陳曉斌，段海峰

（華南理工大學(xué) 廣州學(xué)院，廣東 廣州 510800）

在冷沖壓生產(chǎn)過(guò)程中，在沖?；驔_壓設(shè)備上采用各種機(jī)械裝置，代替人工完成沖壓生產(chǎn)，稱為沖壓生產(chǎn)機(jī)械化與自動(dòng)化。

在一個(gè)沖壓作業(yè)循環(huán)中，從送料、起動(dòng)、壓力機(jī)行程作業(yè)、卸件這4個(gè)環(huán)節(jié)中，壓力機(jī)滑塊一個(gè)行程的時(shí)間，只占一個(gè)作業(yè)循環(huán)時(shí)間的10%～25%，壓力機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間占90%～75%，與沖壓作業(yè)類別、模具結(jié)構(gòu)、沖壓材料狀況、工人操作的熟練程度有關(guān)。

沖壓過(guò)程的自動(dòng)化，是提高沖壓生產(chǎn)率，保證安全生產(chǎn)的根本途徑，其意義在于：改善了勞動(dòng)條件，減輕工人的體力勞動(dòng)；提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率；提高了沖床的利用率，從而節(jié)約了電力，降低了成本；保證了生產(chǎn)安全，用機(jī)械代替了人工，使操作者雙手脫離開沖床工作危險(xiǎn)區(qū)；降低了工時(shí)的消耗，延長(zhǎng)了沖模的使用壽命，減少了坯件堆放面積。

1 沖壓自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的分類

目前，沖壓自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)有很多種方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。其中可分為以下幾大類：

（1）數(shù)控送料機(jī)構(gòu)。此送料機(jī)構(gòu)通過(guò)數(shù)控的控制，可以實(shí)現(xiàn)多方位的送料，可以實(shí)現(xiàn)多種送料形式以及復(fù)雜的送料行程。

（2）電氣送料機(jī)構(gòu)。此送料機(jī)構(gòu)，是通過(guò)額外的動(dòng)力源來(lái)進(jìn)行送料功能的實(shí)現(xiàn)。

（3）機(jī)械送料機(jī)構(gòu)。是通過(guò)壓力機(jī)本身的動(dòng)力，可以通過(guò)上模的上下運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，也可以通過(guò)轉(zhuǎn)軸的動(dòng)力，來(lái)實(shí)現(xiàn)送料的功能。

數(shù)控送料和電氣送料，雖然其送料精度高，送料平穩(wěn)、快捷，但其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，成本高，不適合本設(shè)計(jì)。所以選用機(jī)械送料機(jī)構(gòu)。

2 沖壓的零件

沖壓成品為條形元件，材料為不銹鋼，如圖1所示。因?yàn)榱慵从袠?biāo)注公差，查手冊(cè)，按IT10精度，標(biāo)準(zhǔn)公差帶為160 μm。

圖1 沖壓成品圖

零件屬于大批生產(chǎn)，工藝性較好?？紤]節(jié)省材料，排樣圖如圖2所示。

圖2 排樣圖

沖壓過(guò)程圖如圖3所示。

圖3 沖壓過(guò)程

3 沖壓送料機(jī)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)

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。

常見送料機(jī)構(gòu)形式有5種：一為鉤式送料機(jī)構(gòu)，二為凸輪鉗式送料機(jī)構(gòu)，三為杠桿送料機(jī)構(gòu)，四為夾持送料機(jī)構(gòu)，五為輥軸送料機(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)。

圖4 工作原理圖

工作原理：輥軸1和2固定在壓力機(jī)工作臺(tái)上，通過(guò)偏心輪7，連桿8和單向機(jī)構(gòu)5等驅(qū)動(dòng)下輥軸2作周期性的轉(zhuǎn)動(dòng)，按照一定速度間歇地把條料送進(jìn)。上輥軸1除轉(zhuǎn)動(dòng)外，可以豎向移動(dòng)，送料時(shí)，彈簧6的力量緊緊壓在條料和下輥軸上。當(dāng)插入條料時(shí)，用特備的手柄將上輥抬起。值得注意的是，在沖壓開始之前，借助于裝在沖頭支臂上的調(diào)節(jié)螺釘4和杠桿3把上輥抬起，使壓在兩輥軸之間的條料松開，這樣，可以避免在條料上張力的影響下?lián)p壞模具。同時(shí)，也有利于用定位銷將條料精確定位和有利于對(duì)條料進(jìn)行拉緊。

單面滾軸式送料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖，如圖5所示。

圖5 單面滾軸式送料機(jī)構(gòu)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)劑盤可調(diào)偏心距。

4 沖壓送料機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)

綜合各個(gè)零件的設(shè)計(jì)，裝配上箱體，箱底，材料皆用Q235。

總裝配如圖6所示。

圖6 沖壓送料送料機(jī)構(gòu)總裝配圖

由于此機(jī)構(gòu)的輥?zhàn)娱L(zhǎng)度為100 mm，因此，適用于條料寬度為80 mm以下的條料。輥?zhàn)又睆綖?00 mm。由于與離合器相接的搖桿的擺動(dòng)角度最大為90°，因此，通過(guò)計(jì)算得知，此送料機(jī)構(gòu)的步距最大為78 mm。

綜上所述，此送料機(jī)構(gòu)的適用范圍為條料寬度不超過(guò)80 mm，步距不超過(guò)78 mm的任何薄料沖壓送料。

5 沖壓送料機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑與密封

（1）潤(rùn)滑。潤(rùn)滑是摩擦學(xué)研究的重要內(nèi)容。改善摩擦副的摩擦狀態(tài)，以降低摩擦阻力，減緩磨損的技術(shù)措施，一般通過(guò)潤(rùn)滑劑來(lái)達(dá)到潤(rùn)滑的目的。本設(shè)計(jì)中的齒輪采用脂潤(rùn)滑，每隔10個(gè)工作日手工加一次脂，從而經(jīng)常保持齒面的清潔。潤(rùn)滑脂采用鈣基潤(rùn)滑脂中的2號(hào)，它具有抗水性好等優(yōu)點(diǎn)，環(huán)境適用性強(qiáng)。

軸承潤(rùn)滑采用黃油潤(rùn)滑，每隔8個(gè)工作日，用手工機(jī)槍加一次油，保持軸承良好的工作特性。

（2）密封。密封技術(shù)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備和管道連接中。其目的是為了防止在不同壓力、溫度、工作介質(zhì)等條件下，使各個(gè)空間隔開，防止外來(lái)介質(zhì)侵入和工作介質(zhì)流出。由于種種原因，許多設(shè)備往往達(dá)不到密封要求，造成泄漏。

本設(shè)計(jì)中的密封，主要是軸承的密封，主要使用氈圈密封的形式密封，防止灰塵進(jìn)入軸承內(nèi)部，使軸承保持清潔。

氈圈密封因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜而廣泛使用在軸承密封領(lǐng)域內(nèi)，其密封效果是靠矩形氈圈安裝于梯形槽所產(chǎn)生的徑向壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

6 結(jié)束語(yǔ)

本次設(shè)計(jì)任務(wù)的主要內(nèi)容，是完成沖壓送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。對(duì)本送料機(jī)構(gòu)中的壓緊機(jī)構(gòu)、杠桿抬輥機(jī)構(gòu)等重要機(jī)構(gòu)的用途及功能，進(jìn)行了介紹，并且進(jìn)行了設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)在沖壓過(guò)程中自動(dòng)送料功能。

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