冲床自动送料装置机械结构设计_毕业设计
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冲压成形是一种塑性加工方法，因冲压件具有重量轻、厚度薄、刚性好和质量稳定的特点，所以冲压设备被广泛使用，其中钣金件的90%是靠冲压成形。冲压成形作为一门古老而又年轻的制造技术，几乎渗透到国民经济的每一个部门。冲压制件无论在汽车制造业、农业机械、动力机械、建筑机械、化工机械、精密机械、仪器仪表、医疗器械、日用五金等等，还是在航空航天、军事兵器等各个门类，都占据着相当重要的地位。冲床是属于点位控制机床，在中间行程中不进行加工，由于一般加工产品单一，模具不经常进行更换，所以在传统的冲床控制中一般采用继电器控制，送料一般采用手工送料，但此种方式存在着效率低、速度慢、精度不能保证、安全存在隐患等方面的一系列问题。而在我国的乡镇企业、私营企业，由于受资金管理等方面的限制，简易式冲压设备使用较多，其送料绝大多数是靠人工手动送料，且缺乏保护装置，“效率低，劳动强度大”是这些厂矿显著的特点。我们注意到，在这些企业里的冲压设备操作人员中，大多数人员都没有经过正规培训，并且在使用中违反操作规程或长期疲劳操作时有发生，因此给操作者带来了较大的安全隐患，具不完全统计，全国每年因冲压造成的事故高达100多起，严重的造成手断臂折成为终生残疾。
第2章 系统的总体设计6
2.1自动送料装置的平面图6
2.2供料方案分析6
2.3控制系统设计7
2.3.1控制系统的硬件设计7
2.3.2控制系统的软件设计8
第3章 冲床自动送料机构组件丝杠的设计9
3.1计算选定编号பைடு நூலகம்0
3.1.1导程10
3.1.2平均转速10
3.1.3平均载荷10
3.1.4时间寿命与回转寿命11
设计主要包含了两方面内容:即原有控制系统的改造与自动送料装置的研制。设计思想是:利用接近开关检测冲头的位置，采集的信息经处理后馈送到PLC控制器，PLC控制器通过程序控制放料电机、喂料步进电机带动机械传动装置与吹风阀协调工作，从而完成“放料—喂料—冲模—吹风”这一系列动作，并借助于触摸屏完成相应参数的显示与选择，运动的启动、停止等控制操作，最后把相关信息再馈送到中央控制室，借助于PC机完成系统的监控。
冲压成形的冲压件具有重量轻、厚度薄、刚性好和质量稳定等一系列优点，冲压设备被广泛使用。但由于传统的冲床控制采用接触器、继电器控制，手工送料的方式，所以往往存在着效率低、速度慢、精度不能保证、安全存在隐患等方面的一系列问题，虽然购置新的数控设备可以解决这一问题，但往往资金投入较大，小型企业难以承受，若能在保留原有机床的基本功能基础上，对其进行适当的改造与改进，不失为一种好的方法。一方面可以节约资金，另一方面也不会使原来的机床闲置浪费，基于此种思想，对冲床进行了全面改造，本文对设计的详细过程进行了全面的论述。
本论文在内容安排上首先介绍了题目的来源与意义及其相关的背景;系统方案的
确定、总体的组成、设计思想与理论依据等;系统经调试自运行以来，无论是在稳定性、可靠性方面，还是在系统的精度与效率方面都有了很大的提高，同时节约了成本，降低了操作人员的劳动强度与人身危险系数，使系统的自动化、现代化程度大大提高，具体实施有较高的参考与使用价值，在同行业中有一定的推广与应用的实际意义。
3.6.1丝杠理论容许轴向载荷15
3.6.2丝杠工作容许轴向载荷15
3.6.3临界转速15
3.6.4允许工作转速15
第4章 基于Pro/E的冲床自动送料机构装配图16
4.1冲床自动送料机构重要组件零件图16
4.1.1导向杆16
4.1.2导向杆座17
4.1.3丝杠17
4.1.4丝杠螺母17
4.1.5轴承支座18
3.1.5额定动载荷11
3.1.6预紧载荷11
3.1.7丝杠螺纹长度11
3.2丝杠公称直径11
3.3滚珠丝杠传动系统刚度12
3.3.1丝杠刚度12
3.3.2螺母刚度12
3.3.3支承刚度13
3.3.4轴向总刚度13
3.4总弹性变形量(单边)13
3.5电机的选定14
3.5.1驱动转矩14
3.6检校15
近年来,一些高新技术产品的出现,要求冲制微型元件,由之带来了冲床的小型化.传统冲床速度低、精度差、特性硬等方面的问题在设备小型化后显得十分突出,所以冲床小型化后的创新设计或改进设计变得重要．目前,德国产的一种冲剪膨胀金属网的小型冲床(SP350型)的最高速度可达1600次/min,台湾产同类冲床的速度也在500次/min以上．而我国用于同样目的的机械给料式最小型冲床的最高冲剪速度只有180次/min．针对这一问题,通过多方案的分析，遴选,采用了机电结合的自动步进供料方案,使得改造后的冲剪机的加工速度大大提高.实际应用表明,该机的加工速度的提高并没有降低机器的进料精度和加工精度．为提高工作效率和产品质量,对原有生产过程进行深入了解，根据产品需要用冲床冲制成型,成品与废料分离、码料。整个工艺过程均为人工操作,工作效率低,劳动强度大,废品率高,工人操作安全很难保障。鉴于此生产现状,课题组结合厂家已有设备:冲床、涂漆机,设计、制造一套全自动生产线,该生产线不需要将卷料剪切,上卷后直接连续生产,实现储料、步进送料、冲制一体化功能。
冲床自动送料装置机械结构设计
中文摘要I
英文摘要iI
第1章引言1
1.1我国冲压设备与送料装置的现状及课题研究的实际意义1
1.2课题研究的相关背景3
1.3数控机床与自动送料技术的国内外发展概况及发展趋势3
1.3.1数控机床的产生3
1.3.2计算机数控的发展3
1.3.3冲压设备及自动送料装置的发展方向4
1.4课题研究的任务及达到的预期目标5
4.2冲床自动送料机构组件丝杠绘制过程18
结论21
结束语23
参考文献25
致谢26
第1章 引言
1.1
冲床或称冲压机,是一种普遍使用的延性金属机械冷加工设备,除主流的应用范围机械器件的塑性成型外,还作为许多专用设备的本体和母机,用于筛网、垫网、防护罩等的冲剪加工.常规冲压机主体有两种主要形式曲柄冲压机和液压冲床.曲柄冲压机是由曲柄滑块机构的主传动带动滑块上下运动,由固装于滑块上的成形器(或模具或刀具)对来料实施冲制.来料一般为钢带或板料,每一冲压循环完成一次加工.冲压加工的主要特点是:无废料或少废料;出率高;被冲制的零件/器件的整体强度高。
第2章 系统的总体设计6
2.1自动送料装置的平面图6
2.2供料方案分析6
2.3控制系统设计7
2.3.1控制系统的硬件设计7
2.3.2控制系统的软件设计8
第3章 冲床自动送料机构组件丝杠的设计9
3.1计算选定编号பைடு நூலகம்0
3.1.1导程10
3.1.2平均转速10
3.1.3平均载荷10
3.1.4时间寿命与回转寿命11
设计主要包含了两方面内容:即原有控制系统的改造与自动送料装置的研制。设计思想是:利用接近开关检测冲头的位置，采集的信息经处理后馈送到PLC控制器，PLC控制器通过程序控制放料电机、喂料步进电机带动机械传动装置与吹风阀协调工作，从而完成“放料—喂料—冲模—吹风”这一系列动作，并借助于触摸屏完成相应参数的显示与选择，运动的启动、停止等控制操作，最后把相关信息再馈送到中央控制室，借助于PC机完成系统的监控。
冲压成形的冲压件具有重量轻、厚度薄、刚性好和质量稳定等一系列优点，冲压设备被广泛使用。但由于传统的冲床控制采用接触器、继电器控制，手工送料的方式，所以往往存在着效率低、速度慢、精度不能保证、安全存在隐患等方面的一系列问题，虽然购置新的数控设备可以解决这一问题，但往往资金投入较大，小型企业难以承受，若能在保留原有机床的基本功能基础上，对其进行适当的改造与改进，不失为一种好的方法。一方面可以节约资金，另一方面也不会使原来的机床闲置浪费，基于此种思想，对冲床进行了全面改造，本文对设计的详细过程进行了全面的论述。
本论文在内容安排上首先介绍了题目的来源与意义及其相关的背景;系统方案的
确定、总体的组成、设计思想与理论依据等;系统经调试自运行以来，无论是在稳定性、可靠性方面，还是在系统的精度与效率方面都有了很大的提高，同时节约了成本，降低了操作人员的劳动强度与人身危险系数，使系统的自动化、现代化程度大大提高，具体实施有较高的参考与使用价值，在同行业中有一定的推广与应用的实际意义。
3.6.1丝杠理论容许轴向载荷15
3.6.2丝杠工作容许轴向载荷15
3.6.3临界转速15
3.6.4允许工作转速15
第4章 基于Pro/E的冲床自动送料机构装配图16
4.1冲床自动送料机构重要组件零件图16
4.1.1导向杆16
4.1.2导向杆座17
4.1.3丝杠17
4.1.4丝杠螺母17
4.1.5轴承支座18
3.1.5额定动载荷11
3.1.6预紧载荷11
3.1.7丝杠螺纹长度11
3.2丝杠公称直径11
3.3滚珠丝杠传动系统刚度12
3.3.1丝杠刚度12
3.3.2螺母刚度12
3.3.3支承刚度13
3.3.4轴向总刚度13
3.4总弹性变形量(单边)13
3.5电机的选定14
3.5.1驱动转矩14
3.6检校15
近年来,一些高新技术产品的出现,要求冲制微型元件,由之带来了冲床的小型化.传统冲床速度低、精度差、特性硬等方面的问题在设备小型化后显得十分突出,所以冲床小型化后的创新设计或改进设计变得重要．目前,德国产的一种冲剪膨胀金属网的小型冲床(SP350型)的最高速度可达1600次/min,台湾产同类冲床的速度也在500次/min以上．而我国用于同样目的的机械给料式最小型冲床的最高冲剪速度只有180次/min．针对这一问题,通过多方案的分析，遴选,采用了机电结合的自动步进供料方案,使得改造后的冲剪机的加工速度大大提高.实际应用表明,该机的加工速度的提高并没有降低机器的进料精度和加工精度．为提高工作效率和产品质量,对原有生产过程进行深入了解，根据产品需要用冲床冲制成型,成品与废料分离、码料。整个工艺过程均为人工操作,工作效率低,劳动强度大,废品率高,工人操作安全很难保障。鉴于此生产现状,课题组结合厂家已有设备:冲床、涂漆机,设计、制造一套全自动生产线,该生产线不需要将卷料剪切,上卷后直接连续生产,实现储料、步进送料、冲制一体化功能。
冲床自动送料装置机械结构设计
中文摘要I
英文摘要iI
第1章引言1
1.1我国冲压设备与送料装置的现状及课题研究的实际意义1
1.2课题研究的相关背景3
1.3数控机床与自动送料技术的国内外发展概况及发展趋势3
1.3.1数控机床的产生3
1.3.2计算机数控的发展3
1.3.3冲压设备及自动送料装置的发展方向4
1.4课题研究的任务及达到的预期目标5
4.2冲床自动送料机构组件丝杠绘制过程18
结论21
结束语23
参考文献25
致谢26
第1章 引言
1.1
冲床或称冲压机,是一种普遍使用的延性金属机械冷加工设备,除主流的应用范围机械器件的塑性成型外,还作为许多专用设备的本体和母机,用于筛网、垫网、防护罩等的冲剪加工.常规冲压机主体有两种主要形式曲柄冲压机和液压冲床.曲柄冲压机是由曲柄滑块机构的主传动带动滑块上下运动,由固装于滑块上的成形器(或模具或刀具)对来料实施冲制.来料一般为钢带或板料,每一冲压循环完成一次加工.冲压加工的主要特点是:无废料或少废料;出率高;被冲制的零件/器件的整体强度高。