù)。在某些情況下，也可將直接傳動(dòng)第三輥改為傳動(dòng)鄰近的輥，以改變齒輪座的負(fù)荷分配情況。 圓柱齒輪減速機(jī)的制造和安裝較為簡(jiǎn)單，因此在矯直機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用。在制造能力許可下，也可使用聯(lián)合減速機(jī)。將減速機(jī)和齒輪座連成一個(gè)整體，可減少傳動(dòng)件，且結(jié)構(gòu)緊湊，能減小機(jī)列總長(zhǎng)度。 （2） 齒輪座 一般情況，為防止鋼板在工作輥間打滑，輥式鋼板矯直機(jī)所有的工作輥都是驅(qū)動(dòng)的。齒輪座的作用是將減速機(jī)傳來(lái)的扭矩分配給各個(gè)矯直輥。 齒輪座輸入軸數(shù)目與減速機(jī)的支數(shù)相同。每根輸入軸帶動(dòng)一組齒輪。在輸入軸數(shù)量較多時(shí)，各組齒輪之間互不聯(lián)結(jié)，以避免功率傳遞路線閉合，惡化齒輪嚙合條件（圖2-1c、d、e）。 按照齒輪的嚙合列數(shù)，可分為單列齒輪座（圖2-1a、b、d、）和多列齒輪座（圖2-1c、e）。單列齒輪座的制造、安裝簡(jiǎn)單，各齒輪軸和軸承可以通用且齒輪軸的剛性高。一般在工作輥距小于50毫米時(shí)，一采用這種形式。與單列齒輪座比較，多列齒輪座的總中心距小，因?yàn)槊繉?duì)齒輪的齒寬是根據(jù)傳遞的扭矩確定的，同時(shí)，齒輪避免了重復(fù)嚙合，因而可適當(dāng)減小中心距。多列齒輪座的齒輪軸剛性較低。為保證齒輪軸的剛度，通常只在輥距大于50毫米時(shí)才采用這種結(jié)構(gòu)。 由于在矯直機(jī)的功率中，軸承摩擦損耗占得比重較大，所以齒輪座、減速機(jī)和矯直機(jī)本體一般均采用滾動(dòng)軸承。 （3）萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié) 。由于齒輪座的總中心距大于矯直機(jī)的總中心距，因此齒輪座輸出軸與矯直輥采用萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接。 矯直機(jī)上常用的萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)除了一般的滑塊式叉頭扁頭型外，在輥徑小于120毫米時(shí)，也采用球型萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)。球型萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)有多種型式。圖2-2是鋼球上帶有十字槽的結(jié)構(gòu)。齒輪座傳動(dòng)端的叉頭6通過(guò)方槽孔，套在齒輪座輸出軸上，叉頭6的另一端通過(guò)帶槽的球2（見(jiàn)圖2-2b）與叉頭5相連接。同樣工作輥端的叉頭1也通過(guò)球2與叉頭3相連。拆卸接軸時(shí)，需將花鍵軸上的柱銷取下，脫開接軸將軸折轉(zhuǎn)90°，即可將叉頭從鋼球上取下。 在小輥距矯直機(jī)上也可采用簡(jiǎn)易型鋼球萬(wàn)向接軸（圖2-3）。這種聯(lián)軸節(jié)中采用標(biāo)準(zhǔn) 圖2-1 減速分配器與齒輪座示意圖 a—雙支減速機(jī)和單列齒輪座; b—單支減速機(jī)和單列齒輪座; c—三支減速機(jī)和三列齒輪座; d—四支減速機(jī)和單列齒輪座; e—雙支減速機(jī)和四列齒輪座; 鋼球（GB308—64），它只起定心作用，矯直扭矩是靠?jī)刹孱^的側(cè)面直接接觸來(lái)傳遞的。這種聯(lián)軸節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造。拆卸時(shí)，松開鋼絲6，去掉夾木7，叉頭3即可沿軸向取下。 在有的矯直機(jī)上還采用滾動(dòng)軸承鉸鏈?zhǔn)饺f(wàn)向聯(lián)軸節(jié)，其允許傾斜角度可達(dá)18度，但結(jié)構(gòu)尺寸較大。 圖2-2 帶槽球形萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié) a—聯(lián)軸節(jié)結(jié)構(gòu) b—球結(jié)構(gòu) 1-工作輥端叉頭；2-帶槽鋼球；3-接軸叉頭；4-接軸；5-接軸叉頭；6-齒輪座端叉頭 圖2-3 簡(jiǎn)易球形萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié) 1-叉頭Ⅰ；2-鋼球；3-叉頭Ⅱ；4-接軸；5-導(dǎo)向鍵；6-緊固鋼絲；7-夾木 2.4 工作機(jī)座 輥式鋼板矯直機(jī)的工作機(jī)座可分為臺(tái)架式和牌坊式兩大類。 （1） 臺(tái)架式。 這種矯直機(jī)機(jī)座由上臺(tái)架、下臺(tái)架和立柱三個(gè)主要部分組成。立柱同時(shí)也是壓下螺絲。壓下螺絲（或螺母）轉(zhuǎn)動(dòng)，可以調(diào)整上、下臺(tái)架的相互位置，從而也調(diào)整了矯直輥的壓下量。 中厚板矯直機(jī)大多是臺(tái)架式的，它的上臺(tái)架可以整體平行壓下和整體傾斜壓下。整體平行壓下，其壓下機(jī)構(gòu)是集體驅(qū)動(dòng)的，如圖2-4所示；整體傾斜壓下是由兩套驅(qū)動(dòng)裝置完成的，如圖2-5所示。 圖2-4集體驅(qū)動(dòng)壓下裝置 a--兩級(jí)蝸桿減速 b--兩級(jí)蝸桿減速 c--圓柱齒輪-蝸桿減速 圖2-5 整體傾斜調(diào)整臺(tái)架式矯直機(jī)壓下裝置布置示意圖 a—圓柱齒輪-蝸桿減速 b—兩級(jí)蝸桿減速 圖2-6是一臺(tái)11-260/300X2300矯直機(jī)的結(jié)構(gòu)圖，這種矯直機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下： 1）矯直機(jī)上排輥是整體平行調(diào)整的（出、入口工作輥可以單獨(dú)調(diào)整），因此，上臺(tái)架4只是由一臺(tái)雙輸出軸 電動(dòng)機(jī)分別通過(guò)兩級(jí)蝸輪減速機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)四個(gè)立柱上壓下螺母。壓下裝置中的四個(gè)立柱同時(shí)是壓下螺絲，它們由螺母10固定在下臺(tái)架8上。在調(diào)整壓下時(shí)，立柱不動(dòng)，而是壓下螺母12和平衡螺母14隨上臺(tái)架一起移動(dòng)。壓下螺母同時(shí)也是壓下減速機(jī)的蝸輪。為了消除壓下螺母和螺絲之間的間隙，裝設(shè)了同步彈簧平衡裝置。在托盤15上的平衡彈簧16通過(guò)拉桿平衡整個(gè)上臺(tái)架及上面機(jī)件的重量（過(guò)平衡）。壓下螺母12與平衡螺母14由內(nèi)齒套13聯(lián)接。托盤15通過(guò)平面軸承支托在平衡螺母上。這種裝置可使平衡彈簧隨著臺(tái)架升降。在調(diào)整壓下量時(shí)，彈簧16不產(chǎn)生附加變形。 2）上支承輥由空心螺絲內(nèi)的拉桿與上臺(tái)架連接。每個(gè)支承輥都可由空心壓下螺絲手動(dòng)單獨(dú)調(diào)整。下支承輥也可手動(dòng)單獨(dú)調(diào)整。 3）每個(gè)工作輥內(nèi)部都有軸向通孔，以便熱矯軋件是通水冷卻。 這種矯直機(jī)多用在中板車間，一般是單獨(dú)設(shè)置的，且可以往復(fù)矯直鋼板，以提高矯直質(zhì)量。 臺(tái)架式矯直機(jī)的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但剛性較差。圖2-7是一臺(tái)采用四個(gè)大彈簧平衡的矯直機(jī)在使用時(shí)容易產(chǎn)生震動(dòng)，會(huì)影響矯直質(zhì)量。 （2）牌坊式。這種矯直機(jī)的機(jī)架是牌坊式的，機(jī)架牌坊可以是開式的也可以是閉式的。 圖2-8是橫切機(jī)組中的一臺(tái)11輥矯直機(jī)結(jié)構(gòu)圖。它采用了閉式牌坊。矯直機(jī)上排工作輥既能整體平行調(diào)整，又能整體傾斜調(diào)整。 牌坊式工作機(jī)座的特點(diǎn)是強(qiáng)度和剛性較好，輥?zhàn)拥恼{(diào)整和拆卸方便。故新設(shè)計(jì)的薄帶矯直機(jī)常采用這種形式。它的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，外形尺寸也較大。 圖2-7 17輥鋼板矯直機(jī)的壓下機(jī)構(gòu) 1-壓下螺母；2-平衡彈簧；3-立柱（壓下螺絲）；4-推力球面滾柱軸承；5-壓下齒輪 2.5 矯直機(jī)基本參數(shù)的確定 （1） 輥距t的確定 輥距t的確定對(duì)保證矯直機(jī)的矯直質(zhì)量有重要影響。在矯直軋件時(shí)，其基本條件是軋件應(yīng)產(chǎn)生彈塑性彎曲變形，例如，對(duì)鋼板矯直機(jī)，根據(jù)[1]前面幾個(gè)輥?zhàn)拥姆磸澢时仨殱M足下列條件： 顯然，若板材的E已確定，則σs越大或h越小，反彎曲率半徑ρ也應(yīng)越小。與此對(duì)應(yīng)，矯直輥徑D與輥距t也應(yīng)越小。 確定輥距的原則是既要保證軋件矯直質(zhì)量，又要滿足輥?zhàn)拥膹?qiáng)度條件。最小允許輥距受輥?zhàn)訌?qiáng)度條件限制；最大允許輥距取決于軋件矯正質(zhì)量。 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)得： 圖2-9 最大允許輥距tmax的確定 如圖2-9所示根據(jù)[1]得最大允許輥距為： 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值輥距取t=280mm （2）輥徑的確定 由表2.2可知道工作輥直徑D=(0.85-0.9)t=238～252mm 取D=250mm 表2.2 輥徑與輥距的比值 （3）輥身長(zhǎng)度的確定 輥身長(zhǎng)度L取決于軋件最大寬度，根據(jù)[1]得： L=bmax+a 當(dāng)bmax<200mm時(shí)， a=50mm ； 當(dāng)bmax>200mm時(shí)， a=100～300mm 。 所以 L=2100+250=2350mm 2.6 輥式矯直機(jī)的力能參數(shù)計(jì)算 1．彎曲應(yīng)力計(jì)算 如圖2-10所示在第一根和第二根軋輥上不產(chǎn)生彎曲變形，所以根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得： 第二根軋輥?zhàn)饔迷谲埣系乃苄宰冃巫畲?，根?jù)采力可夫推薦kmax =0.66 可得： k a M （N） k=0.66 a=0.9614 M=38779 … 0.5775 0.9405 37933 … 0.4950 0.9150 36904 … 0.4125 0.8849 35692 0.3300 0.8504 34298 0.2475 0.8112 32719 0.165 0.7676 30960 … 0.0825 0.7194 29015 k =0 a=0.6667 M=26889 圖2-10 作用在矯直輥上的壓力和彎曲力矩 2 計(jì)算矯直鋼板時(shí)軋輥上的作用力 作用在上、下兩排輥?zhàn)由系目倝毫Ω鶕?jù)手冊(cè)得： 對(duì)于11輥矯直機(jī)可假定： （1）M、M、M為塑性彎曲力矩，其值相等 即M=M=M=M塑 （2）后面三個(gè)輥?zhàn)覯、M、M為彈性彎曲力矩，其值相等 即： （3）M= M=0 （4）軋件在其余輥?zhàn)由蠌椝苄螐澢貫镸彈塑其值相等，并近似等于M彈 和M塑的平均值所以根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)得： 所以根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)得作用在各輥?zhàn)由系牧椋? 由此可見(jiàn)其中第三根輥?zhàn)由鲜芰ψ畲?，并用其值?duì)輥?zhàn)舆M(jìn)行強(qiáng)度校核。 3、電動(dòng)機(jī)功率的確定 如果分別考慮各輥?zhàn)酉萝埣乃苄宰冃喂Γ瑒t根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)矯正扭矩為： a—塑性變形曲率折--算系數(shù)。 對(duì)于單向波浪形的軋件，為4.5～6，根據(jù)塑性變形曲率折算系數(shù)計(jì)算圖選取a值，此處取5，則根據(jù)圖2-11查 得a=9 。 σs—材料的屈服極限 300MPa b—鋼板寬度 m h—鋼板厚度 m D—矯直輥直徑 m E—材料的彈性模量 圖2-11 塑性變形折算系數(shù)a的計(jì)算圖 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)得電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算公式為： 則 M—矯正扭矩，千?！っ? —作用在輥?zhàn)由系膲毫偤?，千牛 f— 輥?zhàn)优c軋件的滾動(dòng)摩擦系數(shù)，對(duì)于鋼板f =0.0002米，如果考慮可能出現(xiàn)的較大的滑動(dòng)摩擦，則對(duì)于鋼板，f =0.0008米；對(duì)于型鋼，f =0.0008～0.0012米； μ—輥?zhàn)虞S承的摩擦系數(shù)，滾動(dòng)軸承 μ=0.005；滾針軸承 μ=0.01；滑動(dòng)軸承μ=0.05～0.07 ； D—輥?zhàn)又睆剑? d—輥?zhàn)虞S承處直徑（滾動(dòng)軸承取中徑 ） 米 ν—矯直速度 米/秒 η—傳動(dòng)效率，η=0.85～0.7（有支承輥時(shí)取較小值） 所以，選用2臺(tái)YTSZ315M2-6型冶金用電機(jī)，基本參數(shù)如下： 額定功率為132千瓦 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為5.3 Kg·M 額定轉(zhuǎn)矩為1260N·M 重量為1090 Kg 額定轉(zhuǎn)速為980r/min 總長(zhǎng)度為1350mm 寬度635mm 2.7 工作輥的強(qiáng)度校核和軸承校核 （1）工作輥的強(qiáng)度校核 圖2-12 受力及彎扭圖 b=2100mm L=2350mm c=B/2=30mm a=2790mm p=p30%=345.7KN D=250mm d=160mm 深孔直徑 d1=80mm 如圖2-12所示，輥身中央斷面2-2處的彎曲力矩為： 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)得彎曲應(yīng)力： 1-1 截面處的彎矩為： 彎曲應(yīng)力為 ： 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)得矯直輥上傳遞的扭矩為： 其中 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)得扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)結(jié)合第四強(qiáng)度理論計(jì)算得： 1-1 斷面 2-2 斷面 都滿足強(qiáng)度要求。 （2） 軸承校核 軸承選用23032CC/W33 調(diào)心輥?zhàn)虞S承 基本參數(shù)如下： d=160mm D=240mm B=60mm 基本額定動(dòng)載荷為Cr=508KN 圖2-13 軸承受力圖 每個(gè)軸承所受的徑向力為： F—輥?zhàn)铀艿淖畲筌堉屏? 由于軸承不承受軸向力即： 所以根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)得： 其中 —載荷系數(shù)=1.5 —軸承所受徑向力 KN —軸承所受軸向力 KN 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)得軸承壽命： 上式中：C—基本額定動(dòng)載荷 KN n—輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速 ε—對(duì)于滾子軸承 根據(jù)工廠的實(shí)際情況軸承壽命已滿足要求 2.8 支承輥及軸承的校核 （1）支承輥的強(qiáng)度校核 b=800mm c=B=60mm a=1090mm p=p70%=807KN D=275mm d=160mm 圖2-14 支承輥受力及彎矩圖 中央2-2處所受彎矩為： 彎曲應(yīng)力為： 滿足應(yīng)力要求 軸頸1-1處所受彎矩為： 也滿足應(yīng)力要求 （2）軸承校核 軸承選用四個(gè)23032CC/W33型號(hào)調(diào)心輥?zhàn)虞S承， 基本參數(shù)如下： d=160mm D=240mm B=60mm 基本額定動(dòng)載荷為 Cr=508KN 圖2-15 支承輥軸承受力圖 每個(gè)軸承所受的徑向力為： 不承受軸向力 即 所以 ----載荷系數(shù)=1.5 軸承壽命為: 上式中：C—基本額定動(dòng)載荷 KN n—輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速 ε—對(duì)于滾子軸承 根據(jù)工廠的實(shí)際情況軸承壽命已滿足要求 2.9 壓下機(jī)構(gòu)計(jì)算 基本要求：電動(dòng)機(jī)壓下速度v=0.5mm/s 最大壓下量為12mm 螺紋選擇：由于鋸齒形螺紋單向受力傳動(dòng)且承受力較大，多用于軋鋼機(jī)的壓下螺旋、螺旋壓力機(jī)、水壓機(jī)等，所以壓下螺絲選用鋸齒形螺紋。 （1）根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)得壓下螺絲直徑為： 所以： d= 根據(jù)相關(guān)設(shè)備經(jīng)驗(yàn)值選?。? d=190mm 螺距t=8mm 中徑D2=184mm 小徑D1=178mm （2）壓下螺絲的校核 根據(jù)[3]中承受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺柱連接條件進(jìn)行校核計(jì)算螺絲的預(yù)緊力，所以 F—壓下系統(tǒng)是不帶鋼壓下 只考慮四根立柱承受的總重量 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值估算為 每根立柱即每個(gè)螺絲的工作載荷F=361.9KN F1—?dú)堄鄳?yīng)力F1=（0.6-1.0）F=F=361.9KN 有金屬墊片或無(wú)墊片時(shí)： =0.25 所以得螺絲的危險(xiǎn)截面拉伸強(qiáng)度為： 滿足條件要求 （3）電動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)得壓下螺絲的傳動(dòng)力矩： P1—作用在一個(gè)壓下螺絲上的力 KN D2—螺紋中徑 mm ρ—螺紋上的摩擦角。 所以： t —螺距 mm a —螺紋升角， 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)得壓下螺絲的電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)功率為： η—傳動(dòng)系統(tǒng)總的工作效率 n —電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速 i—傳動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)比 相當(dāng)于壓下轉(zhuǎn)速： 根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用YTSZ—160M—4型號(hào)電機(jī) ：額定功率 11千瓦 額定轉(zhuǎn)矩 70 N·M 額定轉(zhuǎn)速 1465r/min 重量 125Kg (4)減速器的選擇 壓下傳動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)比： 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速和總傳動(dòng)比查手冊(cè)得：一級(jí)減速器選用CW型圓弧圓柱蝸輪蝸桿減速器輸入轉(zhuǎn)速1465 r/min 傳動(dòng)比 31.5 中心距 125mm 二級(jí)減速也選用CW型圓弧圓柱蝸桿蝸輪減速參數(shù)如下 ： 蝸桿頭數(shù) Z=4 模數(shù) M=8 分度圓直徑 d1=80mm 齒頂圓直徑 da1=96mm 齒根圓直徑 df1=63.5mm 蝸輪齒數(shù) Z2=47 模數(shù) M=8 分度圓直徑 d2=376mm 齒頂圓直徑 da2=392mm 齒根圓直徑 df2=356mm 中心距 a=225mm （5）萬(wàn)向聯(lián)軸器的選用和校核 分配箱與工作輥之間使用的聯(lián)軸器選用WS型十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器。十字軸的材料一般為中碳合金鋼，如 42CrM0、40Cr ；或低碳合金鋼，如 18CrM0Ti、20MnVB、20CrM0 等，經(jīng)滲碳淬火后，表面硬度達(dá)58～64HRC。十字軸軸徑的主要失效形式是軸頸在軸肩處的彎曲強(qiáng)度不足，根據(jù)[4]得彎曲強(qiáng)度條件為： 上式中：Tc —萬(wàn)向聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 （N·mm） R —十字軸中心到軸頸中部的距離（mm） s —軸頸中部到軸肩的距離（mm） d、d0 —軸頸直徑和內(nèi)徑（mm） — 十字軸材料的許用彎曲應(yīng)力，一般取=σs/（3～3.5）（MPa） σs — 十字軸材料的屈服極限（MPa） 當(dāng)軸肩圓角半徑過(guò)?。ㄒ话銘?yīng)使r/d>0.1 ，且r>3mm）,或載荷不穩(wěn)定，應(yīng)力變化較大時(shí)，還應(yīng)按彎曲疲勞強(qiáng)度校核軸肩處的安全系數(shù)。 由于查不到這一聯(lián)軸器的具體尺寸，所以在這里就不進(jìn)行驗(yàn)算。 第四章 控制裝置方案設(shè)計(jì) 目前對(duì)于該系統(tǒng)的控制裝置主要有以下兩種控制方式： 方案一：光電傳感器的控制裝置。 光電傳感器是通過(guò)把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的。光電開關(guān)屬于一種小型的電子設(shè)備，可檢測(cè)出其接收到光強(qiáng)的變化。 光電傳感器通常由發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路三部分構(gòu)成。通常用于檢測(cè)直接導(dǎo)致光亮變化的非電量，如光照度、光強(qiáng)、輻射測(cè)溫等；也可用來(lái)檢測(cè)可轉(zhuǎn)換成光亮變化的其他非電量，如表面粗糙度、應(yīng)變、零件直徑、位移、速度、振動(dòng)等。 方案二：磁電式傳感器的控制裝置。 磁電式傳感器是通過(guò)磁電作用將被測(cè)量（如振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、扭矩）轉(zhuǎn)換成電勢(shì)信號(hào)。其利用導(dǎo)體和磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而在導(dǎo)體兩端輸出感應(yīng)電勢(shì)，屬于機(jī)電能量變換型傳感器。 磁電式傳感器的優(yōu)點(diǎn)是不需要供電電源，電路簡(jiǎn)單且性能穩(wěn)定，輸出抗阻小。主要用于振動(dòng)測(cè)量。 就以上兩種方案的對(duì)比，考慮本設(shè)計(jì)對(duì)步進(jìn)精度的要求，選擇方案一：光電傳感器。 第五章 送料裝置設(shè)計(jì) 5.1 送料裝置方案的選取 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(jiàn)送料機(jī)構(gòu)形式有以下五種： ① 鉤式送料機(jī)構(gòu); ② 凸輪鉗式送料機(jī)構(gòu); ③ 杠桿送料機(jī)構(gòu); ④ 夾持送料機(jī)構(gòu)； ⑤ 輥軸送料機(jī)構(gòu)。 由于本設(shè)計(jì)所用的毛坯件厚度比較薄，不在前三種送料方案所適用的材料厚度范圍內(nèi)，第四種和第五種方案適用。將第四種與第五種方案進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)前者需要采用斜楔帶動(dòng)加料爪和滑板運(yùn)動(dòng)，在送料過(guò)程中振動(dòng)會(huì)比較大，從而影響到送料精度；而后者是使用輥軸送料，過(guò)程更為平穩(wěn)，因而，送料精度也較有保障。綜合考慮各種因素以后，決定采用雙輥送料機(jī)構(gòu)，如圖5-1所示： 圖5-1 雙輥送料機(jī)構(gòu) 1-偏心輪 2-上模 3-下模 4-萬(wàn)向聯(lián)結(jié)節(jié) 5-曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 6-上輥 7-離合器 8-支撐 9-下輥 輥軸式送料機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式采用壓力機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 送進(jìn)步距的大小按下式計(jì)算： 當(dāng)步距S一定時(shí)，可以協(xié)調(diào)主動(dòng)輥直徑d1和轉(zhuǎn)角α，以滿足送進(jìn)步距的需要。 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)與輥軸的連接采用定向離合器。根據(jù)材料的送進(jìn)速度要求，選用合適的定向離合器。 輥軸的直徑與送進(jìn)速度和S轉(zhuǎn)角α有關(guān)，主動(dòng)輥的直徑為 從動(dòng)輥的設(shè)計(jì)可以放松一些，不過(guò)上、下輥應(yīng)有相同的圓周速度。主、從輥之間的傳動(dòng)一般采用一對(duì)齒輪。所以要求 抬輥裝置的作用有兩種。一種是在開始裝料時(shí)臨時(shí)抬輥，使上、下輥間有一間隙，以便材料通過(guò)。另一種抬輥動(dòng)作是在每次送進(jìn)結(jié)束后，沖壓工作前，使材料處于自由狀態(tài)，以便導(dǎo)正。第一種抬輥動(dòng)作采用手動(dòng)，設(shè)計(jì)一個(gè)手柄；第二種抬輥動(dòng)作采用杠桿式抬輥裝置，通過(guò)螺桿推動(dòng)杠桿而實(shí)現(xiàn)抬輥。 工作過(guò)程如下：在送料之前，要先用手柄抬起4，以便在上下輥軸之間形成空隙，將薄板料從間隙穿過(guò)，然后按下手柄壓緊入料。當(dāng)2回程時(shí)，通過(guò)5中的搖桿帶動(dòng)9順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)8（主動(dòng)輥）和4（從動(dòng)輥）同時(shí)旋轉(zhuǎn)完成送料工作。當(dāng)2下行時(shí)，因?yàn)?的緣故，輥軸停止不動(dòng)，接著就是完成沖壓的工序了。當(dāng)1再次回程，又重復(fù)上述動(dòng)作，照此循環(huán)動(dòng)作，達(dá)到間歇送料的目的。 5.2 輥軸送料機(jī)構(gòu)的原理、結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程 輥軸送料機(jī)構(gòu)的原理、結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程在第2章已有簡(jiǎn)述，下面進(jìn)行更為詳細(xì)的闡述。 輥軸自動(dòng)送料裝置是通過(guò)一對(duì)輥軸定向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行間歇送料的。按輥軸安裝的方式有立輥和臥輥，其中，臥輥使用較多，它分為單邊和雙邊兩種。本設(shè)計(jì)采用單邊臥輥式輥軸自動(dòng)送料裝置。 送料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)極限位置與一般位置的圖解大致如圖5-2所示: 圖5-2 送進(jìn)步距與輥軸直徑及其轉(zhuǎn)角的關(guān)系 輥軸送料裝置與其他送料裝置一樣，必須保證沖壓工作與送料動(dòng)作有節(jié)奏的配合。當(dāng)沖壓工作行程開始時(shí)，送料裝置應(yīng)已完成送料工作，料停在沖壓區(qū)等待沖壓。沖壓工作完成后，上?；氐揭欢ǜ叨龋瓷?、下模工作零件脫離時(shí)才能送料。沖壓與送料過(guò)程時(shí)間上的配合關(guān)系可由工作周期圖來(lái)表示，如圖5-3所示。 圖 5-3 送料周期圖 由圖看出，抬輥的開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)對(duì)稱于滑塊的下止點(diǎn)，而抬輥的開始點(diǎn)稍大于壓力機(jī)的公稱壓力角，但不宜過(guò)早抬輥，以免引起板料位移而產(chǎn)生廢品。 輥軸送料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖如圖5-4所示： 5-4 滾軸結(jié)構(gòu)圖 需要說(shuō)明的是，自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)與壓力機(jī)之間所用的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，桿的長(zhǎng)度均為可調(diào)，另外曲柄聯(lián)接處有偏心調(diào)劑盤可調(diào)偏心距。桿的聯(lián)接處用萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接。 5.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、輥?zhàn)釉O(shè)計(jì) 輥?zhàn)邮禽佪S送料機(jī)構(gòu)的主要工作零件。在送料過(guò)程中，輥?zhàn)又苯优c坯料接觸，其表面應(yīng)具有較高的耐磨性和良好的幾何形狀及尺寸精度。 本設(shè)計(jì)的主動(dòng)輥為下輥，其直徑為： 所以： 由于輥?zhàn)影霃捷^大，故采用空心的結(jié)構(gòu)形式，上輥采用與齒輪結(jié)合在一起的方式，如圖5-5所示： 圖5-5 下輥與齒輪結(jié)合 下輥與齒輪分開設(shè)計(jì)，如圖5-6所示： 圖5-6 下輥與齒輪分開 輥?zhàn)邮峭ㄟ^(guò)材料與輥?zhàn)又g的摩擦力進(jìn)行送料的，因此輥?zhàn)娱g的壓緊力不能太小。而輥?zhàn)拥哪Σ亮χ饕怯脕?lái)克服材料送進(jìn)時(shí)與其他承料部件間的摩擦力和提供加速度的。如下式： 經(jīng)過(guò)實(shí)際計(jì)算，F(xiàn)應(yīng)為224N。由，查表得f=0.15。所以P=1500N，方向指向輥?zhàn)又行摹? 2、壓緊裝置設(shè)計(jì) 輥式送料借助于輥?zhàn)雍团髁现g的摩擦力實(shí)現(xiàn)，為了防止在送料過(guò)程中輥?zhàn)优c坯料之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，影響送料精度，應(yīng)設(shè)置壓緊裝置對(duì)輥軸施加適當(dāng)?shù)膲毫Γ援a(chǎn)生必要的摩擦力。 可采用的壓緊裝置有螺旋彈簧式、板簧式、和彈簧杠桿式，本設(shè)計(jì)采用板簧式壓緊裝置，原理如圖5-7所示。 圖5-7 板簧式壓緊裝置原理圖 本送料裝置中的壓緊裝置采用兩個(gè)彈簧間接壓緊的形式，且彈簧所提供的壓緊力可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)彈簧上面的螺母，從而達(dá)到調(diào)節(jié)彈簧壓緊力的效果。 二、 抬輥裝置 抬輥裝置的作用是將上輥向上稍稍抬起，使坯料松開。送料裝置在使用過(guò)程中需要兩種抬輥動(dòng)作：一種是開始裝料時(shí)臨時(shí)抬輥，使上、下輥間有一間隙，以便材料通過(guò)；第二種抬輥動(dòng)作是在每次送進(jìn)結(jié)束后，沖壓工作前，使材料處于自由狀態(tài)，以便導(dǎo)正。參考有關(guān)資料，常見(jiàn)的抬輥裝置有五種：撞桿式、氣動(dòng)式、偏心式、斜楔式和凸輪式。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)第一種抬輥動(dòng)作采用手動(dòng)，在抬輥機(jī)構(gòu)上加一個(gè)手柄，達(dá)到抬輥的目的；對(duì)第二種抬輥動(dòng)作采用撞桿式抬輥裝置實(shí)現(xiàn)，撞桿后利用杠桿原理使上輥抬高。原理如圖5-8所示。 圖5-8 上輥抬高原理 另外，為了實(shí)現(xiàn)第一種抬輥動(dòng)作，送料機(jī)構(gòu)中特別加了一個(gè)手柄，使它與撞桿式抬輥裝置連在一起，利用杠桿原理實(shí)現(xiàn)抬輥。手柄如圖5-9所示： 圖5-9 手柄 3、 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用的驅(qū)動(dòng)方式為壓力機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用曲柄搖桿傳動(dòng)。其他常用的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有拉桿杠桿傳動(dòng)、斜楔傳動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)、螺旋齒輪傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)及氣動(dòng)液壓傳動(dòng)。 4、送料進(jìn)距調(diào)節(jié)裝置計(jì)算 前面已經(jīng)提到過(guò)，自動(dòng)送