杏彩体育官网app:冲压机自动进料机构设计

　　绪论1.1选题的依据及意义选题依据：根据南昌航空大学科技学院下达的毕业设计任务书；根据实际生产要求设计一套自动送料机构，使冲压机在冲压过程连续自动进给。用UG或Pro/E软件进三维零件设计，并虚拟装配和实现运动仿真选题意义：通过毕业设计使学生树立正确的设计思想，培养学生理论联系实际的作风；进一步提高学生综合利用所学的基础理论、专业知识和基本技能的能力及分析解决专业范围内工程技术问题的能力；使学生初步掌握机械设计的一般程序和方法，得到机械设计方面的基本训练.善于学习，勤于思考，充分发挥主观能动性，以严格的作风和认真负责的态度，在老师的指导下，根据设计任务书，在规定的时间内完成设计任务；尽量使的所完成的设计体现设计方案正确、工艺技术可行、经济合理，并参考文献资料，结合生产实际，尽可能吸收最新科技成果，采用先进工艺技术，争取使设计具有一定的先进性和创新性。性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产的需要，目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后，在计算机程序控制下便可依次完成四边弯曲，从而大幅度提高精度和生产率；在高速自动压力机上冲压电机定转子冲片时，一分钟可冲几百片，并能自动叠成定、转子铁芯，生产效率比普通压力机提高几十倍，材料利用率高达97%；公称压力为250KN的高速压力机的滑块行程次数已达2000次/min以上。在多功能压力机方面，日本田公司生产的2000KN“冲压中心”采用CNC控制，只需5min时间就可完成自动换模、换料和调整工艺参数等工作；美国惠特尼公司生产的CNC金属板材加工中心，在相同的时间内，加工冲压件的数量为普通压力机的4~10倍，并能进行冲孔、分段冲裁、弯曲和拉深等多种作业。近年来，为了适应市场的激烈竞争，对产品质量的要求越来越高，且其更新换代的周期大为缩短。冲压生产为适应这一新的要求，开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。其中，无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、激光切割和成形机、CNC万能折弯机等新设备已投入使用。特别是近几年来在国外已南昌航空大学学士学位论文经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元（FMC）和冲压柔性制造系统（FMS）代表了冲压生产新的发展趋势。FMS系统以数控冲压设备为主体，包括板料、模具、冲压件分类存放系统、自动上料与下料系统，生产过程完全由计算机控制，车间实现24小时无人控制生产。同时，根据不同使用要求，可以完成各种冲压工序，甚至焊接、装配等工序，更换新产品方便迅速，冲压件精度也高。模具的标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件小批量生产，冲模零件既具的一定的复杂性和精密性，又具有一定的结构典型性。因此，只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商品化，从而降低模具的成本，提高模具的质量和缩短制造周期。目前，国外先进工业国家模具标准化生产程度已达70%~80%，模具厂只需设计制造工作零件，大部分模具零件均从标准件厂购买，使生产率大幅度提高。模具制造厂专业化程度越不定期越高，分工越来越细，如目前有模架厂、顶杆厂、热处理厂等，甚至某些模具厂仅专业化制造某类产品的冲裁模或弯曲模，这样更有利于制造水平的提高和制造周期的缩短。我国冲模标准化与专业化生产近年来也有较大发展，除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提高。但总体情况还满足不了模具工业发展的要求，主要体现在标准化程度还不高（一般在40%以下），标准件的品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模化生产，标准件质量也还存在较多问题。另外，标准件生产的销售、供货、服务等都还有待于进一步提高。本文仅对冲压类机械提高其生产效率，进行冲压自动化进行研究，以解决生产中的实际问题为出发点，结合教学和科研需要，进行冲压机自动送料机构设计的研究。帮助学生开拓设计思想，进一步培养学生工程意识和实际动手能力。同时，还可以通过检测送料运动的精度以及运动参数的动态变化情况，实现按预期的指标进行送料。将先进的计算机技术、检测技术与传统的机械设备相结合，对实际生产设备进行改造并用于教学实验中，对提高学生的工程意识和激发学生的创新热情及培养应用型人才具有特别重要的意义。其成果还可用生产实际，用于对冲压机自动送料设备的改造。这将促进实际生产技术的进步，对提高产品生产的自动化程度，对提高产品质量及劳动生产率都将起到积极的促进作用。从整个冲压机自动送料装置行业来讲，不论是生产设备，还是生产工艺，不论是产品结构，还是产品质量，不论是企业管理，还是经济效益，与国际上工业发达国家相比，都有相当大的差距。当前，国内开发出的冲压机自动送料装置生产效率低及精度较低。南昌航空大学学士学位论文实现冲压生产的自动化，是提高冲压生产率，保证冲压安全生产的根本途径和措施。自动送料装置是配合冲床工作，以提高冲床的工作效率，同时减轻工人的劳动量，提高冲压工艺的自动化程度。1.2国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）21世纪的制造业，正从以机器为特征的传统技术时代，向着以信息为特征的技术时代迈进，即用信息技术改造和提升传统产业。经济全球化和世界市场一体化加速发展，不断加剧了制造商之间的竞争，提出了快速反应市场的要求，与之相适应，制造业对柔性自动化技术及装备的要求更加迫切而强烈。同时，微电子技术和信息通信技术的快速发展，为柔性自动化提供了重要的技术支撑，工业装备的数控化、自动化、柔性化呈现蓬勃发展的态势。世界冲压工业的柔性自动化发展不断加快。冲压设备广泛应用于汽车、航空、电子、家电等工业领域，其中，作为衡量一个国家工业水平的标志之一的汽车工业，被当今世界主要工业发达国家和新兴工业国家列为国民经济支柱产业，其发展主导了冲压技术及装备的发展，冲压技术的发展和进步基本围绕汽车工业的发展而进行。激烈的市场竞争促使汽车更新换代的速度明显加快，产品的市场寿命周期进一步缩短；与此同时，汽车变型品种日益增多，现代汽车工业生产日益呈现生产规模化、车型个性化，车型批量小、车型变化快、多车型共线生产、车身覆盖件大型化一体化的特征。传统的加工单一品种的刚性生产线显然已不适应这种特征和市场形势发展的要求，其升级换代产品具有高柔性和高效率的自动化冲压设备，成为世界冲压技术及装备发展的主要潮流。在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了 令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工 设备在模具加工设备中的比重还比较低，CAD/CAE/CAM 技术的普及率不高，许多先进 的模具技术应用还不够广泛等等。特别在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在 明显差距，这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求，因而需要大量从国外进口。 随着我国汽车和钢铁等各行各业的快速发展，冲压生产在国民经济建设中发挥着 南昌航空大学学士学位论文 越来越重要的作用。自70 年代以来，我国开始在冲压生产中运用自动化及计算机技 术，经过 30 多年的发展，我国冲压类机械产品品种繁多，规格齐全，科技含量和自 动化程度明显提高。当前，汽车、计算机、航空工业、工业自动化装置、电子电讯设 备、电机电器等行业都在高速发展并有大规模投资计划，这为冲压类机械行业提供了 极为巨大的国际国内市场，为冲压类机械的发展创造了极大的机遇。然而，众多冲压 类机械的动态特性、运动精度、控制精度及生产效率等方面存在多方面的不足，难以 满足生产实践的需要。尤其是拥有自主知识产权的国产通用冲压类机械多处于较低的 水平，运动精度低，工作时振动和噪声大，生产效率低，动态性能差。冲压类机械的 发展趋势是集机械、电子、液压、气动、检测及诊断等方面的最新技术卜一体——自 动化程度高，换模工作可靠，噪声低，能够智能检测与诊断，防护完善，精度高。近 年来发展的数控系统与电子计算机、工业机器人、自动换模系统及自动仓库等相结合， 构成多种系列的柔性制造单元和柔性制造系统，并向电子计算机集成制造系统的方向 逼近。为了适应当前生产实践的需要，急需集中力量发展高技术含量的冲压类机械。 在这样一个时代背景下，对冲压类机械进行再认识、再研究显得尤为重要。 冲压类机械是一个大系统，需要研究的范围十分广泛，对冲压类机械进行研究必 须有重点、分层次的进行。 当今，国内冲压机自动进料技术的发展已趋于成熟。出现了很多种类的冲压机自 动进料机构。如：夹持式送料装置、辊式送料装置等，目前夹持式送料装置和辊式送 料装置已经形成了一种标准化的冲压自动化生产周边设备。这些自动送料机构都各有 各的功能，各有各的用途，各有各的特点。例如辊式送料机构送料精度较高，目前， 即使在600 次/分的高速冲压速度下，进给误差也仅占0.02mm 以内。若与导正销配 合使用，其送料精度可达0.01mm，该送料机构是依靠辊轮和坯料间的 摩擦力进行 送料，它们之间的接触面积较大，不会压伤材料，并能起到觉直材料的作用。夹持式 送料机构是利用送料装置中滑块机构的往复运动来达到送料目的的。可分为夹钳式， 滚式。根据驱动力选用不同，又分为机械式，气动式，液压式。美国、德国、日本的汽车工业如此发达，得益于其冲压技术及装备的领先地位。 当前的世界冲压技术及装备向以下几个方面发展： 冲压设备自动化。根据不同种类的加工环境和条件，国外逐步发展了两大类汽车 车身自动化冲压生产线 是单机联线 台压力机，配备拆垛、上 下料机械手，穿梭翻转装备和码垛装置，全线 米，安全性高，冲压质量好。 由于工件传送距离长，工件的上下料换向和双动拉伸必须用工件翻转装备。这种单机 南昌航空大学学士学位论文 联线自动化冲压技术的生产节拍最高为6-9 次/分，设备维修工件量大。2 是大型多 工位压力机。八十年代中期，国外冲压技术发展到大型三坐标多工位压力机自动化连 续冲压，由拆垛机，大型压力机，三坐标工件传送系统和码垛工位组成，生产节拍可 达16-25 次/分。其主要特点是：生产效率高，是手工送料流水线 倍，是单机 联线 倍；全自动化、智能化，整个多工位压力机系统只需2-3 行监控，当模具更换时，只需输入要换模具的编号，其余工作自动完成，整个换模时间只需5 分钟，换模的同时对多工位压力机运行特征作智能化调整；特别是配有电子 三坐标送料多工位的压力机，可以根据模具随意调节运动路径和时间，不仅能冲压大 型覆盖件，而且能冲压小型零件。当冲压小型零件时，送料距减短，节拍提高，通过 合理的模具布置，可一次冲压2-3 零件，具有充分的自由度，柔性极强。电子多工位 送料压力机的优点是生产率高，工件处理最优化，工件转换迅速，维修量低，诊断性 能好，成本低，与现有压力机的适应性强，售后服务远程通讯好。美国的多工位压力 机基本都采用了电子伺服三坐标送料。 八十年代中期以后，美国通用汽车公司牵头，大规模地用多工位压力机改造原有 的单机冲压线。据美国精密锻压协会统计，美国三大汽车公司680 多条冲压线%为多工位压力机；日本在美国的35 条冲压线 条冲压线 多台多工位压力机，占 32%；而且，美国已经出 现了一些只用多工位压力机的汽车冲压厂，一些新投资改造的汽车厂和新建汽车厂的