轴瓦冲裁自动送料机构及模具设计.doc

1、轴瓦的冲压模具及送料机构设计摘 要：我的毕业设计是轴瓦的冲压模具及送料机构设计，主要涉及到冲孔落料复合模的设计。模具的生产主要是大批量的生产，而且模具可以保证冲压产品的尺寸精度和产品质量，模具的设计与制造主要考虑到模具的设计能否满足工件的工艺性设计，能否加工出合格的零件，以及后来的维修和存放是否合理等。在本次设计的轴瓦中，不仅要考虑要使做出的零件能满足工作要求，还要保证它的使用寿命。其次设计中还要考虑到它的实际工作环境和必须完成的设计任务，以及很多关于我所设计模具的知识，包括它的使用场合、选择合适的模具及送料方式等，从这里可以知道模具设计是一项很复杂的工作，所以设计要不断的改进直到符合要求。

2、关键词：轴瓦；模具；复合模The Design of the Bush Punching Automatic Feeding Machine with the MoldAbstract： My graduation design is the Bush punching Automatic feeding machine with the Mold. The main concern is the design of the composite modulus that contains the punching die and the blanking die. Because of lar

3、ge quantities production of the mold, either the mold can guarantee the high dimensional accuracy and its quality of product; the molds design and manufacture must consider weather the mold can meet the requirements of the work piece craft. Also must consider weather the mold can process the qualifi

4、ed part. Of cause, it also must consider weather the molds service and store is reasonable. In the design of the bush, I not only should consider the parts can meet the job requirements, but also must ensure that its service life. Second in this design its actual work environment and must complete d

5、esign task should be consider. And a lot about the knowledge of the mould what I design. Including the use of occasion, choose right mould and its feed way. Here you can know that mold design is a very complicated work. So it should continue to improve until meets the requirementKeywords: Bush; Moul

6、d; Composite die1 前言随着现代化大工业的飞速发展，加上用模具加工成型产品具有生产效率高、产品质量稳定、互换性好、材料利用率高、操作简单、安全性好、工人劳动强度低、适用范围大、产品成本低等诸多优点，在电子、仪器、航空、汽车、摩托车、船舶制造、文化用品、医疗器械、日常生活用品及各种产品包装等生产行业中，均得到了非常广泛的应用1。很多产品中，有很多组成零件是用模具或经过模具制作出来的，其比例有的竟达到百分之八十以上。所以，模具已成为制造业不可缺少的重要组成部分。1.1 背景目前，我国在冲压工艺上与许多国家存在很大的差距。冲压的机械化和自动化程度较低。美国680条冲压线中有70%为多

7、工位压力机，日本国内250条生产线有32%为多工位压力机5，而这种代表当今国际水平的大型多工位压力机在我国的应用却为数不多。要改变当前大部分还是手工上下料的落后局面，结合具体情况，采取新工艺，提高机械化、自动化程度。争取加大投资力度，加速冲压生产线的技术改造，使尽早达到当今国际水平。同时改造国内旧设备，使其发挥新的生产能力。自动送料装置的驱动或者这些装置与压力机的联系，必须依靠一些常用机构。由于这些机构的有机配合和协调动作，使各部分按预期的规律运动，从而完成加工工艺、送料与卸料。辊式送料装置是各种送料装置中使用最广泛的一种，既可以用于卷料，又可以用于条料。按辊轴安装的型式，辊式送料有立辊和卧辊

8、之分。卧辊又有单边和双边两种。单边辊轴一般是立式的，少数也用拉式。双边卧辊是一推一拉的。双边辊式送料比立辊和单边卧辊送料通用性强，能应用于很薄的条料，保证材料全部被利用4。适当大出料辊的直径，使出料辊的线速度比进料辊大23%，就能使两对辊轴之间的条料具有一定的张力，避免条料挠曲，保证送料顺利进行，提高冲压精度。1.2 冷冲模成形特点冲压模具在冷冲工中，是将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压是在室温下，把金属或非金属板料放在模具内，通过压力机和模具对板料施加压力，使板料发生分离或者变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法18。冲压模具

9、是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。1.3 发展趋势制造冲压件用的传统金属材料，正逐步被各种复合材料或高分子材料替代。 在模具设计与制造中，开发并应用CAD/CAM系统，发展高、新制造技术和模具、装置等，以适应冲压产品的更新换代和各种生产批量的要求。推广应用数控冲压等设备，进行机械化与自动化的流水线冲压生产。 某些传统的冲压加工方法将被液压成形、旋压成形、爆炸成形等新颖的技术所取代，产品的

10、冲压加工趋于更合理、更经济冲模的核心部分是工作零件，即凸模和凹模。其形状和尺寸是由冲压工序的性质决定的。冲裁冲孔落料模的凸、凹模之间间隙很校，并做成锋利的刃口，以便形成强大的剪切力进行剪切，使坯件与板料分离15。在现代化的机加工过程中，消耗于送料的时间损失是组成零件单件加工时间的一部分，它属于辅助时间。要想提高生产率，减少生产中的辅助时间将是非常重要的一个环节。而要想减少辅助时间，就必须提高生产的自动化程度。自动送料机构就是为实现生产中送料工序自动化而设计的一种专用机构。自动送料机构可将冲压料或冲压件经过定向机构，实现定向排列，然后顺序地送到机床或工作地点。这在自动化成批大量的生产中显然是实用

11、的，不但可把操作人员从重复而繁重的劳动中解脱出来，而且对保证安全生产也是一种行之有效的方法。目前，国内拥有大量的冲压机床，如果能把它们改造成半自动或自动机床，将会充分发挥机床的潜在力量，这是一个具有重大意义的事情，而在机床上安装自动送料机构，这将大大提高冲压的生产效率，实现冲压的完全自动化。1.4 本文主要研究内容通过对轴瓦的结构进行工艺分析，结合已修“冲压工艺及模具设计”课程的知识，为其制订出一套冲压工艺方案，并设计其中一道工序的冲压模具及送料机构。主要技术要求：1）冲压工艺应基本合理，能完成零件加工并保证其技术要求；2）模具及送料机构结构应合理，能完成本工序的冲压过程并保证本工序的技术要求

12、。2 工艺方案的选择2.1 零件的工艺性分析本设计是关于轴瓦冲裁自动送料机构及模具设计，材料是Q215号钢，板厚是1.3如图1所示冲压工艺设计的基本要求为：1）材料利用率要高，即原始材料消耗要尽可能少； 2）考虑工厂的具体生产条件，制定出的工艺方案要技术上方便可行，经济上合理； 3）工序组合方式和工序排列顺序要符合冲压变形规律，能保证冲制合格的工件； 4）工序数量尽可能少，生产效率尽可能高； 5）制定的工艺规程，要方便工厂、车间的生产组织与管理。良好的冲压工艺能保证材料消耗少、工序次数少、模具结构简单、操作方便、产品质量稳定等。从某种意义上讲，冲压工艺的质量就决定了模具的质量，因此，制定出合理

13、的冲压工艺方案是至关重要的。由零件图可以知到，零件的形状简单，便于实现少废料排样；在各直线或曲线的连接处，都采用了圆角过渡；零件的精度和断面粗糙度等都符合冲裁工艺的要求。零件尺寸公差没有特殊要求，按IT10取，利用普通的冲裁形式可以达到图样要求。由于该零件外形简单，形状规则，适于冲裁加工。图1 零件简图Fig 1 Parts diagram2.2 模具的结构形式冷冲模的结构形式多种多样，如果按工序的组合分类，可分为单工序模、级进模、复合模等18。各种冲模的构成大体相同，主要由工作零件、定位零件、卸料与推料零件、导向零件、联接与固定零件等组成。由于本制件结构简单，精度要求不高，经分析由落料、冲孔

14、、弯曲三道工序组成。如果使用单工序模则会使制造周期增长，不利于提高生产率；经分析可知：该制件也不适合级进模。故采用在压力机一次行程内，完成落料、冲孔等数道工序的复合模。复合模具由以下特点：1）冲件精度高，不受送料误差的影响，内外形相对位置一致性好；2）冲件表面较为平整；3）适宜冲薄料；4）条料定位精度高，模具轮廓尺寸小；5）冲模面积较小。由件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以模具结构采用弹性卸料和定位钉定位方式。2.2.1 冲裁力的计算（1） 冲裁力（N）可按下式计算：F=1.3F0=1.3LtLtb (1)式中 F最大可能冲裁力（称冲裁力）； b材料抗拉强度（Mpa）。 L冲

15、裁件周长（mm）； 材料抗剪强度（Mpa）。查表材料抗拉强度取值范围为333到412(MPa)厚度t=1.3周长L=126本制件中，FLtb= 1261.340065200 (N)2）弯曲力（F）可按下式计算：由于弯曲力受材料性能、零件形状、弯曲半径、凹模支点间距离、弯曲方式及模具结构等多种因素的影响，用理论公式来计算不但计算复杂，而且也不一定正确。因此在生产中经常采用经验公式计算，作为工艺和模具设计以及选择设备的依据。弯曲力计算的经验公式： 对于U型弯曲件： （2）式中 自由弯曲力（N）； B弯曲件的宽度（mm）； 材料抗拉强度（Mpa）；t弯曲件的厚度（mm）；r弯曲件的圆角半径（mm）；

16、K安全系数，一般取K=1.3。本制件中=24600（N）2.2.2 卸料力、推件力和顶件力的计算（1）卸料力： F卸K卸F (3)式中 F卸卸料力（N）； K卸卸料系数； F冲裁力（N）。查表2-10取 K卸0.045 所以 F卸=0.04565200=2934 (N)（2）顶件力： F顶K顶F (4)式中 F顶顶件力（N）； K顶顶件系数（N）； F冲裁力（N）。查表2-10 取 K顶0.050 所以F顶=0.05065200=3260（N）（3）推件力： F推K推F (5)式中 F推推件力（N）； K推推件系数（N）； F冲裁力（N）。查表2-10 得 K推0.06 所以F推0.06652

17、003912（N）（4）弯曲顶件力 （6）式中 顶件力（N）； 自由弯曲力（N）。K系数；可查表2.1所以=7079（N）表1 系数关系表Table 1 Coefficient relation table用途简单复杂顶件0.1-0.20.2-0.4压料0.3-0.50.5-0.8（资料来源：中国模具设计大典，2003年1月第一版，第174页）落料冲孔总的冲压力为F总=F+F卸+F顶+F推=76.46（KN）弯曲总压力为3 冲压模具设计3.1 排样排样设计的工作内容：1）选择排样方法：有废料排样法、少废料排样法、无废料排样法。 2）计算条料宽度及送料步距。3）画出排样图。如下图2 排样图Fig

18、 2 Layout diagram4）计算材料的利用率。查冲压模具设计与制造表2.8确定搭边值： 两工件间的搭边 =2 mm 工件边缘的搭边 a=3 mm 送进步距 H=53mm 条料宽度 B=（D+2a1）=112.92mm一个步距内的材料利用率是： （7）=63.2%板料规格拟选用 1.3mm900mm1800mm(Q215号钢)若用横裁：裁板条数 n1 = A/b =1800/113=15余6mm 每条个数 n2 = (B-a1)/h = (900-2)/53 =16余17mm 每板总个数 n总 = n1n2 = 1516=240个 材料利用率 （8） = =56.2%所以选用第一种排样

19、方式利用率高。3.2 模具压力中心的确定模具的压力中心，就是冲裁力合力的作用点。为了使模具内容能够正常而又平衡的工作，特别是对于大而复杂的冲件、多凸模冲孔以及连续冲裁时，必须使压力中心通过压力机滑块的中心线。对于带有模柄的冲裁模，压力中心需通过模柄的轴心线。否则，在冲裁过程中，会产生偏心载荷，形成弯距，使得模具歪斜，加快压力机滑块与导轨之间以及模具导向装置的磨损，刃口迅速变钝21。在实际生产过程中，可能出现由于冲裁件的形状特殊，从模具结构方面考虑，不宜使压力中心与模柄中心线相重合，此时应注意使压力中心偏离，不超过所选压力机模柄孔投影面积的范围。如图图3 坐标图Fig3 Coordinates

20、figure由于本制件在X轴方向上对称，所以其Y轴坐标在工件中间两个圆圆心的连线上。在Y轴方向上：Y1=1.5 Y2=8 Y3=4 Y4=14.5 Y5=26.5 Y7=44 Y8=Y9=47 Y10=47.12 在y方向上左右对称，所以Y0=Y1+Y2+Y3+Y4+Y5+Y6+Y7+Y8+Y9+Y10/10 =23.962所以压力中心的位置为：X0=0 Y0=23.962 3.3 压力机的选择冲压模具压力机的选择：由于复合模的特点，为防止设备超载，可按公称压力的原则选压力机18。由于模具中有打料杆，故选择带有打料杆的压力机。根据以上数据，查冲压模具设计手册选定压力机为： 压力机型号: J23

21、-16B公称压力/KN: 160滑块固定行程/mm： 70滑块调节行程/mm： 70/8最大封闭高度 /mm： 220(最大闭合高度)活动台位置(最低/最高)/mm： 300/160封闭高度调节量/mm： 603.4 模具主要零部件的设计凸凹模刃口尺寸计算原则:1)落料时,落料件的外径尺寸等于凹模的内径尺寸；冲孔时,冲孔件的内径等于凸模的外径尺寸。所以落料时应以凹模为设计尺寸,然后按间隙值确定凸模尺寸；冲孔模应以凸模为设计基准,然后按间隙值确定尺寸。2)凸、凹模应考虑磨损规律。凸模刃口尺寸磨损使冲孔尺寸减小,凹模刃口尺寸磨损使落料尺寸增大,故设计落料模时,制造模具时凹模刃口尺寸应趋向于工件的最

22、小极限尺寸；设计冲孔模时,其刃口基本尺寸应趋向于工件的最大极限尺寸。3)凸、凹模之间应保证合理的间隙值。由于间隙在模具磨损后增大,所以在设计凸、凹模时均取最小合理间隙Zmin一般冲模精度较工件精度高23级。若零件没有标准公差,则对于非圆件按GB非配合尺寸的IT14级处理,圆形件一般按IT10级处理。制造模具时常用两种方法来保证合理的间隙：1）是分别加工法，分别规定凸模和凹模的尺寸和公差，分别进行制造用凸模和凹模的尺寸和公差来保证间隙要求。2）是单配加工法，用凸模和凹模相互单配的方法来保证合理的间隙。加工后，凸模和凹模必须对号入座，不能互换。3.4.1 冲孔凸模的结构设计(1)冲裁间隙的确定：普

23、通冲裁件,其经济精度为IT12IT14,取IT13，冲孔比落料高一个等级，确定冲裁间隙主要有理论法和经验公式法。理论法：根据所给数据，材料Q235厚度t=1.3查冷冲压模具设计与制造表2.1落料、冲孔模刃口始用间隙得：经验公式法：经验公式: C=mt (9)式中 C合理冲裁间隙(mm)； m系数,与板厚及材料有关； t板料厚度。查表得: m=12.5% 所以 C=mt=12.5%1.2=0.15(mm)冲孔凹模应以凸模为设计基准,然后按间隙值确定其尺寸。(2）冲孔凸模刃口尺寸计算：模具刃口尺寸及其公差的计算与加工方法有关，基本上可以分为两类：一种是分开加工，一种是配合加工。本模具零件采用配合加

24、工的方法。配合加工就是用凸模与凹模相互单配的方法来保证合理间隙。加工后，凸模与凹模必须对号入座，不能互换。一般情况下，落料件以凹模为基准，冲孔件以凸模为基准。作为基准的模具零件图纸上标注尺寸及公差，在相配合的非基准的模具零件图纸上标注相同的基本尺寸，但不标注公差，在技术要求中要说明非基准的模具零件要按作为基准的模具零件的实际尺寸配做，保证间隙在ZminZmax范围内。(3)承压应力校核: 冲裁时，凸模承受的压应力p ，必须小于凸模材料强度允许的压应力p: p =p （10）对于圆形凸模，由上式可得即 dmin 式中 p 凸模承受的压应力（Mp）； F 冲裁力； A 凸模最小截面积； p 凸模材

25、料的许用压应力（Mp）；d 凸模最小直径（mm）；t 毛坯厚度（mm）；毛坯材料的抗剪强度（Mp）。对于本凸模带入数值得： dmin 4.5mm （11）d7.8，7.5，64.5本制件满足应力校核的条件。3.4.2 凸凹模的结构设计凸模厚度。从强度考虑,壁厚受最小值限制，凸凹模的最小壁厚受模具结构的影响。由于本模具结构采用倒装式,内孔会积存废料,所以最小壁厚要大些，倒装式复合模的凸凹模最小壁厚:对于黑金属和硬材料约为壁厚的1.5倍,但不小于0.7mm，如图。由以上数据可知:本凸凹模符合要求。图3 凸凹模Fig 3 Die and punch表2 刃口尺寸计算Table 2 Blade siz

26、e calculation落料凹模基本尺寸冲裁间隙磨损系数 计算公式制造公差计算结果D max=107.92Zmin=0.132Zmax=0.180ZmaxZmin=0.180-0.132=0.048制件精度为：IT14级，故x=0.5Dd=（D maxx）/4Dd=107.90相应凸模尺寸按凹模尺寸配作，保证双面间隙在0.1320.180.D max=16/4Dd=15.99相应凸模尺寸按凹模尺寸配作，保证双面间隙在0.1320.180.D max=21/4Dd=20.987相应凸模尺寸按凹模尺寸配作，保证双面间隙在0.1320.180.D max=R6/4Dd=5.99相应凸模尺寸按凹模尺

27、寸配作，保证双面间隙在0.1320.180.3.5 冲压模具标准件的选择3.5.1 模架的选择模架是由上、下模座、模柄及导向装置（导柱和导套）组成。一般模架均已例如标准，设计模具时，应加一正确选用，对模架的基本求要有足够的强度与刚度；要有足够的精度；上、下模之间的导向要精确。根据本模具的特点以及压力机的最大闭合高和闭合高的调节量，根据落料凹模的外形尺寸及橡胶尺寸，参照有关标准，可选择I级精度后侧导柱模架。如图4,如图5.表3 冲孔凸模刃口尺寸计算Table 3 Punching the punch of blade size calculation冲孔凸模基本尺寸冲裁间隙磨损系数 计算公式制造

28、公差计算结果d min=7.8Zmin=0.132Zmax=0.180ZmaxZmin=0.180-0.132=0.048制件精度为：IT14级，故x=0.5Dd=（D maxx）/4相应凸模尺寸按凹模尺寸配作，保证双面间隙在0.1320.180.d min=7.5/4相应凸模尺寸按凹模尺寸配作，保证双面间隙在0.1320.180.d min=6/4相应凸模尺寸按凹模尺寸配作，保证双面间隙在0.1320.180.孔边距孔心距基本尺寸L=13Zmin=0.132Zmax=0.180ZmaxZmin=0.180-0.132=0.048制件精度为IT14级，故x=0.5Bj=（Bmin+x）/4Lp

29、=12.99L=20Ld=（Lmin+0.5）Ld=300.03图4 上模架Fig 4 On formwork图5 下模架Fig 5 Formwork under所选后侧导柱模架为:上模座： HT300下模座： HT300导 柱： 导 套： 模具闭合高度：冲模的闭合高度H应介于压力机的最大装模高度和最小装模高度之间，其大小关系为：模具闭合高度满足加工该零件的模具闭合高度为：所以H取模具闭合高度满足选用J23-16B型压力机，该压力机的最大装模高度为220,故认为合适。3.5.2 挡料销挡料销用于限定条料送进距离、挡住条料的搭边或工件轮廓，起定位作用。挡料销有固定挡料销和活动挡料销两类。固定挡料

30、销分圆形与钩形两种，一般装在凹模上。圆形挡料销结构简单，制造容易，但销孔离凹模刃口较近，会削弱凹模的强度。钩形挡料销远离凹模刃口，不会削弱凹模强度。为防止形状不对称的钩头转动，需要加定向销，因此增加了制造的工作量2。综合以上两种挡料销，考虑到本制件精度要求不高，为了简化制造工艺，降低模具成本，选用容易制造的活动挡料销。3.5.3 卸料装置（1）卸料装置的选择。卸料装置的型式较多，它包括固定卸料板、活动卸料板、弹压卸料板和废料切刀等几种。卸料板除把材料从凸模上卸下外，有时也起压料或为凸模导向的作用11。因此，在大批量生产用的模具上，要用淬硬得的卸料板。固定卸料板适用于冲制材料厚度大于和等于0.8

31、mm的带料或条料。弹压卸料板主要用于冲制薄件和要求平整的冲件。此卸料板常用于复合冲裁模，其弹力来源于弹簧或橡皮，本课题选用固定卸料板,弹力来源于橡皮，用卸料螺钉与下模架连接。（2）卸料橡胶的计算。下卸料装置采用橡胶作为弹性元件。由式计算橡胶的自由高度为： （12）式中 工作行程与模具修磨量或调整量之和。 =30+1+4=则 取 橡胶的装配高度取 橡胶的断面面积，在模具装配时，根据模具空间大小确定。3.5.4 推件装置推件装置有刚性和弹性两种。弹性推件器一般装于模座下面，与下模板相连。这种装置除有推出工件的作用外，还能压平工件，还可以用于卸料和缓冲。刚性推件器一般置于上模，推件力大且可靠，其推件

32、力通过打杆推板推杆推块传至工件5。推杆常选用34个且分布均匀、长短一致。推杆装载上模板的孔内，为保证凸模支承刚度和强度，放推杆的孔不能全挖空，推板的形状要按被拆下的工件形状来设计。冲压模选择推杆和推板。3.5.5 导向零件设计与标准导向零件可保证模具冲压时，上、下模有一精确的位置关系。在中、小型模具中广泛采用的导向零件是导柱和导套。在选用时应注意导柱的长度，应保证冲模在最低工作位置时，导柱上端面与上模座顶面的距离不小于1015。而下模座底面与导柱底面的距离应为0.51。导柱与导套之间的配合根据冲裁模的间隙大小选用。当冲裁板厚在0.8以下的模具时，选用H6/h5配合的I级精度模架，当冲裁板厚为0

33、.84时，选用H7/h6配合的级精度模架。导柱（导套）常用两个。对中型冲模或冲制精度要求高的自动化冲模，则采用四个导柱。在安装圆形冲件等一类无方向性的冲模时，为避免装错，将对角模架和中间模架上的两个导柱，做成直径不等的型式；四导柱的模架，可做成前后导柱的间距不同的模座。对可能产生侧向推力时，要设置止推块，使导柱不受弯曲力3。一般导柱安装在下模座，导套安装在上模座，分别采用过盈配合。高速冲裁、精密冲裁或硬质合金冲裁模具，要求采用滚珠导向结构。考虑到本套模具的成本和精度，选用滑动导柱、导套。滑动导柱、导套的型式和尺寸通过冲压模具标准手册选取。冲压模选用的导柱的型号是，导套是。3.5.6 模柄的选用

34、中、小型冲模通过模柄将上模板固定在压力机的滑块上。常用的模柄形式如下。1）压入式模柄。它与上模座孔采用H7/h6的过渡配合，并加销钉防转。2）旋入式模柄。通过螺纹与模座联接，用螺钉防松，装卸方便，多用于有导模的冲模。3）凸缘模柄。用34个螺钉固定在上模座的窝孔内，多用于较大型的模具上。4）浮动模柄。通过凹球面模柄与凸球面垫块联接，装入压力机滑块后，允许模柄与模柄轴心线之间的偏离，可减少滑块误差对模具导向精度的影响7。冲压模具采用比较常见的浮动式模柄。它与上模座采用过度配合，并加销钉防转，模柄规格：。利用的模柄，配以模柄套。3.5.7 凸模固定板与垫板凸模固定板将凸模固定在模座上，其平面轮廓尺寸

35、除保证凸模安装孔外， 还要考虑螺钉与销钉孔的位置。其型式有圆形和矩形两种。厚度一般取凹模厚度的0.60.8倍。垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，以降低模座所受的单位压力，保证模座以免被凸模端面压陷。图6 垫板Fig 6 Pad图7 凸模固定板Fig 7 Punch plaword文档 可自由复制编辑3.5.8 冲压模具结构图1.下模座，2.螺钉M660，3.导柱，4.卸料螺钉M1090，5.卸料橡皮36X50，6.卸料板，7.导料销，8.推块，9.小凸模（三），10.小凸模（一），11.凸模固定板，12.推杆，13.螺钉M1270， 14.推板，15.模柄，16.打杆，17.螺钉M10

36、25，18.圆柱销1038，19.上模座，20.圆柱销1050，21.垫板，22.小凸模（二），23.圆柱销1080，24.凹模，25.导套，26.凸凹模，27.圆柱销670。图 8 装配图Fig 8 Assembly drawings4 自动送料机构总体方案设计自动送料装置按送进材料的形式分为送料装置与上件装置两类，本设计为送料装置，常见的形式有以下几种：1）钩式送料机构2）凸轮钳式送料机构3）杠杠送料机构4）夹持送料机构5）辊轴送料机构13由于本设计所用的毛坯件厚度比较薄，不在前三种送料方案所适用的材料厚度范围内，第四种和第五种方案适用。将第四种与第五种方案进行比较，发现前者需要采用斜楔带

37、动加料爪和滑板运动，在送料过程中振动会比较大，从而影响到送料精度；而后者是使用辊轴送料，过程更为平稳，因而，送料精度也较有保障。综合考虑各种因素后，决定采用辊轴送料机构，如图所示。1.偏心轮，2.上模，3.下模，4.万向联结节，5.曲柄摇杆机构，6.上辊，7.离合器，8.支撑，9.下辊图 9 辊轴送料机构Fig 9 Conveying mechanism based辊轴式送料机构的驱动方式采用压力机曲轴驱动，传动机构采用曲柄摇杆机构15。送进步距的大小按下式计算：S= （13）当步距S一定时，可以协调主动辊直径d和转角a，以满足送进步距的需要。曲柄摇杆机构与辊轴的连接采用定向离合器。根据材料的

38、送进速度要求，选用适合的定向离合器。辊轴的直径与送进速度和S转角有关，主动辊的直径为 （14）从动辊的设计可以放松一些，不过上、下辊应有相同的圆周速度。主、从辊之间的传动一般采用一对齿轮。所以要求 （15）抬辊装置的作用有两种。一种是在开始装料时工作之前临时抬辊，使上、下辊间有一间隙，以便材料通过。另一种抬辊动作是在每次送进结束之后，冲压工作之前，要使材料处于自由状态，以便导正以免影响冲裁精度。第一种抬辊动作采用手动，设计一个手柄来实现抬辊；第二种抬辊动作采用杠杆式抬辊装置，通过螺杆推动杠杆而实现抬辊。工作过程如下：在送料之前，要先用手柄抬起6（上辊），以便在上下辊轴之间形成空隙，将薄板料从间

39、隙穿过，然后按下手柄压紧入料。当2回程时，通过5中的摇杆带动7的外壳来回摆动一定的角度，从而带动9（主动辊）和6（从动辊）同时旋转完成送料工作。当2下行时，因为7（定向离合器）的缘故，辊轴停止不动，接着就是完成冲压的工序了。当2再次回程，又重复上述动作，照此循环动作，达到间歇送料的目的。5 自动送料机构的设计5.1 辊轴送料机构的原理、机构及工作过程单边辊轴自动送料机构是在普通冲床的基础上进行改进，通过机构原理设计，并且在对机构进行运动与动力分析后确定了整个系统所需的转动惯量，根据以下原始数据进行结构设计，板料厚度13mm，送料距离100200mm，板料宽度100mm，冲压频率45次/分钟。辊

40、轴送料机构的原理、结构、工作过程在第2章已有简述，下面进行更为详细的阐述。辊轴自动送料装置是通过一对辊轴定向间歇转动而进行间歇送料的。按辊轴安装的方式有立辊和卧辊，其中，卧辊使用较多，它分为单边和双边两种。本设计采用单边卧辊式辊轴自动送料装置。辊轴送料装置与其他送料装置一样，必须保证冲压工作与送料动作有节奏的配合。当冲压工作行程开始时，送料装置应已完成送料工作，料停在冲压区等待冲压。冲压工作完成后，上模回到一定高度，即上、下模工作零件脱离时才能送料18。冲压与送料过程时间上的配合关系可由工作周期图来表示如图10所示。1.滑块上止点，2.抬辊开始点，3.冲压区，4.滑块下止点，5.抬辊结束点，6

41、.送料开始，7.送料结束图 10 送料周期图Fig 10 Feeding cycle figure图11 辊轴送料机构结构图Fig 11 The roller transfer feeder structure需要说明的是，自动送料机构与压力机之间所用的曲柄摇杆机构，杆的长度均为可调，另外曲柄联接处有偏心调剂盘可调偏心距，杆的联接处用万向联轴节联接19。5.2 结构特性5.2.1 辊子辊子是辊轴送料机构的主要工作零件。在送料过程中，辊子直接与坯料接触，其表面应具有较高的耐磨性和良好的几何形状及尺寸精度。本设计的主动辊为下辊，根据公式（11）其直径 送料进距 下辊转角，即摇杆摆角，一般从动辊直径

42、可设计的稍小些。从推荐的中心距系列中暂选 下辊转速 上辊转速 下辊传动齿轮齿数 上辊传动齿轮齿数辊子长度一般取，因为有余数，所以圆整后取。由于辊子半径较大，采用实心的结构太费材料，而且不好加工难以达到预定的要求，实心也会加重辊子的重量使得压料时摩擦力不好控制等不利因素，所以这里采用空心的结构形式，上辊采用与齿轮结合在一起的方式，这样不仅节约材料，而且制作方便，便于更换和调整。如图12图 12 上辊Fig 12 Top roller下辊与齿轮分开设计，如图图13 下辊Fig 13 Lower roll辊子是通过材料与辊子之间的摩擦力进行送料的，因此辊子间的压紧力不能太小。而辊子的摩擦力主要是用来克服材料送进