冷沖壓輥軸式自動(dòng)送料裝置設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)】,含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū),沖壓,輥軸,自動(dòng),裝置,設(shè)計(jì),cad,圖紙,說(shuō)明書(shū),仿單
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
目錄
第一章 前言……………………………………………………………………… 1
1.1 課題來(lái)源及意義………………………………………………………… 1
1.1.1 沖壓在機(jī)械制造中的地位及特點(diǎn)……………………………… 1
1.1.2 現(xiàn)代沖壓加工發(fā)展趨勢(shì)………………………………………… 1
1.2 參考文獻(xiàn)綜述…………………………………………………………… 2
第二章 總體方案設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 4
2.1.沖壓模…………………………………………………………………… 4
2.2.自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)…………………………………………………………… 4
第三章 模具的設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 6
3.1 零件分析及模具的結(jié)構(gòu)形……………………………………………… 6
3.2 復(fù)合模具工作部分的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………… 7
3.3 模具尺寸規(guī)格和其余零件的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………… 9
3.4 模具的機(jī)構(gòu)…………………………………………………………… 14
第四章 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)………………………………………………… 15
4.1 原理、結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程……………………………………………… 15
4.2 結(jié)構(gòu)特性……………………………………………………………… 17
4.3 離合器的選用………………………………………………………… 21
4.4 齒輪的設(shè)計(jì)及校核…………………………………………………… 22
4.5 軸的設(shè)計(jì)及校核……………………………………………………… 27
4.6 軸承的設(shè)計(jì)和校核…………………………………………………… 31
4.7 鍵的設(shè)計(jì)和校核……………………………………………………… 33
第五章 潤(rùn)滑與密封…………………………………………………………… 35
5.1 潤(rùn)滑…………………………………………………………………… 35
5.2 密封…………………………………………………………………… 35
5.3 安全…………………………………………………………………… 35
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………… 36
結(jié)束語(yǔ)…………………………………………………………………………… 37
中英文翻譯……………………………………………………………………… 38
第一章 前言
金屬制造成型加工的基本方式之一就是沖壓，板料零件的加工主要就用它，因此也被叫做板料成形。沖壓除了能夠做尺寸比較小的儀器設(shè)備意外，還可以制造像汽車(chē)杠、壓力容器封頭類(lèi)似的大型器件；不僅能夠沖壓出尺寸公差等級(jí)要求比較低的零件，還能沖壓公差要求比較高形狀比較復(fù)雜的零件。不低的制造效率，不高的經(jīng)濟(jì)投入，材料還能充分的利用，稍微學(xué)習(xí)就可以輕松操作，機(jī)械化與自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)也非常的方便。所以在車(chē)輛，家用電器，航天，武器等制造生產(chǎn)方面有非常廣大的應(yīng)用意義。
1.1.1 機(jī)械制造中沖壓不可替代
沖壓除了能夠做尺寸比較小的儀器設(shè)備意外，還可以制造像汽車(chē)杠、壓力容器封頭類(lèi)似的大型器件；不僅能夠沖壓出尺寸公差等級(jí)要求比較低的零件，還能沖壓公差要求比較高形狀比較復(fù)雜的零件。有60%~70%的材料都是用沖壓做的，包括板料，管子和別的形狀的鋼料。所以在車(chē)輛，家用電器，航天，武器等制造生產(chǎn)方面有非常廣大的應(yīng)用意義。
重量比較低，不厚，剛度還合適是沖壓件的優(yōu)點(diǎn)。由模具來(lái)保證沖壓件的尺寸公差，所以質(zhì)量一般來(lái)講很穩(wěn)定，不需要用車(chē)床等設(shè)備再次加工就可以直接投入使用。相比較于原始坯料，冷沖壓件的金屬組織和力學(xué)方面的屬性都比較好，表面的粗糙度也低。如果就公差等級(jí)和表面粗糙這兩方面來(lái)看，冷沖壓比熱沖壓要更好一些。用復(fù)合?；蚨喙の坏倪B續(xù)模對(duì)數(shù)量比較多的零件進(jìn)行沖壓生產(chǎn)。現(xiàn)在有生產(chǎn)效率很高的全自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線，是以快速多工位壓力機(jī)為核心，配備了帶料開(kāi)卷，修正，成品集合，運(yùn)送和模具庫(kù)以及快速換模具設(shè)備。為提高沖壓件的質(zhì)量和生產(chǎn)時(shí)候的制造投入，可以用新式模具材料和其他表面加工技術(shù)。為了讓沖壓模具精準(zhǔn)和耐用，就要修改模具形狀。
隨著時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步，沖壓成形工藝的發(fā)展越來(lái)越快，只要沖壓件除了以前常用的壓力機(jī)和鋼制模具制造外，還有各種特種沖壓成形工藝，比如液壓式，旋壓式，超塑式，爆炸式，電水花式，電磁式等，讓沖壓技術(shù)發(fā)展到了新的臺(tái)階。多品種的批量零件生產(chǎn)一般需要用到特種沖壓成形技術(shù)。中小批量的沖壓加工一般就用簡(jiǎn)單的沖壓手段就夠了，這些沖壓手段像簡(jiǎn)易模具，熔點(diǎn)不高的合金模具，成套的模具還有沖壓柔性制造等都是。
總而言之，生產(chǎn)效率比較高，低投入，浪費(fèi)的材料少，容易操作，機(jī)械化與一體化的實(shí)現(xiàn)十分方便都是沖壓模的有點(diǎn)。有時(shí)候?qū)⒓泻?jiǎn)單的工藝結(jié)合，比如沖壓和焊接，膠結(jié)等，就可以使零件結(jié)構(gòu)更加合理，比較方便加工，可以加工出形狀更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體。
1.1.2 現(xiàn)代沖壓加工發(fā)展趨勢(shì)
復(fù)合材料或高分子材料正在逐步淘汰傳統(tǒng)的金屬材料，成為制造沖壓件。
為了滿足沖壓產(chǎn)品的升級(jí)提高和各種客戶需求量的要求，需要在模具的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中開(kāi)發(fā)和使用CAD/CAM系統(tǒng)，研究新型生產(chǎn)技術(shù)和模具，設(shè)備等。
沖壓的機(jī)械化與自動(dòng)化流水線制造發(fā)展使用數(shù)字化沖壓設(shè)備。
為了讓沖壓制造的更加合理和成本低，液壓式，旋壓式，爆炸式等新興技術(shù)將會(huì)取代傳統(tǒng)的沖壓加工方法。
沖模的核心零件有兩個(gè)，一個(gè)是凸模還有一個(gè)是凹模。因?yàn)楣ぷ黜樞虿灰粯樱源笮『托螤钸€要根據(jù)具體的實(shí)際情況來(lái)確定。為了方便坯件和板料的脫離，凸凹模之間的縫隙都很小，并且是鋒利的刀口，從而產(chǎn)生巨大的剪切力剪切。
輔助時(shí)間在現(xiàn)代化的機(jī)加工過(guò)程中占了很大一部分，它是在零件單件加工時(shí)候因?yàn)樗土隙鴵p失的。減少制造過(guò)程中的輔助時(shí)間將會(huì)是提高生產(chǎn)效率中非常寶貴的一個(gè)步驟。升級(jí)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，就可以降低輔助時(shí)間。通過(guò)分析我們可以知道，在制造中送料的自動(dòng)化非常重要，如果發(fā)展的好了可以大大提高我國(guó)的制造業(yè)水平，所以就要想辦法研究者中自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)。
經(jīng)過(guò)固定方向部分，實(shí)現(xiàn)固定方向安放，然后按照順序送到機(jī)床或者指定的地方，這就是自動(dòng)送料機(jī)，將沖壓材料或者沖壓件運(yùn)送的過(guò)程。這種方式不但節(jié)省了大量的人力資源，使工人們從體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，而且對(duì)于安全的保障也是看得見(jiàn)的，所以在大量的自動(dòng)化生產(chǎn)中十分的好用?，F(xiàn)在在我國(guó)，如果能將大量的沖壓機(jī)床改裝成半自動(dòng)或者自動(dòng)化的機(jī)床，那么機(jī)床的潛力將會(huì)完全開(kāi)發(fā)出來(lái)，這對(duì)于我國(guó)來(lái)講意義非凡。另外為了實(shí)現(xiàn)沖壓的全部自動(dòng)化，在機(jī)床上安放自動(dòng)送料結(jié)構(gòu)，可以極大的加快沖壓的制造效率。
1.2 參考文獻(xiàn)綜述
脫離工序要求沖壓件脫離面的粗糙度滿足一定得精度，主要就是通過(guò)沖壓件與坯料按照輪廓線脫離；至于塑造工序就是在不破壞坯料的情況下使材料變形，變成需要的樣品形狀，而且尺寸公差等方面也要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)沖壓時(shí)候的溫度不同，沖壓也分為冷沖壓和熱沖壓兩種。應(yīng)該選擇哪個(gè)主要看材料的熱處理情況和最后使用在什么樣的環(huán)境中，還取決于材料的強(qiáng)度，厚薄，變形能力還制造設(shè)備所能達(dá)到的能力等
1.冷沖壓 在室溫環(huán)境下加工金屬，主要應(yīng)用于比4mm還要薄的坯料。不需要提前加熱，沒(méi)有氧化了得表層，粗糙度低，容易操作，成本低是優(yōu)點(diǎn)。但是加工硬化嚴(yán)重，甚至?xí)菇饘賳适ё冃文芰?。另外?duì)坯料還有要求，比如薄厚均勻，表面比較光滑，沒(méi)有損傷等。
2.熱沖壓 可以將金屬的溫度調(diào)高到一個(gè)溫度區(qū)間中的沖壓加工方式。減少內(nèi)應(yīng)力，防止加工產(chǎn)生的硬化，提高材料塑性，減少變形抗力，有利于設(shè)備的保護(hù)都是其優(yōu)勢(shì)。
二十一世紀(jì)以來(lái)，各個(gè)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)都提出了自己的工業(yè)計(jì)劃，中國(guó)制造2025中，沖壓加工就必不可少，所以如果要迎頭趕上其他國(guó)家，我們就要做到這些：
（1）仔細(xì)討論沖壓變形的根本原理、多種沖壓手段的變形原理、喪失穩(wěn)定性原理和極端變形程度等；為提前了解某個(gè)工藝階段中坯料對(duì)沖壓的適合性，防止可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)該應(yīng)用有限元，邊界元等技術(shù)，數(shù)字化分析討論沖壓過(guò)程，進(jìn)一步提高沖壓工藝草案，使制造變形理論漸漸作為直接指導(dǎo)作用在生產(chǎn)階段。
（2）高強(qiáng)度的鋼板、塑料夾層鋼板和其他合成材料或高分子材料正在逐漸淘汰傳統(tǒng)的制造沖壓件用的金屬材料。伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，不斷探索各種新材料的沖壓屬性，使沖壓成形技術(shù)繼續(xù)發(fā)展和提高。
（3）研究并使用計(jì)算機(jī)幫忙設(shè)計(jì)和加工系統(tǒng)，開(kāi)展高精度，壽命長(zhǎng)的模具和簡(jiǎn)單模具制造技術(shù)和普適組裝模具，一組模具，換模裝置來(lái)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)模具，從而滿足沖壓產(chǎn)品的更行淘汰和各種客戶要求產(chǎn)量的要求。
（4） 應(yīng)該大量應(yīng)用數(shù)字化沖壓設(shè)備，軟性的沖壓加工系統(tǒng)，多個(gè)工位快速自動(dòng)化沖壓和智能化運(yùn)料和拿件，流水線沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化從而得到進(jìn)行。
（5）電水花式，電磁式，超塑式等的不斷進(jìn)步和使用，他們已經(jīng)逐漸淘汰了很多傳統(tǒng)的沖壓加工手段，這樣就大大的節(jié)約了勞動(dòng)力，全都是機(jī)械自動(dòng)化的，顯得也很合理，不用投入大量的人力資金。
為了實(shí)現(xiàn)中國(guó)2025，保證我國(guó)的制造業(yè)水平能夠提高，需要研制一種全自動(dòng)沖壓加工系統(tǒng)，這種系統(tǒng)以沖模為核心，有電子計(jì)算機(jī)來(lái)控制。完全自動(dòng)化的沖壓生產(chǎn)流程線，沖壓制造核心，全自動(dòng)的下料沖床，還有電子計(jì)算機(jī)數(shù)字化轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床和別的自動(dòng)化沖壓系統(tǒng)可以上料和下料的。只有有了質(zhì)量過(guò)硬，效率達(dá)到條件的沖模這些系統(tǒng)才可以完美運(yùn)行。
通過(guò)模具自己的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)模中的出料出件。光驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)來(lái)看有很多，像機(jī)械式，液壓式這些，不過(guò)在這次設(shè)計(jì)中最好還是選擇了曲軸或者滑塊，并且由壓力機(jī)驅(qū)動(dòng)。
自動(dòng)模最大的特點(diǎn)就是能和沖壓工藝協(xié)調(diào)工作，運(yùn)送材料，卸件等等都是間斷性周期性的來(lái)實(shí)現(xiàn)。有很多結(jié)構(gòu)都可以實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)動(dòng)，比如棘輪，槽輪，凸輪，定向離合器等等，這些都是周期性運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。到底什么才能稱(chēng)作自動(dòng)送料裝置呢？通過(guò)周期間斷的動(dòng)作自動(dòng)工作就是自動(dòng)送料裝置。
周期性間斷的與沖模協(xié)調(diào)進(jìn)行是自動(dòng)模出料出件動(dòng)作的最大特點(diǎn)。有很多結(jié)構(gòu)都可以實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)動(dòng)，比如棘輪，槽輪，凸輪，定向離合器等等，這些都是周期性運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。平面連桿機(jī)構(gòu)等。供我們選擇。自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生周期性的動(dòng)作。
綜上所述，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容就是沖床自動(dòng)送料裝置的設(shè)計(jì)。
第二章 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)
送材料設(shè)備和上工件設(shè)備都屬于是自動(dòng)送料設(shè)備。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)屬于送材料設(shè)備。最常見(jiàn)的送材料結(jié)構(gòu)的外貌有下面這幾種：
① 鉤式送料機(jī)構(gòu);
② 凸輪鉗式送料;
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)。
因?yàn)榍懊嫒N運(yùn)送材料設(shè)備加工的材料厚度都比較厚，不適合這次畢業(yè)設(shè)計(jì)所用的毛坯件厚度，所以主要選擇第四種和第五種方案。對(duì)比兩種方案可以看出，第四種會(huì)產(chǎn)生比較大的振動(dòng)，因?yàn)樾枰卞涷?qū)動(dòng)送料爪和滑板移動(dòng)，這就影響了運(yùn)送材料的精準(zhǔn)；第五種則顯得比較穩(wěn)定，因?yàn)槭鞘褂幂佪S來(lái)進(jìn)行送料的，所以送料的精準(zhǔn)度也可以得到保障。所以最后根據(jù)方面的原因，選擇了輥軸式自動(dòng)送料裝置設(shè)計(jì)。如圖
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
通過(guò)壓力機(jī)曲軸的運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)輥軸式送料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。利用曲柄搖桿結(jié)構(gòu)來(lái)當(dāng)傳動(dòng)。進(jìn)給步長(zhǎng)如下計(jì)算：
確定了S步長(zhǎng)后，為了滿足進(jìn)給步長(zhǎng)，可以改變主動(dòng)輥的直徑d1和轉(zhuǎn)交α。
利用確定方向的離合器將曲柄搖桿結(jié)構(gòu)和輥軸結(jié)合在一起。因?yàn)椴煌闆r下，材料不可能用同樣的速度來(lái)運(yùn)輸，所以就要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)挑選離合器了。
想要確定主動(dòng)輥的直徑，那就要確定進(jìn)給速度和轉(zhuǎn)角
如果上輥和下輥的旋轉(zhuǎn)速度不同，那會(huì)很麻煩。因?yàn)橥ㄟ^(guò)齒輪來(lái)對(duì)主從輥進(jìn)行傳動(dòng)，因此需要
有多樣的抬輥設(shè)備。為了方便材料進(jìn)入，需要在上下輥之間有縫隙，所以是在臨時(shí)將輥抬起在裝料前。還有一個(gè)是進(jìn)料已經(jīng)結(jié)束，不過(guò)沖壓還沒(méi)有開(kāi)始，為了讓材料方便導(dǎo)正，就要讓材料是自由的。第一個(gè)就需要設(shè)計(jì)一個(gè)手柄，可以手動(dòng)來(lái)將輥抬起來(lái)；第二個(gè)主要就是用杠桿原理，利用螺桿把棍抬起。
工作順序是這樣的：還沒(méi)有送料，先用手柄把上輥抬起來(lái)，這樣中間就有了縫隙，可以把材料放進(jìn)去，然后開(kāi)始送料，不過(guò)得再把手柄按下去壓緊。當(dāng)1往上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)將下輥?lái)槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而兩個(gè)輥一起轉(zhuǎn)就完成了運(yùn)輸材料的任務(wù)。當(dāng)2往下運(yùn)動(dòng)時(shí)候，因?yàn)樯陷伇惶饋?lái)了，所以材料不動(dòng)，這樣就可以完成沖壓工作。這時(shí)候1再次往上運(yùn)動(dòng)，就和前文所描述的動(dòng)作一樣了，一直循環(huán)就可以完成自動(dòng)間歇送料。
第三章 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
3.1 零件分析及模具的結(jié)構(gòu)形式
因?yàn)橐獩_壓的材料是鋁，并且厚度為0.3mm，寬度為40mm。而且樣品是一種長(zhǎng)條式的，如圖3-1。因?yàn)闆](méi)有公差來(lái)標(biāo)明，所以查手冊(cè)后，確定標(biāo)準(zhǔn)公差為160μm。
圖 3-1沖壓成品圖
由圖可以看出，這種零件一般生產(chǎn)的數(shù)量都很大，而且一定也會(huì)要求很高的生產(chǎn)工藝。為了降低成本，就把材料排成這樣：
圖3-2 排樣圖
模具結(jié)構(gòu)圖如下：
3.2 輥軸送料機(jī)構(gòu)的原理、結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程
在第二章里已經(jīng)描述了輥軸送料結(jié)構(gòu)的樣式和原因，為了更好的理解，下面我們要做更為細(xì)致的描述。
將一對(duì)輥軸確定方向間斷轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)間斷運(yùn)送材料的裝置就是輥軸自動(dòng)送料設(shè)備。除了大量使用的分為單邊和雙邊的臥輥之外，因?yàn)榘惭b方式不一樣，還有立輥。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)用的就是臥棍形式。
極限運(yùn)動(dòng)位置和普通的運(yùn)動(dòng)位置就是如下圖這樣確定的：
和其他運(yùn)送材料的設(shè)備一般，輥軸運(yùn)送材料也要確保一邊沖壓一邊送料，有節(jié)奏的配合工作。當(dāng)設(shè)備已經(jīng)準(zhǔn)備好要進(jìn)行沖壓了，這時(shí)候材料應(yīng)該已經(jīng)運(yùn)送到位了，等候在沖壓區(qū)被壓。沖壓后，上?；爻蹋⑶遗c下模和零件完全脫離了，下一次送料才接著開(kāi)始。這種配合工作關(guān)系可以用一種周期圖來(lái)表示。
圖 3-3 送料周期圖
從圖中可以發(fā)現(xiàn)，抬輥的起始點(diǎn)和最終點(diǎn)在滑塊的下止點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，另外因?yàn)樘л伒拈_(kāi)始點(diǎn)比壓力機(jī)的壓力角要大一點(diǎn)，如果抬輥抬晚了，材料就會(huì)發(fā)生移動(dòng)，這樣就就會(huì)造成這次沖壓不合格，浪費(fèi)了材料。
運(yùn)送材料的結(jié)構(gòu)圖如圖所示：
還有一個(gè)方面就是，用曲柄搖桿結(jié)構(gòu)連接自動(dòng)送料設(shè)備和壓力機(jī)，可以調(diào)節(jié)搖桿的長(zhǎng)度，而且可以調(diào)偏心距離在曲柄連接處的偏心調(diào)劑盤(pán)初。用萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)連接桿。
3.3 結(jié)構(gòu)特性
一、輥?zhàn)?
輥軸送料機(jī)構(gòu)，顧名思義其主要零件就是輥?zhàn)印榱丝梢愿玫倪\(yùn)送材料，保證工作性能，保證生產(chǎn)效率，要求輥?zhàn)拥闹圃旃に嚤容^高，比如耐磨，精度高等等，畢竟它要直接和材料接觸。
輥軸送料機(jī)構(gòu)，顧名思義其主要零件就是輥?zhàn)?。輥?zhàn)拥耐獗砻鎽?yīng)該有很高的耐磨性和比較理想的形狀尺寸精度，因?yàn)檫\(yùn)送材料時(shí)輥?zhàn)雍团髁现苯咏佑|。
為了避免材料的浪費(fèi)，將輥?zhàn)幼龀闪丝招?，把齒輪和上輥?zhàn)鲈谝黄稹Ｈ鐖D
下輥則是分開(kāi)設(shè)計(jì)齒輪和輥。如圖。
輥?zhàn)又g應(yīng)該有相對(duì)較大的壓緊力，因?yàn)橛辛四Σ亮Σ牧喜拍芨奖愕倪\(yùn)動(dòng)。如下：
經(jīng)過(guò)實(shí)際計(jì)算，F(xiàn)應(yīng)為750N。由，查表得f=0.15。所以P=5000N，方向指向輥?zhàn)又行摹?
二、 壓緊裝置
為了產(chǎn)生足夠的摩擦力，需要在輥軸上設(shè)置壓緊設(shè)備提供壓力，這樣就不會(huì)在送料過(guò)程中坯料移動(dòng)，從而影響了送料的準(zhǔn)確性。
把兩個(gè)彈簧不直接連接，而是間接壓緊于送料裝置，只要調(diào)節(jié)彈簧上面的螺母就可以調(diào)節(jié)壓緊力，這樣就可以根據(jù)實(shí)際情況實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。
三、 抬輥裝置
將上輥略微抬起來(lái)一點(diǎn)，從而將坯料松開(kāi)就是抬輥設(shè)備的作用。有多樣的抬輥設(shè)備。為了方便材料進(jìn)入，需要在上下輥之間有縫隙，所以是在臨時(shí)將輥抬起在裝料前。還有一個(gè)是進(jìn)料已經(jīng)結(jié)束，不過(guò)沖壓還沒(méi)有開(kāi)始，為了讓材料方便導(dǎo)正，就要讓材料是自由的。第一個(gè)就需要設(shè)計(jì)一個(gè)手柄，可以手動(dòng)來(lái)將輥抬起來(lái)；第二個(gè)主要就是用杠桿原理，利用螺桿把棍抬起。
圖3-5
為了方便手動(dòng)抬輥，就在送料結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)一個(gè)手柄，與撞桿式抬輥裝置連接，這樣也可以利用杠桿的原理手動(dòng)來(lái)將輥抬起來(lái)。如圖所示：
四、 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
通過(guò)壓力機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)，曲柄搖桿傳動(dòng)就是本設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)方式。
五、送料進(jìn)距調(diào)節(jié)裝置
就在上文說(shuō)到，自動(dòng)運(yùn)送材料設(shè)備與壓力機(jī)連接所用的曲柄搖桿結(jié)構(gòu)，都可以調(diào)節(jié)桿的長(zhǎng)度，另外如果要調(diào)節(jié)偏心距可以在曲柄連接處的偏心調(diào)劑盤(pán)處調(diào)。
六、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)
通過(guò)曲軸的不停轉(zhuǎn)動(dòng)可以化做送料輥的間斷轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸是壓力機(jī)上的，在送料結(jié)構(gòu)和壓力計(jì)中間就是間斷轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)。本文選擇超級(jí)離合器與主動(dòng)輥也就是下輥連接從而實(shí)現(xiàn)間斷運(yùn)動(dòng)。還有一些其他的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，比如棘輪等。
七、其它
為了支撐毛坯零件，在本設(shè)備中設(shè)計(jì)了一個(gè)架子。
另外，雖然本次設(shè)計(jì)為低俗沖壓，因?yàn)閴毫τ?jì)滑塊來(lái)回次數(shù)45次/min，所以不用有停車(chē)裝置。然而有時(shí)候運(yùn)送材料的速度很大，輥?zhàn)?、材料還有傳動(dòng)系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生慣性，受到慣性的作用材料到達(dá)終點(diǎn)時(shí)就不是理想的位置精度，所以把制動(dòng)器放在輥軸端部很有必要。一般就應(yīng)用閘瓦式的制動(dòng)器結(jié)構(gòu)就可以了，有簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)，很容易安裝。但是缺點(diǎn)也很明顯，一直在摩擦，因?yàn)橐恢痹谥苿?dòng)，所以摩擦損失比較大。一般用石棉或者鑄鐵當(dāng)作摩擦材料。還有一些其他如帶式和氣動(dòng)式的制動(dòng)器。
3.4 離合器的選用
定向離合器也分為普通的定向離合器和異形滾子定向離合器，需要合理選擇置放于自動(dòng)送料裝置中。普通的固定方向離合器基本原理和結(jié)構(gòu)就是，當(dāng)外圈的輪子向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，滾柱因?yàn)槟Σ亮Ρ诲浘o，外圈輪子逆向旋轉(zhuǎn)，滾柱滾到寬敞空間克服了摩擦力，這時(shí)候離合器是分開(kāi)的，星輪靜止。外圈輪子的轉(zhuǎn)發(fā)由搖桿來(lái)確定。
異形滾子離合器主要是有數(shù)量很多的異形滾子在內(nèi)外輪之間的圓環(huán)內(nèi)，并且沿著同一個(gè)方向。另外因?yàn)閎-b方向尺寸比a-a方向尺寸小，所以外圈輪子逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，滾子的a-a方向與內(nèi)外輪接觸，這時(shí)候互相影響，內(nèi)輪也就跟著一起旋轉(zhuǎn)了；因?yàn)闈L子多，并且體積也比較大，所以相互之間的接觸就不多，磨損不高，所以這種離合器一般壽命比較高。相比于普通離合器，這種離合器傳遞同樣的扭矩因?yàn)轶w積小，慣性笑，精度就會(huì)比較高。
常用于驅(qū)動(dòng)輥軸送料機(jī)構(gòu)的輥軸的離合器一般就是超越離合器，為了讓送料機(jī)構(gòu)有一定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)，就要求離合器產(chǎn)生間斷轉(zhuǎn)動(dòng)。如果壓力機(jī)的滑塊運(yùn)動(dòng)次數(shù)不大于
就可以用它。這次設(shè)計(jì)的壓力機(jī)參數(shù)在所要求的范圍之內(nèi) ，所以滿足要求，可以使用。。
離合器結(jié)構(gòu)如圖：
3.5 齒輪的設(shè)計(jì)及校核
有一對(duì)傳動(dòng)齒輪在自動(dòng)送料設(shè)備中，起的作用是將上下輥轉(zhuǎn)動(dòng)。雖然因?yàn)椴牧系暮穸葐?wèn)題，可能會(huì)造成齒隙變寬，因?yàn)楫吘怪挥幸粚?duì)齒輪在上下輥之間直接傳動(dòng)。這就造成與計(jì)算好的步距不同。不過(guò)好在這次選擇的材料不屬于過(guò)厚的，所以不會(huì)引起太大的誤差，所以還是選擇直接傳動(dòng)用一對(duì)齒輪。
由于沒(méi)有嚴(yán)格要求傳動(dòng)尺寸，不大批量生產(chǎn)，所以用40Cr做小齒輪，調(diào)質(zhì)處理，241HB~286HB的硬度，選擇平均值260HB。詳細(xì)的計(jì)算見(jiàn)下文：
計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度
1. 初步設(shè)計(jì)
轉(zhuǎn)矩
模數(shù)m 取m=4 m=4 mm
齒數(shù) 初取齒數(shù)
分度圓直徑d
中心距a a a=160mm
齒寬b 取b=50mm 取b=60mm
轉(zhuǎn)數(shù)
接觸疲勞極限 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖12.17c
2. 校核計(jì)算
圓周速度v
精度等級(jí) 選8級(jí)精度
使用數(shù)
動(dòng)載系數(shù)
由此得
齒向載荷分布系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表12.11
載荷系數(shù)K K= =1.75
彈性系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表12.12
節(jié)圓系數(shù)
接觸最小安全系數(shù)
工作時(shí)間t =24000h
應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 估計(jì)10，
則指數(shù)m=8.78
=60
接觸壽命系數(shù)
許用接觸應(yīng)力
驗(yàn)算
結(jié)果證明強(qiáng)度合適。
齒根強(qiáng)度驗(yàn)證
重合度系數(shù)
齒間載荷分配系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表12.10，
齒向載荷分布系數(shù) b/h=50/(4
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖12.14
載荷系數(shù)K K=3.68
齒形系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖12.21
應(yīng)力修正系數(shù) 查找《機(jī)械設(shè)計(jì)》可知
彎曲疲勞極限 查找《機(jī)械設(shè)計(jì)》可知
彎曲最小安全系數(shù) 查找《機(jī)械設(shè)計(jì)》可知
應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 查找《機(jī)械設(shè)計(jì)》可知 ，估計(jì)3
則指數(shù)m=49.91
=60
彎曲壽命系數(shù) 查找《機(jī)械設(shè)計(jì)》可知
尺寸系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖12.25
許用彎曲應(yīng)力
驗(yàn)算
=
校核合格。
設(shè)計(jì)的齒輪如下圖：
3.6 軸的設(shè)計(jì)及校核
一共有三根軸在此次設(shè)計(jì)中，上下輥軸是三根軸中主要的兩根軸。又因?yàn)橄螺伾系妮S結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，而且還有許多其他的零件，所以相對(duì)上軸更需要進(jìn)行規(guī)范的校核。至于上軸，因?yàn)橹皇枪潭ㄗ饔茫?dāng)作轉(zhuǎn)動(dòng)核心來(lái)使用，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以不需要做校核。校核計(jì)算下輥軸：
因?yàn)檫@種情況一般不會(huì)對(duì)軸的材料有什么要求，所以本設(shè)計(jì)就選擇使用45鋼來(lái)當(dāng)作軸的材料來(lái)計(jì)算。。軸的計(jì)算步驟如下：
設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)如下：
計(jì)算齒輪受力
軸的受力圖
轉(zhuǎn)矩 由上面計(jì)算可知
圓周力
徑向力
計(jì)算支撐反力
水平面反力
彎矩圖
a)水平面
垂直面反力
b)垂直面
c)合成彎矩圖
許用應(yīng)力
許用應(yīng)力值 查找《機(jī)械設(shè)計(jì)》可知：
應(yīng)力校正系數(shù)
轉(zhuǎn)矩圖
當(dāng)量轉(zhuǎn)矩
合成彎矩圖
校核軸徑
軸徑
計(jì)算結(jié)果表示，軸的各個(gè)截面都可以滿足各種工作條件，所以檢測(cè)合格。
3.7 軸承的設(shè)計(jì)和校核
有兩對(duì)軸承在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中被選擇，因?yàn)橄螺S上的軸承會(huì)承擔(dān)更大的周承力，所以不需要校核上軸，校核下軸。
選用的軸承數(shù)據(jù)如下：
軸承型號(hào)
d（mm）
D(mm)
Cr（N）
（N）
6008
40
68
13200
9420
軸承1的校核
計(jì)算項(xiàng)目
計(jì)算內(nèi)容
計(jì)算結(jié)果
軸承1的徑向載荷
軸承轉(zhuǎn)速
由以上可知，
軸向載荷
由以上計(jì)算可知，=0 N
=0 N
=0/9420
=0
e
查表18.7
e=0.16
=0/844
0
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