平面送料机构设计.docVIP

在冲压实践中，经常遇到小型平板类的半成品。生产时工人常需用手或手持工具把板件送入模具工作区。偶尔会出现工人手指受损，这就给冲压的安全生产带来隐患。一次冲压事故中，工人手指折断。引发笔者针对1000kN压力机，采用平面连杆机构和推板装置，研究并设计了一台适于小型平板冲压件的自动送料机构，辅以自动出件机构就可实现小型平板冲压件的自动生产，避免工人的手部进入模具工作区，防止生产中出现安全事故。同时，该机构支持压力机连续工作，可提高生产率，并延长其制动皮带的寿命。　　在半成品自动化装置中，送料机构是核心机构。文献［1］、［2］介绍了斜楔推动的推板式送料机构和杠杆推动的推板送料装置，由于采用弹簧驱动推板进行送进，送料行程较短，不适于需较大送料行程的压力机自动生产的需要。本文研究平面连杆机构以及推板装置，用以实现较大的送料行程。该机构的运动特性与压力机滑块的运动特性相关，即送进的初始与结束阶段速度较慢，符合冲压生产的要求。 1　送料机构的运动分析 1.1　送料行程的确定　　依据协作单位生产的特点，确定影响送料行程的因素如下：　　压力机行程：130mm　　板坯宽度：40～60mm　　滑块中心到滑块正前方最大尺寸：250mm　　预留滑块至料匣的安全距离：20mm　　料匣宽度：80mm　　由以上条件确定送料机构的最小行程为：330mm，行程放大倍数：2.54倍。 1.2　送料机构的运动原理图　　以压力机滑块为主动件带动滑块摇杆机构实现一级行程放大，由摇杆带动与摇杆固接的拨杆实现二级行程放大，来满足送料行程不小于330mm。同时，需要保证连杆与摇杆的传动角不小于40°。该机构的运动原理和主要参数如图1所示。 图1　送料机构运动原理图 1.3　粗定送料机构的运动参数　　已知滑块行程为130mm，最小送料行程为330mm。为保证机构正常工作，取最小传动角为40°。根据以上条件确定该机构的运动参数，如图2所示。 图2　送料机构的运动参数 　　送料机构中各运动参数之间的解析关系如下：　　　L2cosα+L3cosβ=L4　　　L2sinα+L1=L5+L3sinβ式中：L——滑块行程；　　　L1——与滑块行程、上模高度以及连接件厚度相关的长度；　　　LL——送料行程(见图2)。　　摇杆与拨杆的固定角为163°。 1.4　送料行程与坯料定位的保证　　影响送料机构运动规律的相关尺寸有下模和上模高度，其实际变动范围：下模高度为70～130mm；上模高度为140～170mm。　　考虑到零件误差对送料机构运动规律的影响，送料行程应有一定的调节量，以保证该机构运动的稳定性。故采取如下措施：滑块与机构联接处设置垫块，适应不同的上模高度；机架设置调整装置，在下模高度有变化时，通过调整机架高度来保证机构运动规律不变。滑块摇杆机构中的连杆设计成可调形式，当以板料在模具中的正确位置为定位基准时，可对连杆进行调节，保证送料行程不小于330mm。　　图3为连杆长度变化对送料行程的影响规律。其中，L0是连杆以580mm为基数时的变化量，LL为送料行程(见图2)，LL1为送料前段行程。通过对图形的分析可知，送料行程超过330mm，满足最小送料行程的要求；送料前段行程可调，可适应不同坯料宽度的需要，同时可补偿由于制造误差对机构运动规律的影响。 图3(a)连杆长度变化对送料行程的影响(b)连杆长度变化对送料前段行程的影响 1.5　验证连杆与摇杆的传动角　　如图4所示，其中L为滑块行程；δ为连杆与摇行程的关系杆的传动角(这里取L0=10mm，见图2)。由分析可知，连杆与摇杆的传动角大于58°，满足最小传动角40°的要求。 图4　传动角与滑块 1.6　拨杆与推板的夹角　　如图5所示，其中，摇杆与拨杆的固定角为163°(见图1)；L0是连杆以580mm为基数时的变化量；γ1为拨杆在最前位置时与推板之间的夹角；γ2为拨杆在最后位置时与推板之间的夹角(见图2)。由图5可知，它们之间的夹角均大于60°，保证推板在运动过程中不出现明显抬起，实践证明此角度是合理的。 图5(a)拨杆在最前位置时与推板的夹角变化(b)拨杆在最后位置时与推板的夹角变化 2　板料送进精度控制 　　板料定位按照原模具的定位形式，即在模具的前部采用弹性定位装置进行定位，在左侧采用带斜面的定位块进行定位。因此，板料的送进精度控制依据板料的定位形式来确定，即控制板料在模具上的前后、左右的位置精度。　　在前后方向，使板料紧靠模具前方的弹性定位装置，以此为板料送进的正确位置，调节连杆长度，使推板接触板料的边缘，从而保证板料在送进时到达模具的正确位置。　　在左右方向，板料未送到模具前由导轨进行导向，当板料进入模具后，则由模具上左侧带斜面的定位块进行定位