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冲床冲压的自动送料装置如何设计
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高精度、高速冲压生产线通常是与开卷校平、自动送料、废料处理等组成加工系统,制桶设备生产厂为了提供成套的自动化设备,必然要开发研制各种类型的附属装置。
对常速压力机,用一副模具进行落料或冲孔时,采用普通的送料装置即可满足产品精度要求;而对于高精度、高速压力机,使用普通结构的送料装置就显然不能满足产品的精度要求。机床的精度再高,送料精度上不去,生产出的冲压件仍是废次品。所以送料装置设计及精度问题也很重要。
影响送料精度的因素
如上所述,对于行程次数在200次/分以下的常速压力机,可采用普通辊轴式送料装置;但对于行程次数为100~2000次/分的高速、高精度压力机,要求送料装置也高速化,当送料速度达30m/min,送料节距达200mm以上时,采用普通的送料装置,送料精度就满足不了要求。要研制高精度的送料机构,必须先了解影响送料精度的因素。送料精度与送料装置的设备、制造、生产工艺、冲压件材料等方面有关。
(1)设计。包括机构方案的选择,结构设计的合理性,设计计算误差,误动作计算误差,传动链的长短等;
(2)制造。有加工误差、装配误差、传动机构间隙值;
(3)工艺。有送料速度、送料稳定性、零件形状变化、零件故障;
(4)材料厚度的均匀度,表面光滑度等。
尽管影响送料精度的因素是多方面的,但一次送料精度取决于送料速度。送料装置的平均送料速度为送料进距与每分钟送进次数之乘积,压力机工作期间内、送料所占时间往往只占180°曲轴转角,且送料过程中送料速度不是常数,实际送料高速度约为平均速度的三倍,增大送料速度会降低送料精度,这与提高送料精度的途径相违背,所以应研究其它途径。
提高送料精度的措施
在条料或卷料自动化冲压生产中,采用的送料装置有辊式、钳式、夹持式、钩式等。其中,辊式占有有主要地位,故以辊式为例来讨论,其原理对于其它类型的送料装置具有同样意义。
图1为辊式送料装置简图。辊轴1和2固定在压力机工作台上,通过偏心轮8、连杆7和单身离合器5等驱动,辊轴工作周期性的转动,间歇地把条料送进,上辊轴1除转动外,还可垂直移动,靠弹簧6压在下辊轴上,由于辊轴与带料间摩擦力作用,使辊轴夹持料3向前送进。由工作原理分析,为提高送料精度可采取的办法是:由于辊轴与带料间摩擦力的作用,使辊轴夹料送进,所以要防止送料辊与材料之间的相对滑动;送料时加速运输,终止时要突然停止,故要防止送料起始和终了时的加速冲击及行程终点的准确定位。
1、防止送料辊和材料间的相对滑动
为了防止送料辊和材料间的相对滑动,可适当提高辊轴对材料的接触压力,设计时可按下式确定压力:
式中 p——许用接触压力,Pa
NH——辊子对材料的总压力,N
E——材料的弹性模数,Pa
R——辊子半径,cm
L——料宽,cm
一般取σy=。
压力的调节可通过调整压紧弹簧或从结构上增大轴径,但为防止转动惯量增大,勿过份增大轴径,一般取R>15h(h为料厚)。另外,还可以在辊轴表面滚花、铣槽等,以提高辊轴与材料间的摩擦系数来防止辊、料间的滑动。行程终点准确定位
(1)减少送料时传动惯量。高速送料辊可做成空心结构;辊轴用轻金属制造;单向离合器采用结构小巧的异形辊子