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(shū)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(pán)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(pán)安置在放料架上，在放料轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)卷盤(pán)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(pán)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(shū)一份。 3，畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)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 2001/14，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(mén) 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 2009/112，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(kāi)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(xiě)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(pán)。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(kāi)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(kāi)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(pán)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(pán)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(pán)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45 倍，單機(jī)聯(lián)線自動(dòng)生產(chǎn)線的23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23 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(kāi)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(kāi)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(kāi)放校直式裝置校直裝置一般裝有,59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(kāi)放式校直裝置該校直裝置是在無(wú)支撐開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)，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(pán)安置在放料架上，在放料轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)卷盤(pán)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(pán)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(kāi)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(xiě)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(pán)。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，2009，08：55602 張華沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)北京：清華大學(xué)出版社，2009，08：2913123 同長(zhǎng)虹機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)北京：科學(xué)出版社，2013，03：3433504 周家林材料成型設(shè)備北京：冶金工業(yè)出版社，2008，04：2322525 瞿建軍板料和型材的沖壓與成型技術(shù)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008，05： 258 4096 郭傳寶，劉峰，竹本宏光電傳感器的應(yīng)用中國(guó)井礦鹽2011，1：427 周敏，倪俊芳沖壓機(jī)的氣動(dòng)送料機(jī)研究江蘇電器2008，3：56588 黃志昌，劉錦程，周超英沖床純氣動(dòng)送料器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造2008,8:1371399 朱仁淼，唐敦兵，徐亮亮等大型壓力機(jī)電子伺服三坐標(biāo)多工位送料系統(tǒng)研發(fā)中國(guó)機(jī)械工程2011,22:2970297610 羅云華，張祥林，張穎，黃早文多工位自動(dòng)送料系統(tǒng)的送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)分析鍛壓技術(shù)2004,0411 張友兵，舒章鈞，史旅華，田瑞庭基于伺服系統(tǒng)的開(kāi)卷自動(dòng)送料系統(tǒng)制造技術(shù)與機(jī)床2005,0812 鄭紅梅全自動(dòng)精密校直液壓機(jī)送料機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程2000,5:141513 徐素娟，徐云兆，戴勝曉軋平機(jī)放料架的改造設(shè)計(jì)城市車輛1999,04：232414 姜慶山臥式自動(dòng)沖床與氣動(dòng)-機(jī)械送料裝置機(jī)械工程師1988,0615 南雷英，戚春曉，孫友松沖壓生產(chǎn)自動(dòng)送料技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展概況http:/wenku.baidu.com/view/0e59b35177232f60ddcca135.html16 楊文元，費(fèi)玉石帶材精整機(jī)組中開(kāi)卷機(jī)的設(shè)計(jì)與計(jì)算http:/wenku.baidu.com/view/bd5ed67b1711cc7931b7164f.html17 Pengtao Sun，Chaoyang Wang， Jinchao XuA Combined Finite Element-Upwind Finite Volume Method for Liquid-Feed Direct Methanol Fuel Cell SimulationsJ. Fuel Cell Sci. Technol2010，418 Alex Tsai，David Tucker， Eduardo PerezAdaptive Control of Balance of Plant Components in a Fuel Cell Gas Turbine Power Plant SimulatorTurbine Technical Conference and Exposition2013,02指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)表指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師： 張國(guó)強(qiáng) 2014年3月9日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)小組意見(jiàn)： 審核人： 年 月 日目錄目錄1第一章 緒論31.1 本課題的來(lái)源31.2 本課題的原始條件和基本數(shù)據(jù)41.3 本課題的基本技術(shù)要求41.4 本課題的研究目標(biāo)及意義41.4.1本課題的研究目標(biāo)41.4.2 本課題的研究意義5第二章 鉸鏈板成型送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)82.1 送料系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)82.2 放料架中漲芯機(jī)構(gòu)的選擇8第三章 校直裝置的設(shè)計(jì)92.1 矯直機(jī)介紹92.2 矯直機(jī)方案的選取112.3 主傳動(dòng)系統(tǒng)142.4 工作機(jī)座172.5 矯直機(jī)基本參數(shù)的確定222.6 輥式矯直機(jī)的力能參數(shù)計(jì)算242.7 工作輥的強(qiáng)度校核和軸承校核282.8 支承輥及軸承的校核312.9 壓下機(jī)構(gòu)計(jì)算32第四章 控制裝置方案設(shè)計(jì)36第五章 送料裝置設(shè)計(jì)375.1 送料裝置方案的選取375.2 輥軸送料機(jī)構(gòu)的原理、結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程385.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)415.4 離合器的選用455.5 齒輪的設(shè)計(jì)及校核465.6 軸的設(shè)計(jì)及校核515.7 軸承的設(shè)計(jì)和校核555.8 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(kāi)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?？傊?，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(pán)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(pán)安置在放料架上，在放料轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)卷盤(pán)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(pán)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(shū)一份。3，畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)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(pán)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(pán)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(pán)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45 倍，單機(jī)聯(lián)線自動(dòng)生產(chǎn)線的23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23 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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(mén)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0.20.5mm/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200300mm）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ch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412mm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59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711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)犹帲磸澢首钚?，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，?。簩?duì)雙向瓢曲的鋼板，?。旱趎-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713輥形式。而1729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(kāi)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（GB30864），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(kāi)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；2-鋼球；3-叉頭；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(pán)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(pán)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(kāi)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s越大或h越小，反彎曲率半徑也應(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=238252mm 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)bmax200mm時(shí)， a=100300mm 。所以 L=2100+250=2350mm2.6 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系乃苄宰冃巫畲螅鶕?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 356920.3300 0.8504 342980.2475 0.8112 327190.165 0.7676 30960 0.0825 0.7194 29015k =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椋河纱丝梢?jiàn)其中第三根輥?zhàn)由鲜芰ψ畲螅⒂闷渲祵?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4.56，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 。s材料的屈服極限 300MPab鋼板寬度 mh鋼板厚度 mD矯直輥直徑 mE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，千牛米作用在輥?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 =0.00080.0012米；輥?zhàn)虞S承的摩擦系數(shù)，滾動(dòng)軸承 =0.005；滾針軸承 =0.01；滑動(dòng)軸承=0.050.07 ；D輥?zhàn)又睆?，米d輥?zhàn)虞S承處直徑（滾動(dòng)軸承取中徑 ） 米矯直速度 米/秒傳動(dòng)效率，=0.850.7（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 KgM 額定轉(zhuǎn)矩為1260NM 重量為1090 Kg 額定轉(zhuǎn)速為980r/min 總長(zhǎng)度為1350mm 寬度635mm2.7 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τ捎谳S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 KNn輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速對(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 KNn輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速對(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?。篸=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=361.9KNF1殘余應(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 KND2螺紋中徑 mm螺紋上的摩擦角。所以：t 螺距 mma 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：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YTSZ160M4型號(hào)電機(jī) ：額定功率 11千瓦 額定轉(zhuǎn)矩 70 NM 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)5864HRC。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 （Nmm） 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=s/（33.5）（MPa）s 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/d0.1 ，且r3mm）,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(kāi)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： 鉤式送料機(jī)構(gòu); 凸輪鉗式送料機(jī)構(gòu); 杠桿送料機(jī)構(gòu); 夾持送料機(jī)構(gòu)； 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，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(kāi)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(kāi)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?，即上、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(kāi)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(kāi)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(pán)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(kāi)設(shè)計(jì)，如圖5-6所示：圖5-6 下輥與齒輪分開(kāi)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?、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?，以產(chǎn)生必要的摩擦力?？刹捎玫膲壕o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(kāi)。送料裝置在使用過(guò)程中需要兩種抬輥動(dòng)作：一種是開(kāi)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