沖壓模具下料機構,沖壓模具送料機構
今天給各位分享沖壓模具下料機構的知識,其中也會對沖壓模具送料機構進行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關注本站,現(xiàn)在開始吧!
本文目錄概覽:
- 1、在五金加工中模具都有哪些結構
- 2、沖壓模具加工工藝流程
- 3、沖壓模具由哪幾部分構成?
- 4、沖床自動送料裝置結構圖和工作原理
- 5、沖壓模具八大機構有哪些?
- 6、沖壓機構及送料機構設計
在五金加工中模具都有哪些結構
五金加工中,模具起到十分重要的作用,加工不同的產品會使用到不同的模具。模具從結構上分一般有復合模、沖孔模、成形模、拉伸模;從沖壓件上分有彈片模、端子模、汽車模;從工序上分單程模、連續(xù)模;從加工內容上分有漲形模、縮形模、切邊模等。不同的公司和地區(qū)因為文化和習慣的不同,而叫法有所區(qū)別。
五金沖壓模具的工作原理。五金沖壓模主要是利用沖床的上下做用力,完成各種產品的工藝如:下料、沖孔、折彎、拉伸、漲形、縮口等。在此簡單介紹一下沖床。一般沖床是以噸位所區(qū)分的。
由于五金沖壓產品的工藝性復雜,且涉及的標準件多,模具的結構類型雜,本文就來介紹一下常見的復合模、沖孔模(連續(xù)模)。
一、復合模
復合模其加工工件的工藝是多重的(如下料、沖孔、打凸、拉伸)故稱為復合模;因為其導柱倒裝所以也稱為倒裝模;而有時因其只是在沖壓過后工序件為產品的外形(不沖孔、打凸等),也稱為下料模;有時也稱沖孔,下料模、剪口模。
復合模的主要功用是下料即沖裁后工序件是產品的展開外形,另會在此工序中加入如,沖孔、打凸、拉伸、抽牙等。一般為第一工序。
通常復合模的工序內容比較簡單,且為了節(jié)省材料都是公母模共用、內外脫板共用。做法沒有太大的變化要注意的事項關鍵是間隙的問題,需要操作人員在使用的過程中做好檢查。
二、沖孔模
沖孔模和連續(xù)模的結構結構基本相同,只是其中的工模零件和沖壓方式不同。沖孔模屬于單工序模其送料方式和連續(xù)模的自動送料方式是完全不同的;其定位的方式和連續(xù)模的定位方式也是不同的。
在沖孔模中上模座、上墊板的功用和在復合模中的作用是一樣的。從圖五中的沖孔模結構圖中可以看出導柱是正裝的。固定沖頭、彈簧、上模座而且這里要加一項固定導柱。
上脫料板的功用和復合模的內脫料板的功用是一樣的。起保護沖頭、脫料、壓料作用的作用。下模板和沖頭相互作用沖剪出產品所要求的孔或形狀。如拉伸、打凸、半剪、沖孔或切邊。
使用沖孔模加工后操作人員來說,使用模具設備后一定要進行產品的表面質量、精度進行檢驗,以保證產品的加工品質。
沖壓模具加工工藝流程
沖壓模具,是在冷沖壓加工中,將材料(金屬或非金屬)加工成零件(或半成品)的一種特殊工藝裝備,稱為冷沖壓模具(俗稱冷沖模)。我給大家整理了關于沖壓模具加工工藝流程,希望你們喜歡!
五金沖壓模具制作流程
一.毛胚材料加工:
1.銑六面對角尺(垂直度誤差不大于0.1/300),同一付模具材料長寬尺寸一致即可,厚度留0.2mm磨量(需淬火件留0.5mm磨量);棱邊倒角。
2.磨上下兩平面,(需淬火工件留0.3mm)
二.機加工:
1.根據(jù)圖紙分別鉆、攻各螺釘牙孔及過孔以及穿絲孔等;
2.銑各漏料孔或成形部分;
3.熱處理后,工件需磨上下兩平面及基準邊;
4.車加工各回轉件,公差按圖要求。
☆☆所有銷釘孔都不能先加工:需熱處理的鉆穿絲孔,其余都在裝配是配鉆、鉸
三.線割:
按圖紙規(guī)定的配合要求線割各個成型部分。
導柱、導套與模架緊配合;沖頭與固定板過渡配合;銷釘與各孔均為過渡配合。
四.裝配:
1.先按圖裝配模架,確保導柱、導套與模架垂直并運動順暢;
2.在模架上先固定凹模,按圖紙給定間隙將相應厚度的銅皮均勻地放在凹模周邊,再裝入凸模,試沖紙片確定四周毛刺均勻后,緊固凸、凹模并配打銷釘。(如果是復合模,還需對好沖頭間隙再固定凸、凹模)。
3.之后再裝好卸料及頂出機構
五.模具整體加工順序:
1.優(yōu)先加工需要熱處理的工件
2.其次加工.需要線切割的工件
3.然后加工模架部件即上托和底座
4.再后加工其它部件。 5.裝配、試模
沖壓模具的分類
根據(jù)工藝性質分類
a.沖裁模 沿封閉或敞開的輪廓線使材料產生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。
b.彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線(彎曲線)產生彎曲變形,從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。
c.拉深模 是把板料毛坯制成開口空心件,或使空心件進一步改變形狀和尺寸的模具。
d.成形模 是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復制成形,而材料本身僅產生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。
e. 鉚合模 是借用外力使參與的零件按照一定的順序和方式連接或搭接在一起,進而形成一個整體
根據(jù)工序組合程度分類
a.單工序模 在壓力機的一次行程中,只完成一道沖壓工序的模具。
b.復合模 只有一個工位,在壓力機的一次行程中,在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。
c.級進模(也稱連續(xù)模) 在毛坯的送進方向上,具有兩個或更多的工位,在壓力機的一次行程中,在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。
d.傳遞模 綜合了單工序模和級進模的特點,利用機械手傳遞系統(tǒng),實現(xiàn)產品的模內快速傳遞,可以大大提高產品的生產效率,減低產品的生產成本,節(jié)儉材料成本,并且質量穩(wěn)定可靠。
依產品的加工方法分類
依產品加工方法的不同,可將模具分成沖剪模具、彎曲模具、抽制模具、成形模具和壓縮模具等五大類。
a. 沖剪模具:是以剪切作用完成工作的,常用的形式有剪斷沖模、下料沖模、沖孔沖模、修邊沖模、整緣沖模、拉孔沖模和沖切模具。
b.彎曲模具:是將平整的毛胚彎成一個角度的形狀,視零件的形狀、精度及生產量的多寡,乃有多種不同形式的模具,如普通彎曲沖模、凸輪彎曲沖模、卷邊沖模、圓弧彎曲沖模、折彎沖縫沖模與扭曲沖模等。
c.抽制模具:抽制模具是將平面毛胚制成有底無縫容器。
d.成形模具:指用各種局部變形的方法來改變毛胚的形狀,其形式有凸張成形沖模、卷緣成形沖模、頸縮成形沖模、孔凸緣成形沖模、圓緣成形沖模。
沖壓模具由哪幾部分構成?
上模座:利用其將上夾板和上墊板固定,并傳遞壓
力;在導柱的引導下,使上下模能很好的配合
上墊板:墊沖子,防止沖子尾部擠壓傷模座, 增加模具高度.
上夾板:裝夾沖子和內導柱.
脫料墊板:支撐入塊,傳力,增加脫料板強度,減緩沖裁力.
脫料板:導正沖子、脫料、壓料.
下模板:提供沖裁產品的沖孔或下料之刃口面.
下墊板:在沖壓中防止因沖壓力過大而增強下模板或下模鑲件(入塊)之強度,落料.
下模座:固定下模板,在主導套的引導下,使上下模很好的配合,落料
沖床自動送料裝置結構圖和工作原理
沖床自動送料機實質上是上料機械手,適用于軸承行業(yè),小五金行業(yè),標準件行業(yè)的沖壓加工。它能自動上料和下料,提高生產效率,保證產品質量,改善工人勞動強度,確保人身安全。其節(jié)拍與沖床同步,連續(xù)生產,總體結構簡單、緊湊,傳動平穩(wěn),性能可靠,使用安全,操作方便,便于加工,裝拆,調整,維護,制造經濟。在冷擠壓加工行業(yè)特別是軸承沖壓加工中又較大的應用前景。
自動送料機時沖壓加工實現(xiàn)自動化的最基本要求、也是在一套模具上實現(xiàn)多工位沖壓的根本保證。自動送料機每次送進帶料的距離稱為送料步距,送料步距可以根據(jù)沖壓件的形狀尺寸及沖壓工藝的需要設計確定。
其工作原理:
送料過程:電動機通過V帶傳動和單級齒輪傳動帶動曲柄轉動,將一定量的薄鋼板送入沖床工作臺面位置。
沖制過程:飛輪驅動曲柄桿機構,曲柄搖桿機構中曲柄為主動件,帶動搖桿擺動,搖桿與棘輪共軸,從而將搖桿的連續(xù)往復擺動轉換成棘輪的單向間歇運動,棘輪與輥軸中心軸線重合,最后依靠輥軸的壓緊將一定量的板料送到工作位置。
沖壓模具八大機構有哪些?
沖壓模具有模柄、上托、凸模固定板、墊板、凸模、凹模、凹模、凹模底座、卸料板、有些還帶有導柱、導套。有些還有滑塊、導向釘?shù)取F渲杏泄潭C構(上托、底座)、沖裁機構(凸模、凹模)、卸料機構(卸料板)、定位機構(導向釘)、導向機構(導柱、導套)。
沖壓機構及送料機構設計
第一節(jié)? 沖床沖壓機構、送料機構及傳動系統(tǒng)的設計
一、?????????? 設計題目
設計沖制薄壁零件沖床的沖壓機構、送料機構及其傳動系統(tǒng)。沖床的工藝動作如圖5—1a)所示,上模先以比較大的速度接近坯料,然后以勻速進行拉延成型工作,此后上模繼續(xù)下行將成品推出型腔,最后快速返回。上模退出下模以后,送料機構從側面將坯料送至待加工位置,完成一個工作循環(huán)。
(a) (b) (c)
圖5—1 沖床工藝動作與上模運動、受力情況
要求設計能使上模按上述運動要求加工零件的沖壓機構和從側面將坯料推送至下模上方的送料機構,以及沖床的傳動系統(tǒng),并繪制減速器裝配圖。
二、?????????? 原始數(shù)據(jù)與設計要求
1.動力源是電動機,下模固定,上模作上下往復直線運動,其大致運動規(guī)律如圖b)所示,具有快速下沉、等速工作進給和快速返回的特性;
2.機構應具有較好的傳力性能,特別是工作段的壓力角應盡可能??;傳動角大于或等于許用傳動角[]=40o;
3.上模到達工作段之前,送料機構已將坯料送至待加工位置(下模上方);
4.生產率約每分鐘70件;
5.上模的工作段長度l=30~100mm,對應曲柄轉角?0=(1/3~1/2);上模總行程長度必須大于工作段長度的兩倍以上;
6.上模在一個運動循環(huán)內的受力如圖c)所示,在工作段所受的阻力F0=5000N,在其他階段所受的阻力F1=50N;
7.行程速比系數(shù)K≥1.5;
8.送料距離H=60~250mm;
9.機器運轉不均勻系數(shù)不超過0.05。
若對機構進行運動和動力分析,為方便起見,其所需參數(shù)值建議如下選取:
1)設連桿機構中各構件均為等截面均質桿,其質心在桿長的中點,而曲柄的質心則與回轉軸線重合;
2)設各構件的質量按每米40kg計算,繞質心的轉動慣量按每米2kgm2計算;
3)轉動滑塊的質量和轉動慣量忽略不計,移動滑塊的質量設為36kg;
6)傳動裝置的等效轉動慣量(以曲柄為等效構件)設為30kgm2;
7) 機器運轉不均勻系數(shù)不超過0.05。
三、??????????? 傳動系統(tǒng)方案設計
沖床傳動系統(tǒng)如圖5-2所示。電動機轉速經帶傳動、齒輪傳動降低后驅動機器主軸運轉。原動機為三相交流異步電動機,其同步轉速選為1500r/min,可選用如下型號:
電機型號????????? 額定功率(kw)???? 額定轉速(r/min)
Y100L2—4????????????? 3.0??????????????? 1420
Y112M—4????????????? 4.0??????????????? 1440
Y132S—4????????????? 5.5???????????????? 1440
由生產率可知主軸轉速約為70r/min,若電動機暫選為Y112M—4,則傳動系統(tǒng)總傳動比約為。取帶傳動的傳動比ib=2,則齒輪減速器的傳動比ig=10.285,故可選用兩級齒輪減速器。
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圖5—2? 沖床傳動系統(tǒng)
四、?????????? 執(zhí)行機構運動方案設計及討論
該沖壓機械包含兩個執(zhí)行機構,即沖壓機構和送料機構。沖壓機構的主動件是曲柄,從動件(執(zhí)行構件)為滑塊(上模),行程中有等速運動段(稱工作段),并具有急回特性;機構還應有較好的動力特性。要滿足這些要求,用單一的基本機構如偏置曲柄滑塊機構是難以實現(xiàn)的。因此,需要將幾個基本機構恰當?shù)亟M合在一起來滿足上述要求。送料機構要求作間歇送進,比較簡單。實現(xiàn)上述要求的機構組合方案可以有許多種。下面介紹幾個較為合理的方案。
1.齒輪—連桿沖壓機構和凸輪—連桿送料機構
如圖5—3所示,沖壓機構采用了有兩個自由度的雙曲柄七桿機構,用齒輪副將其封閉為一個自由度。恰當?shù)剡x擇點C的軌跡和確定構件尺寸,可保證機構具有急回運動和工作段近于勻速的特性,并使壓力角盡可能小。
送料機構是由凸輪機構和連桿機構串聯(lián)組成的,按機構運動循環(huán)圖可確定凸輪推程運動角和從動件的運動規(guī)律,使其能在預定時間將工件推送至待加工位置。設計時,若使lOGlOH ,可減小凸輪尺寸。
?圖5—3 沖床機構方案之一 圖5—4沖床機構方案之二
2.導桿—搖桿滑塊沖壓機構和凸輪送料機構
如圖5—4所示,沖壓機構是在導桿機構的基礎上,串聯(lián)一個搖桿滑塊機構組合而成的。導桿機構按給定的行程速比系數(shù)設計,它和搖桿滑塊機構組合可達到工作段近于勻速的要求。適當選擇導路位置,可使工作段壓力角較小。
送料機構的凸輪軸通過齒輪機構與曲柄軸相連。按機構運動循環(huán)圖可確定凸輪推程運動角和從動件的運動規(guī)律,則機構可在預定時間將工件送至待加工位置。
3.六連桿沖壓機構和凸輪—連桿送料機構
如圖5—5所示,沖壓機構是由鉸鏈四桿機構和搖桿滑塊機構串聯(lián)組合而成的。四桿機構可按行程速比系數(shù)用圖解法設計,然后選擇連桿長lEF及導路位置,按工作段近于勻速的要求確定鉸鏈點E的位置。若尺寸選擇適當,可使執(zhí)行構件在工作段中運動時機構的傳動角滿足要求,壓力角較小。
凸輪送料機構的凸輪軸通過齒輪機構與曲柄軸相連,若按機構運動循環(huán)圖確定凸輪轉角及其從動件的運動規(guī)律,則機構可在預定時間將工件送至待加工位置。設計時,使lIHlIR,則可減小凸輪尺寸。
圖5—5沖床機構方案之三???????????? 圖5—6沖床機構方案之四
?4.凸輪—連桿沖壓機構和齒輪—連桿送料機構
如圖5—6所示,沖壓機構是由凸輪—連桿機構組合,依據(jù)滑塊D的運動要求,確定固定凸輪的輪廓曲線。
送料機構是由曲柄搖桿扇形齒輪與齒條機構串聯(lián)而成,若按機構運動循環(huán)圖確定曲柄搖桿機構的尺寸,則機構可在預定時間將工件送至待加工位置。
選擇方案時,應著重考慮下述幾個方面:
1)所選方案是否能滿足要求的性能指標;
2)結構是否簡單、緊湊;
3)制造是否方便,成本可否降低。
經過分析論證,方案1是四個方案中最為合理的方案,下面就對其進行設計。
五、?????????? 沖壓機構設計
由方案1圖5—3可知,沖壓機構是由七桿機構和齒輪機構組合而成。由組合機構的設計可知,為了使曲柄AB回轉一周,C點完成一個循環(huán),兩齒輪齒數(shù)比Z1/Z2應等于1。這樣,沖壓機構設計就分解為七桿機構和齒輪機構的設計。
1.七桿機構的設計
設計七桿機構可用解析法。首先根據(jù)對執(zhí)行構件(滑塊F)提出的運動特性和動力特性要求選定與滑塊相連的連桿長度CF,并選定能實現(xiàn)上述要求的點C的軌跡,然后按導向兩桿組法設計五連桿機構ABCDE的尺寸。
設計此七桿機構也可用實驗法,現(xiàn)說明如下。
如圖5—7所示,要求AB、DE均為曲柄,兩者轉速相同,轉向相反,而且曲柄在角度的范圍內轉動時,從動件滑塊在l=60mm范圍內等速移動,且其行程H=150mm。
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圖5—7? 七桿機構的設計
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1)任作一直線,作為滑塊導路,在其上取長為l的線段,并將其等分,得分點F1、F2、…、Fn(取n=5)。
2)選取lCF為半徑,以Fi各點為圓心作弧得K1、K2、…、K5。
3)選取lDE為半徑,在適當位置上作圓,在圓上取圓心角為的弧長,將其與l對應等分,得分點D1、D2、…、D5。
4)選取lDC為半徑,以Di為圓心作弧,與K1、K2、…、K5對應交于C1、C2、…、C5。
5)取lBC為半徑,以Ci為圓心作弧,得L1、L2、…、L5。
6)在透明白紙上作適量同心圓弧。由圓心引5條射線等分(射線間夾角為)。
7)將作好圖的透明紙覆在Li曲線族上移動,找出對應交點B1、B2、…、B5,便得曲柄長lAB及鉸鏈中心A的位置。
8)檢查是否存在曲柄及兩曲柄轉向是否相反。同樣,可以先選定lAB長度,確定lDE和鉸鏈中心E的位置。也可以先選定lAB、lDE和A、E點位置,其方法與上述相同。
用上述方法設計得機構尺寸如下:
lAB=lDE=100mm, lAE=200mm, lBC= lDC=283mm, lCF=430mm,A點與導路的垂直距離為162mm,E點與導路的垂直距離為223mm。
2.齒輪機構設計
此齒輪機構的中心距a=200mm,模數(shù)m=5mm,采用標準直齒圓柱齒輪傳動,Z1=Z2=40,ha*=1.0。
六、 七桿機構的運動和動力分析
用圖解法對此機構進行運動和動力分析。將曲柄AB的運動一周360o分為12等份,得分點B1、B2、…、B12,針對曲柄每一位置,求得C點的位置,從而得C點的軌跡,然后逐個位置分析滑塊F的速度和加速度,并畫出速度線圖,以分析是否滿足設計要求。
圖5—8是沖壓機構執(zhí)行構件速度與C點軌跡的對應關系圖,顯然,滑塊在F4~F8這段近似等速,而這個速度值約為工作行程最大速度的40%。該機構的行程速比系數(shù)為
故此機構滿足運動要求。
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圖5-8? 七桿機構的運動和動力分析
在進行機構動力分析時,先依據(jù)在工作段所受的阻力F0=5000N,并認為在工作段內為常數(shù),然后求得加于曲柄AB的平衡力矩Mb,并與曲柄角速度相乘,獲得工作段的功率;計入各傳動的效率,求得所需電動機的功率為5.3KW,故所確定的電動機型號Y132S—4(額定功率為5.5KW)滿足要求。(動力分析具體過程及結果略)。
七、???????????? 機構運動循環(huán)圖
依據(jù)沖壓機構分析結果以及對送料機構的要求,可繪制機構運動循環(huán)圖(如圖5—9所示)。當主動件AB由初始位置(沖頭位于上極限點)轉過角(=90o)時,沖頭快速接近坯料;又當曲柄由轉到(=210o)時,沖頭近似等速向下沖壓坯料;當曲柄由轉到(=240o)時,沖頭繼續(xù)向下運動,將工件推出型腔;當曲柄由轉到(=285o)時,沖頭恰好退出下模,最后回到初始位置,完成一個循環(huán)。送料機構的送料動作,只能在沖頭退出下模到沖頭又一次接觸工件的范圍內進行。故送料凸輪在曲柄AB由300o轉到390o完成升程,而曲柄AB由390o轉到480o完成回程。
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圖5-9? 機構運動循環(huán)圖
七、送料機構設計
送料機構是由擺動從動件盤形凸輪機構與搖桿滑塊機構串聯(lián)而成,設計時,應先確定搖桿滑塊機構的尺寸,然后再設計凸輪機構。
1.四桿機構設計
依據(jù)滑塊的行程要求以及沖壓機構的尺寸限制,選取此機構尺寸如下:
LRH=100mm,LOH=240mm,O點到滑塊RK導路的垂直距離=300mm,送料距離取為250mm時,搖桿擺角應為45.24o。
2.凸輪機構設計
為了縮小凸輪尺寸,擺桿的行程應小AB,故取,最大擺角為22.62o。因凸輪速度不高,故升程和回程皆選等速運動規(guī)律。因凸輪與齒輪2固聯(lián),故其等速轉動。用作圖法設計凸輪輪廓,取基圓半徑r0=50mm,滾子半徑rT=15mm。
八、調速飛輪設計
等效驅動力矩Md、等效阻力矩Mr和等效轉動慣量皆為曲柄轉角的函數(shù),畫出三者的變化曲線,然后用圖解法求出飛輪轉動慣量JF。
九、帶傳動設計
采用普通V帶傳動。已知:動力機為Y132S-4異步電動機,電動機額定功率P=5.5KW ,滿載轉速n1=1440rpm? ,傳動比i=2, 兩班制工作。
(1)計算設計功率Pd
由[6]中的表6-6查得工作情況系數(shù)KA =1.4
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(2)選擇帶型 由[6]中的圖6-10初步選用A型帶
(3)選取帶輪基準直徑 由[6]中的表6-7選取小帶輪基準直徑 ????????????????????
由[6]中的表6-8取直徑系列值取大帶輪基準直徑: ?????????????????????
(4)驗算帶速V
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在(5~25m/s) 范圍內,帶速合適。
(5)確定中心a和帶的基準長度
?? 在???????????????????????????????? 范圍內初選中心距
初定帶長
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查[6]中的表6-2 選取A型帶的標準基準長度
求實際中心距
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取中心距為500mm。
(6)驗算小帶輪包角
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包角合適
(7)確定帶的根數(shù)Z
查表得
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取Z=3根
(8)確定初拉力
單根普通V帶的初拉力
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(9)計算帶輪軸所受壓力
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(10)帶傳動的結構設計(略)
十、齒輪傳動設計
齒輪減速器的傳動比為ig=10.285,采用標準得雙級圓柱齒輪減速器,其代號為
ZLY-112-10-1。
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第二節(jié)? 棒料校直機執(zhí)行機構與傳動系統(tǒng)設計
一、設計題目
棒料校直是機械零件加工前的一道準備工序。若棒料彎曲,就要用大棒料才能加工出一個小零件,如圖5-10所示,材料利用率不高,經濟性差。故在加工零件前需將棒料校直。現(xiàn)要求設計一短棒料校直機。確定機構運動方案并進行執(zhí)行機構與傳動系統(tǒng)的設計。
圖5-10?? 待校直的彎曲棒料
二、設計數(shù)據(jù)與要求
需校直的棒料材料為45鋼,棒料校直機其他原始設計數(shù)據(jù)如表5-1所示。
表5-1?? 棒料校直機原始設計數(shù)據(jù)
參數(shù)
分組 直徑d2
(mm) 長度L
(mm) 校直前最大曲率半徑
(mm) 最大校直力
(KN) 棒料在校直時轉數(shù)
(轉) 生產率
(根/分)
1 15 100 500 1.0 5 150
2 18 100 400 1.2 4 120
3 22 100 300 1.4 3 100
4 25 100 200 1.5 2 80
注:室內工作,希望沖擊振動?。辉瓌訖C為三相交流電動機,使用期限為10年,每年工作300天,每天工作16小時,每半年作一次保養(yǎng),大修期為3年。
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三、工作原理的確定
1) 用平面壓板搓滾棒料校直(圖5-11)。此方法的優(yōu)點是簡單易行,缺點是因材料的回彈,材料校得不很直。
2) 用槽壓板搓滾棒料校直??紤]到“糾枉必須過正”,故將靜搓板作成帶槽的形狀,動、靜搓板的橫截面作成圖5-12所示形狀。用這種方法既可能將彎的棒料校直,但也可能將直的棒料弄彎了,不很理想。
3) 用壓桿校直。設計一個類似于圖5-13所示的機械裝置,通過一電動機,一方面讓棒料回轉,另一方面通過凸輪使壓桿的壓下量逐漸減小,以達到校直的目的。其優(yōu)點是可將棒料校得很直;缺點是生產率低,裝卸棒料需停車。
4) 用斜槽壓板搓滾校直。靜搓板的縱截面形狀如圖5-14所示,其槽深是由深變淺而最后消失。其工作原理與上一方案使壓下量逐漸減小是相同的,故也能將棒料校得很直。其缺點是動搓板作往復運動,有空程,生產效率不夠高。雖可利用如圖所示的偏置曲柄滑塊機構的急回作用,來減少空程損失,但因動搓板質量大,又作往復運動,其所產生的慣性力不易平衡,限制了機器運轉速度的提高,故生產率仍不理想。
5) 行星式搓滾校直。如圖5-15所示,其動搓板變成了滾子1,作連續(xù)回轉運動,靜搓板變成弧形構件3,其上開的槽也是由深變淺而最后消失。這種方案不僅能將棒料校得很直,而且自動化程度和生產率高,所以最后確定采用此工作原理。
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圖5-11平面壓板搓滾棒料校直????????????? 圖5-12 槽壓板搓滾棒料校直
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圖5-13??? 壓桿校直
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圖5-14?? 斜槽壓板搓滾校直???????????????????? 圖5-15?? 行星式搓滾校直
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四、執(zhí)行機構運動方案的擬定
行星式棒料校直機有兩個執(zhí)行構件,即動搓板滾子和送料滑塊。動搓板滾子的運動為單方向等速連續(xù)轉動,可將其直接裝在機器主軸上。送料滑塊的運動為往復移動。圖5-16給出了兩種送料機構方案,其中圖a)為曲柄搖桿機構與齒輪、齒條機構組合,圖b)為擺動推桿盤形凸輪機構與導桿滑塊機構的組合,曲柄(或凸輪)每轉一周送出一根棒料。由于凸輪機構能使送料機構的動作和搓板滾子的運動能更好的協(xié)調,故圖b)的執(zhí)行機構運動方案優(yōu)于圖a),下面設計計算針對圖b)方案進行。
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圖5-16?? 行星式棒料校直機執(zhí)行機構運動方案
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五、傳動系統(tǒng)運動方案的擬定
初步擬定的傳動方案如圖5-17所示。驅使動搓板滾子1轉動的為主傳動鏈,為提高其傳動效率,主傳動鏈應盡可能簡短,而且還要求沖擊振動小,故圖中采用了一級帶傳動和一級齒輪傳動。傳動鏈的第一級采用帶傳動有下列優(yōu)點:電動機的布置較自由,電動機的安裝精度要求較低,帶傳動有緩沖減振和過載保安作用。
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圖5-17?? 行星式棒料校直機傳動方案
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六、執(zhí)行機構設計
由于動搓板滾子1直接裝在機器主軸上,只有執(zhí)行構件,沒有執(zhí)行機構,故只需對送料機構進行設計。對于圖5-16b)所示得運動方案,送料機構的設計,實際上就是擺動推桿盤狀凸輪機構的設計。
凸輪軸的轉動是由滾子軸(傳動主軸)的轉動經過齒輪機構傳動減速而得到的。下面來討論滾子軸與凸輪軸間的傳動比應如何確定。
應注意在校直棒料時,不允許兩根棒料同時進入校直區(qū),否則將因兩根棒料的相互干擾,可能一根棒料也未被校直。所以一定要待前一根棒料退出落下后,后一根棒料才能進入校直區(qū)。
設滾子1的直徑,棒料的直徑為,校直區(qū)的工作角為,從棒料進入到退出工作區(qū),滾子1的轉角為。因在棒料校直時的運動狀態(tài)跟行星輪系傳動一樣,弧形搓板相當于固定的內齒輪,其內經為,角相當于行星架的轉角,根據(jù)周轉輪系的計算式,即可求得滾子1的相應轉角,即
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故???????????????????????
設已確定為了校直棒料,棒料需在校直區(qū)轉過的轉數(shù)為,校直區(qū)的工作角為,則滾子1的直徑,可由下式確定:
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為了保證不出現(xiàn)兩根棒料同時在校直區(qū)的現(xiàn)象,應在滾子1轉過角度時,送料凸輪4才轉一轉,由此可定出齒輪的傳動比為
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圖中采用了一級齒輪減速(輪為過輪,用它主要是為了協(xié)調中心距)。若一級齒輪減速不能滿足要求時,可考慮用二級或三級齒輪減速。
對于第一組數(shù)據(jù),并設校直區(qū)的工作角為=1200,則由上面公式可求得滾子1的直徑=240mm,滾子1的轉角為=2550,故取?1=2600,從而求得齒輪的傳動比為ig=0.722。故取Zc=26,Za=36。
送料滑塊應將棒料推送到A點,設推送距離對應的圓心角為300,則可求得滑塊行程約為120mm,若取擺桿長lCF=400mm,則其擺角為17.25o。
確定推桿運動規(guī)律,設計凸輪輪廓曲線(略)。
七、傳動系統(tǒng)設計
原動機選為Y100L2-4異步電動機,電動機額定功率P=3KW ,滿載轉速n=1420rpm,則傳動系統(tǒng)的總傳動比為i=n/n1,其中n1為滾子1的轉速。對于第一組數(shù)據(jù),n1=2600150/3600 =108.3,總傳動比為i=13.11,若取帶傳動的傳動比為ib=3.0,則齒輪減速器的傳動比為ig=13.11/3.0=4.3,故采用單級斜齒圓柱齒輪減速器。
帶傳動和單級斜齒圓柱齒輪減速器的設計(略)。
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