本科毕业论文_冲床自动送料装置机械结构设计.doc

冲床自动送料装置机械结构设计 目 录 中文摘要 I 英文摘要 iI 第1章 引言 1 1.1我国冲压设备与送料装置的现状及课题研究的实际意义 1 1.2课题研究的相关背景 3 1.3数控机床与自动送料技术的国内外发展概况及发展趋势 3 1.3.1数控机床的产生 3 1.3.2计算机数控的发展 3 1.3.3冲压设备及自动送料装置的发展方向 4 1.4课题研究的任务及达到的预期目标 5 第2章 系统的总体设计 6 2.1自动送料装置的平面图 6 2.2供料方案分析 6 2.3控制系统设计 7 2.3.1 控制系统的硬件设计 7 2.3.2控制系统的软件设计 8 第3章 冲床自动送料机构组件丝杠的设计 9 3.1计算选定编号 10 3.1.1导程 10 3.1.2平均转速 10 3.1.3平均载荷 10 3.1.4时间寿命与回转寿命 11 3.1.5额定动载荷 11 3.1.6预紧载荷 11 3.1.7丝杠螺纹长度 11 3.2丝杠公称直径 11 3.3滚珠丝杠传动系统刚度 12 3.3.1丝杠刚度 12 3.3.2螺母刚度 12 3.3.3支承刚度 13 3.3.4轴向总刚度 13 3.4总弹性变形量(单边) 13 3.5电机的选定 14 3.5.1驱动转矩 14 3.6检校 15 3.6.1丝杠理论容许轴向载荷 15 3.6.2丝杠工作容许轴向载荷 15 3.6.3临界转速 15 3.6.4允许工作转速 15 第4章 基于Pro/E的冲床自动送料机构装配图 16 4.1冲床自动送料机构重要组件零件图 16 4.1.1导向杆 16 4.1.2导向杆座 17 4.1.3丝杠 17 4.1.4丝杠螺母 17 4.1.5轴承支座 18 4.2冲床自动送料机构组件丝杠绘制过程 18 结论 21 结束语 23 参考文献 25 致谢 26 第1章 引言 1.1我国冲压设备与送料装置的现状及课题研究的实际意义 冲床或称冲压机,是一种普遍使用的延性金属机械冷加工设备,除主流的应用范围机械器件的塑性成型外,还作为许多专用设备的本体和母机,用于筛网、垫网、防护罩等的冲剪加工.常规冲压机主体有两种主要形式曲柄冲压机和液压冲床.曲柄冲压机是由曲柄滑块机构的主传动带动滑块上下运动,由固装于滑块上的成形器(或模具或刀具)对来料实施冲制.来料一般为钢带或板料,每一冲压循环完成一次加工.冲压加工的主要特点是:无废料或少废料;出率高;被冲制的零件/器件的整体强度高。 冲压成形的冲压件具有重量轻、厚度薄、刚性好和质量稳定等一系列优点，冲压设备被广泛使用。但由于传统的冲床控制采用接触器、继电器控制，手工送料的方式，所以往往存在着效率低、速度慢、精度不能保证、安全存在隐患等方面的一系列问题，虽然购置新的数控设备可以解决这一问题，但往往资金投入较大，小型企业难以承受，若能在保留原有机床的基本功能基础上，对其进行适当的改造与改进，不失为一种好的方法。一方面可以节约资金，另一方面也不会使原来的机床闲置浪费，基于此种思想，对冲床进行了全面改造，本文对设计的详细过程进行了全面的论述。 设计主要包含了两方面内容:即原有控制系统的改造与自动送料装置的研制。设计思想是:利用接近开关检测冲头的位置，采集的信息经处理后馈送到PLC控制器，PLC控制器通过程序控制放料电机、喂料步进电机带动机械传动装置与吹风阀协调工作，从而完成“放料—喂料—冲模—吹风”这一系列动作，并借助于触摸屏完成相应参数的显示与选择，运动的启动、停止等控制操作，最后把相关信息再馈送到中央控制室，借助于PC机完成系统的监控。 本论文在内容安排上首先介绍了题目的来源与意义及其相关的背景;系统方案的 确定、总体的组成、设计思想与理论依据等;系统经调试自运行以来，无论是在稳定性、可靠性方面，还是在系统的精度与效率方面都有了很大的提高，同时节约了成本，降低了操作人员的劳动强度与人身危险系数，使系统的自动化、现代化程度大大提高，具体实施有较高的参考与使用价值，在同行业中有一定的推广与应用的实际意义。 近年来,一些高新技术产品的出现,要求冲制微型元件,由之带来了冲床的小型化.传统冲床速度低、精度差、特性硬等方面的问题在设备小型化后显得十分突出,所以冲床小型化后的创新设计或改进设计变得重要．目前,德国产的一种冲剪膨胀金属网的小型冲床(SP350型)的最高速度可达1600次/min,台湾产同类冲床的速度也在500次/min以上．而我国用于同样目的的机械给料式最小型冲床的最高冲剪速度只有180次/min．针对这一问题,通过多方案的分析，遴选,采用了机电结合的自动步进供料方案,使得改造后的冲剪机的加工速度大大提高.实际应用表明,该机的加工速度的提高并没有降低机器的进料精度和加工精度．为提高工作效率和产品质量,对原有生产过程进行深