冲床自动送料机构设计（160mm）

分类号 TH122 单位代码 11080 密 级 学 号 0802140208 本科毕业论文（设计）题 目冲床自动送料机构设计（160mm）作 者古代辉院 (系)机械与材料工程学院专业班级机械设计制造及其自动化2班学 号0802140208指导教师张艳丽答辩日期2018年 5 月 25 日西安文理学院毕业论文（设计）诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人毕业论文（设计）与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。 论文作者签名: 古代辉 2018年 5月 25 日西安文理学院本科毕业论文（设计）冲床自动送料机构设计（160mm）摘要：传统冲床机构是由人工送料，耗时长且工作效率低，所以现改进用冲床自动送料机构，提高机床运动效率，降低人力。由于送料的工件厚度比较薄，综合选定辊轴送料机构。论文对现有设备结构进行分析，在现有结构的基础上，利用主轴原动力，采用曲柄摇杆机构，棘轮机构，双辊轴实现冲床自动送料。通过原理分析，计算送料机构的相关构件尺寸，进行结构设计；再对关键零部件进行强度计算和校核，如齿轮、轴、轴承和键等，以满足设计要求。AutomaticfeedingmechanismofpunchpressAbstract:Thetraditionalpunchingmachineismadeofartificialfeeding,whichistime-consumin-andinefficient.Therefore,theautomaticfeedingmechanismofpunchingmachine is used to improvetheefficiencyofmachinetoolmovementandreducemanpower.Becauseoftherelativelythin,comprehensiveselectionoftherollerfeedingmechanism.Thepaperanalyzestheexistingequipmentstructure,andonthe based on.theexistingstructure,themainshaftdrivingforce is used to drivethecrankrockermechanism.Theratchetmechanismandthedoublerollerare usedtorelizetheautomaticfeedingofthepunchpress.Throughtheprincipleanalysis,therelerantcomponentsizeofthefeedingmechanismiscalculatedandthestructuraldesignincarriedout.Thenthekeypartsarecalculatedandchecked,suchasgear,shaft,bearing andkeytomeetthedesignrequirements.Keywords：Punch;Automaticfeeding;Crankrockermechanism.目 录1 绪论11.1 冲压在机械制造中的地位及特点11.2 现代冲压加工发展趋势22自动送料机构的总体方案设计32.1送料机构的选择32.1.1自动送料装置的选择32.1.2送料方式的选择32.2机构的尺寸42.2.1机构的原始尺寸42.2.2确定机构的尺寸52.3送料机构的运动原理62.4送料时间及其调整方法72.5送料装置机构运动分析82.5.1作滑块和板料的位移曲线图82.5.2作滑块和板料的速度线图(v-t曲线)82.6小结93冲床自动送料机构的设计103.1上下辊的尺寸103.2压紧装置103.3抬辊装置113.4驱动机构123.4.1曲柄摇杆机构尺寸123.4.2曲柄滑块机构尺寸123.5间歇运动机构133.6其它零件133.7离合器133.8小结144齿轮的设计及校核154.1齿轮的初步设计154.2齿面接触疲劳强度验算164.3齿根弯曲疲劳强度验算184.4小结195轴的设计及校核205.1下辊轴的校核205.2大齿轮轴的校核245.3小结286 轴承的设计和校核296.1第一对轴承的校核296.2第二对轴承的校核306.3小结317 键的设计和校核327.1第一个平键的设计和校核327.2第二个平键的设计和校核337.3第三个平键的设计和校核347.4小结348 零件的润滑358.1齿轮的润滑358.2轴承润滑358.3小结369. 密封和注意事项379.1轴承的密封379.2注意事项379.3小结38总结39结束语40参考文献41致 谢42附录A 外文文献43III西安文理学院本科毕业论文（设计）1 绪论冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接到变形力进行变形，从而获得一定形状，尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料，模具和设备是冲压加工的三要素。1.1 冲压在机械制造中的地位及特点冲压既能够制造尺寸很小的仪表零件，又能够制造诸如汽车大梁、压力容器封头一类的大型零件；既能够制造一般尺寸公差等级和形状的零件，又能够制造精密（公差在微米级）和复杂形状的零件。占全世界钢产60%70%以上的板材、管材及其他型材，其中大部分经过冲压制成成品。冲压在汽车、机械、家用电器、电机、仪表、航空航天、兵器等制造中，具有十分重要的地位。 冲压件重量轻、厚度薄、刚度好。它的尺寸公差是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需再经机械切削即可使用。冷冲压件的金属组织与力学性能优于原始坯料，表面光滑美观。冷冲压件的公差等级和表面状态优于热冲压件。大批量的中、小型零件冲压生产一般是采用复合模或多工位的连续模。以现代高速多工位压力机为中心，配置带料开卷、矫正、成品收集、输送以及模具库和快速换模装置，并利用计算机程序控制，可组成生产率极高的全自动冲压生产线。采用新型模具材料和各种表面处理技术，改进模具结构，可得到高精度、高寿命的冲压模具，从而提高冲压件的质量和降低冲压件的制造成本。 冲压生产的工艺和设备正在不断发展，除传统的使用压力机和钢制模具制造冲压件外，液压成形以及旋压成形、超塑成形、爆炸成形、电水成形、电磁成形等各种特种冲压成形工艺亦迅速发展，把冲压的技术水平提高到了一个新的高度。特种冲压成形工艺尤其适合多品种的批量（甚至是数十件）零件的生产。对于普通冲压工艺，可采用简易模具、低熔点合金模具、成组模具和冲压柔性制造系统等，组织多品种的中小批量零件的冲压加工。 总之，冲压模具有生产率高、加工成本低、材料利用率高、操作简单、便于实现机械化与自动化等一系列优点。采用冲压与焊接、胶接等复合工艺，使零件结构更趋合理，加工更为方便，可以用较简单的工艺制造出更复杂的结构件。1.2 现代冲压加工发展趋势制造冲压件用的传统金属材料，正逐步被各种复合材料或高分子材料替代。 在模具设计与制造中，开发并应用CAD/CAM系统，发展高、新制造技术和模具、装置等，以适应冲压产品的更新换代和各种生产批量的要求。推广应用数控冲压等设备，进行机械化与自动化的流水线冲压生产。 某些传统的冲压加工方法将被液压成形、旋压成形、爆炸成形等新颖的技术所取代，产品的冲压加工趋于更合理、更经济冲模的核心部分是工作零件，即凸模和凹模。其形状和尺寸是由冲压工序的性质决定的。冲裁冲孔落料模的凸、凹模之间间隙很校，并做成锋利的刃口，以便形成强大的剪切力进行剪切，使坯件与板料分离在现代化的机加工过程中，消耗于送料的时间损失是组成零件单件加工时间的一部分，它属于辅助时间。要想提高生产率，减少生产中的辅助时间将是非常重要的一个环节。而要想减少辅助时间，就必须提高生产的自动化程度。自动送料机构就是为实现生产中送料工序自动化而设计的一种专用机构。自动送料机构可将冲压料或冲压件经过定向机构，实现定向排列，然后顺序地送到机床或工作地点。这在自动化成批大量的生产中显然是实用的，不但可把操作人员从重复而繁重的劳动中解脱出来，而且对保证安全生产也是一种行之有效的方法。目前，国内拥有大量的冲压机床，如果能把它们改造成半自动或自动机床，将会充分发挥机床的潜在力量，这是一个具有重大意义的事情，而在机床上安装自动送料机构，这将大大提高冲压的生产效率，实现冲压的完全自动化。2自动送料机构的总体方案设计2.1送料机构的选择2.1.1自动送料装置的选择在冲床自动送料机构中，自动送料装置需要便捷和可操作性强的功能以便更好的送料。经过考察和实际情况可知，上件装置在本次设计中不符合，其性能复杂且不便捷。而本次冲床自动送料机构的设计主要是为了提高送料的效率，减少工人的工作量以及浪费不必要的机器的损耗。所以我选择了送料装置，也就是自动送料装置，而不是人工上件或者机械上件。2.1.2送料方式的选择查资料可知，能够选择的送料方式很过，例如钩式、轮钳式、杠杆式等。现对这些送料方式进行综合考察，以选出最适合本次冲床的送料方式。从板料厚度上比较：可知因为钩式、轮钳式和杠杆这三种送料方案所要使用的模胚料的厚度偏厚，而本设计所用的材料比较薄，所以前三种送料方式不予考虑。从送料方式稳定性比较：夹持送料是利用工具夹住模具，在运动过程中，振动大从而导致不能正常送料，不够准确。但是辊轴送料机构的运动过程中就比较稳定，也能更为准确的达到送料的目的，从而提高冲床送料，效率更高，节省时间材料等。由于辊轴送料机构大大地提高了冲床送料的效率和准确性，所以我选择了这个送料机构如图2-1图2.1辊轴送料装置实物图12.2机构的尺寸2.2.1机构的原始尺寸图2.2辊轴送料装置的原理图1. 板料送进距离Sn =160mm2. 压机频次n =170次/分3. 板料厚度B=2.5mm4. 冲压滑块行程H=80mm5. 许用压力角=25度6. 板料送进阻力Fb=550N7. 冲压板料时的阻力Fr=2500N8. 速度不均匀系数=0.039. e=010. 底面至冲床工作台面距离为2050mm 11. 上辊轴半径Rb=下辊轴半径=小齿轮半径=60 mm12. 大齿轮半径R2=120mm13. R=180mm14. X=370mm15. Y=1250mm2.2.2确定机构的尺寸根据2.2.1机构的原始尺寸可知道机构尺寸的原始要求，现依次求出机构的尺寸大小。计算步骤如下:A.求辊轴转角 B.摇杆摆角 C.机架中心距 D.曲柄摇杆机构：曲柄半径r= lO1A=2543.24 mm 则曲柄半径 r=50.23mm上面求出了曲柄摇杆机构的曲柄半径r的大小，而本次机构中不仅有曲柄摇杆机构也有曲柄滑块机构，现在求曲柄滑块机构的曲柄半径r1。E.曲柄滑块机构:半径r1 F. 初取杆长l1=560mm：而可知杆长l1=560mm符合要求，杆lAC也符合要求。综上为送料机构的尺寸计算。2.3送料机构的运动原理图2.3机构送料与运动循环图从图2-3可知，冲床自动送料是由板料送进与滑块上下行进同时进行的。板料送进运动原理：大齿轮带动小齿轮运动，同时上辊轴被压紧，所以被上下辊轴压住的板料就被带动向前行进。曲柄运动原理：曲柄连接着两个运动，一个是曲柄滑块运动，一个是曲柄摇杆运功。这两个运动是同时进行的，并且曲柄摇杆连接着板料送进运动。1.曲柄滑块运动原理：曲柄是绕固定点旋转，并且带动着滑块上下运动。由于曲柄不停循环360度作运动，则滑块也上下做周期性的运动。2.曲柄摇杆运动原理：曲柄运动带动着大齿轮运动，而大齿轮与小齿轮啮合，也就是顺着带动小齿轮向前转动。由于小齿轮（下辊轴）与上辊轴合力压住了板料，板料同时也被带动着向前运动，着也就是板料送进运动。可知此时曲柄也不停循环360度作运动，则齿轮运动也是周期性的运动。板料送进运动和曲柄滑块上下运动是同时做循坏运动，就顺利完成了自动送料。2.4送料时间及其调整方法由上面可知送料送进和滑块上下是同时进行的。滑块在最低点时，停止送料，其余滑块运动在除最低点时，如图2-3b，曲柄转角大概在270度到90度之间，板料都在送料。如图2-3a所示。设定好送料距离，可以通过改变偏心的圆周位置来达到精确送料。用这个方法实际就是通过改变送料的快慢，以与滑块的上下运动匹配，保证送料的圆满完成。 图2.4送料机构实物图22.5送料装置机构运动分析2.5.1作滑块和板料的位移曲线图如图2-3，将曲柄滑块机构中，曲柄的移动范围分为12等分，并且是按照曲柄的旋转方向所依次划分的。取开始运动时的地方为原点，也就是12等分的第一等分，而此时在冲头处在最高点。并且冲头开始冲压，板料开始送料，一直到最低点，也就是第七等分时，板料停止送料，冲头切料。完成切料后，曲柄带动冲头向上返回，而机构又开始送料。就这样循环周期性地送料。按照此运动规律，作滑块和板料位移图。图2.5位移图2.5.2作滑块和板料的速度线图(v-t曲线)根据微分法，速度的表示公式为：dy在图2-5位移图中表示ds，而dx在图2-5位移图中表示dt。并且在图2-5位移图中表示所在点时的切线的倾角。从图中我们可以知道,速度V与位移图中所在点时的切线的倾角，也就是在位移图中该点处的斜率成正相关关系。其中K为极距，单位为mm按照此运动规律，作滑块和板料速度图。图2.6速度图2.6小结本章首先对冲床自动送料机构进行了总体方案的选择和送料方式的选择。再在原始尺寸的基础下对机构的尺寸进行了详细的计算，方便于以后对机构更深的设计和分析。最后对机构的运动原理进行了详细，以便对机构进行全面的了解。3冲床自动送料机构的设计3.1上下辊的尺寸这个机构中有两个辊子，分为上下辊轴，它们也是机构在工作时的主要零件。在冲床工作中，上下辊轴分别与材料接触 。本设计的主动辊为下辊。其直径S为送料距离（mm）,为摇杆摆角，一般从动辊直径可设计的稍小些。从推荐的中心距离系列中暂时选择， 3.2压紧装置在自动送料过程中，板料之所以能向前行进，是由于其被上下辊固定住，再由上辊的向前进带动着向前进。所以需要选择一个合适的压紧装置，避免板料未被压紧，或是被压得太紧而造成表面断裂等情况出现。根据实际情况，既要保护板料不受损伤，又要压紧板料，我选择了板簧式压紧装置。图3.1板簧实物图如图3-1，其截面是长方形，并合在一起形成的长圆弧形弹簧钢。所以这种构造是板簧由于其他压紧装置的优势，其具有一定程度的阻尼以及弹簧功能。这样的功能运用于本设计中，可既完成压紧，又可保护板料的性能不受损坏。3.3抬辊装置在送料过程中，既然有了压紧装置来压紧辊子，那就也需要抬辊装置来放松辊子，毕竟板料不是一直都在冲床上，一直处于被送进的状态。与压紧装置一样，作用的对象都是上下辊，不过主要是针对上辊。抬辊装置是让上辊向上移动一点高度，使其与下辊不在将板料压紧，使胚料处于自由的状态，可以送进或者调整。本次设计机构送料过程中需要两次抬辊：一次是在胚料装进冲床时，需要上辊抬起，将其送入上下辊的间隙；第二次时将要切料时，而此时以将胚料送到了指定位置，这时需要抬辊，以调整胚料的位置，更好的切料。抬辊装置有撞杆式、气动式等。为了更便捷和更有效，本次设计在第一次抬辊动作中没有选择以上几种，而是选择手动。所以在抬辊中装上一个手柄，使它与撞杆式抬辊装置连在一起，利用杠杆原理实现，就巧妙和简便的达到了抬辊要求。图3- 2手柄示意图第一次抬辊，由于是第一放料，还没开始送料，所以选择用手柄这样更合理的方式。但第二次抬辊，是送料完成后，将要切料，此时需要抬辊。所以我选择了撞杆式抬辊装置，当送料完成后，如图3-2，板料撞到了装置，给到信号，装置就讲上辊抬起。图3.3 抬辊装置原理图3.4驱动机构3.4.1曲柄摇杆机构尺寸由上面的计算可得曲柄摇杆机构尺寸：曲柄 lO1A =50.23 mm连杆 L=1300 mm摇杆 R=180 mm曲柄转动中心和大齿轮转动中心距O1O2=1303.6 mmlO1A2+ O1O22 96.54mm则曲柄滑块机构尺寸的设计如此，满足要求。3.5间歇运动机构由第二章可知，在机构自动送料过程中，机构送料是周期循环的，而辊轴也是要周期性的间歇转动的。因为不是一直不停的送料，是要停下一会以有时间切料的。这时就需要间歇机构来控制机构。间歇运动机构也是通过控制辊轴来实现其功能的，如图3-6，综合考虑，棘轮机构是最符合以上要求的。图3.4 棘轮机构示意图3.6其它零件本次设计中所用到的紧固零件等其他零件，无需经过自己计算，都是通过手册选取的标准件。另外，为板料能送到指定位置，不受速度、惯性等外界因素的影响，会在辊轴的顶端部分安装制动器。3.7离合器可知间歇机构使辊轴间歇性运动，同时也需要离合器来控制辊轴的停歇。如图3-6。图3.5离合器结构图3.8小结本章是对机构的零件以及机构的设计，是对冲床机构更详细的设计。首先分析了上下辊轴的尺寸，再根据计算得出详细尺寸。再分别对压紧装置、抬辊装置、驱动机构和间歇运动机构进行分析说明，并选择了最适合本次设计的装置和机构。最后再说明了机构的其他零件的选择和离合器的选择。4齿轮的设计及校核本次送料机构中有一对齿轮传动，大齿轮带动小齿轮，小齿轮和上轮辊一起带动板料前进，从而达到自动送料的目的。由于胚料比较薄，所以对齿轮的性能有一对要求，以保证板料不被挤压损坏，顺利完成送料。 图4.1齿轮示意图由于只有达到传动的要求，对传动比没有严格要求.故查资料小齿轮（下辊轴）的材料用40Cr，硬度取为260HB。大齿轮的材料用45刚，硬度取为240HB。4.1齿轮的初步设计小齿轮轴上；根据经验，由模数取值表， 取m=4.5 ； 初取小齿轮齿数，小齿轮齿数 ； 小齿轮分度圆直径d1=mz1=4.527=120mm ； 大齿轮分度圆直径d2=mz2=4.553=240mm ；则可算得大小齿轮中心距a=m(z1+z2)/2=4.5*(27+53)/2=180mm ； 取小齿轮齿宽b1=60mm，大齿轮齿宽b2=50mm ；由转数，在机械设计中图12.17c 查得小齿轮的齿面接触疲劳极限 ； 大齿轮的齿面接触疲劳极限 4.2齿面接触疲劳强度验算由于大小齿轮互相啮合运动，所以； 根据参考文献七中可选得齿轮传动的精度为8级精度；根据参考文献七中12.9可选得；根据参考文献七中图12.9可选得齿轮的圆周力而又即可算得重合度系数则可算得齿间载荷分配系数根据参考文献七中表12.11，可求得综上可求得载荷系数 根据表参考文献七中12.12可选得弹性系数 根据图参考文献七中12.16可选得 根据表参考文献七中12.14可选得工作时间=24000h根据表参考文献七中12.15，估计应力循环次数的取值范围为10，并且选取m=8.79 则小齿轮的应力循环次数为 = 大齿轮的应力循环次数为 根据参考文献七中图12.18小齿轮的接触寿命系数ZN1=1.18 大齿轮的接触寿命系数ZN2 =1.19 则可算得小齿轮的许用接触应力 大齿轮的许用接触应力 从而可算得齿面接触疲劳强度 则可看出齿面接触疲劳强度小于许用齿面接触疲劳强度，满足要求。 4.3齿根弯曲疲劳强度验算首先算得可算得齿间载荷分配系数=1.45先算得b/h=60/(4根据参考文献七中图12.14可选得齿向载荷分布系数综上可算得载荷系数=3.74根据参考文献七中图12.21可选得小齿轮的齿形系数 大齿轮的齿形系数根据参考文献七中图12.22可选得小齿轮的应力修正系数 大齿轮的应力修正系数 根据参考文献七中图12.23c可选得小齿轮的弯曲疲劳极限 大齿轮的弯曲疲劳极限根据参考文献七中表12.14可选得齿轮的弯曲最小安全系数为 根据参考文献七中表12.15可选得应力循环次数 的取值范围为并且选取m=49.91可计算得小齿轮的应力循环次数为 =24.48107 大齿轮的应力循环次数为=12.27107根据参考文献七中图12.24可选得小齿轮的弯曲寿命系数为 大齿轮的弯曲寿命系数为根据参考文献七中图12.25可选得尺寸系数综上可计算出小齿轮的许用弯曲应力=316.8MPa大齿轮的许用弯曲应力验算小齿轮的弯曲应力=84.98MPa大齿轮的弯曲应力=85.13MPa由上面的计算可知大小齿轮的弯曲应力都小于其许用弯曲应力，满足要求。4.4小结本章对机构中所使用的齿轮进行了系统的计算和校核。首先对齿轮进行初步计算，再对齿轮的齿面接触疲劳强度和根弯曲疲劳强度进行验算。最后所选择的齿轮满足机构使用要求。5轴的设计及校核本次冲床自动送料机构有上下两个轮辊和一个大齿轮，所以机构采用了三根轴，分别是上下辊轴和大齿轮轴。上辊轴起固定作用，而下辊轴和大齿轮轴上零件偏多，结构复杂。故只对下辊轴和大齿轮轴进行校核。轴径可以按照扭转强度进行初算，计算公式为：式中P-轴所传递的功率（kw） n-轴的转速（r/min） A-由轴的许用应力所确定的系数5.1下辊轴的校核由于对下辊轴的材料没有特殊要求所以选用下辊轴的材料为45钢调质 图5.1 下辊轴示意图下辊轴的计算步骤如下： 图 5.2齿轮受力图如图5-2，齿轮的受力图，首先要知道转矩则可求出下辊轴的圆周力为 =550N 再能算出下辊轴的径向力为 =256.47N 根据图5-2，可由此算出下辊轴的支撑反力为 =439.82N 根据图5-2，可由此算出下辊轴的水平面反力为 =337.18N 根据上面的计算，可首先画出下辊轴的弯矩图如下 图5.3下辊轴的弯矩图根据上面的计算，受力分析可得下辊轴的水平面受力图如下 图5.4下辊轴的水平面受力图则根据图5-4，可算出下辊轴的垂直面反力分别为 根据上面的计算，受力分析可得下辊轴的垂直面受力图如下 图5.5下辊轴的垂直面受力图再综上可画出下辊轴的弯矩图如下 图5.6下辊轴的弯矩图根据参考文献七中表16.3可选得下辊轴的许用应力分别为，则可算出下辊轴的应力校正系数为=0.58根据上面的计算，可首先画出下辊轴的转矩图如下 图5.7下辊轴的弯矩图根据图5-7，则下辊轴的当量转矩分别为 ； 再根据上面所有的计算，再得出下辊轴的弯矩图如下 图5.8下辊轴的弯矩图下辊轴的轴径1为=14.26mm40mm根据计算可知轴径1满足要求。下辊轴的轴径2为=18.32mm26mm根据计算可知轴径2也满足要求。综上，下辊轴的所有校核都符合要求，则下辊轴合格，可用于本次设计的自动送料机构。5.2大齿轮轴的校核选取的大齿轮轴的材料为45刚,调质处理取，于是得大齿轮轴的最小轴径为图5.9 大齿轮轴示意图大齿轮轴的计算步骤如下： 图5.10 大齿轮受力图首先计算出大齿轮轴受的力如图5-2，齿轮的受力图，首先要知道转矩则可求出大齿轮轴的圆周力为=550N再能算出大齿轮轴的径向力为=256.47N根据图5-10，可由此算出大齿轮轴的支撑反力分别为 =439.82N 根据图5-10，可由此算出大齿轮轴的水平面反力为 =337.18N 根据上面的计算，可首先画出大齿轮轴的弯矩图如下 图5.11大齿轮轴的弯矩图根据上面的计算，受力分析可得大齿轮轴的水平面受力图如下 图5.12大齿轮轴的水平面受力图则根据图5-4，可算出大齿轮轴的垂直面反力分别为=809.57N=946.9N根据上面的计算，受力分析可得大齿轮轴的垂直面受力图如下 图5.13大齿轮轴的垂直面受力图再综上可画出大齿轮轴的弯矩图如下 图5.14大齿轮轴的弯矩图根据参考文献七中表16.3可选得大齿轮轴的许用应力分别为;则可算出大齿轮轴的应力校正系数为=0.64根据上面的计算，可首先画出大齿轮轴的转矩图如下 图5.15大齿轮轴的转矩图根据图5-15，则大齿轮轴的当量转矩分别为 ；再根据上面所有的计算，再得出大齿轮轴的弯矩图如下 图5.16大齿轮轴的弯矩图大齿轮轴的轴径1为=17.71mm40mm根据计算可知轴径1满足要求。大齿轮轴的轴径2为=18.07mm26mm根据计算可知轴径2也满足要求。综上，大齿轮轴的所有校核都符合要求，则大齿轮轴合格，可用于本次设计的自动送料机构。5.3小结本章主要构中所使用的两个轴进了系统的计算和校核。首先对下辊轴进行了详细的计算和校核，再对大齿轮轴进行了计算和校核。最后所选择的两个轴都满足机构使用要求。6 轴承的设计和校核机构中轴承都选用深沟球轴承,也都是选用d=40mm 6008型的6.1第一对轴承的校核首先计算出出第一对轴承的径向载荷=844N根据上面的计算可知第一对轴承的转速；第一对轴承的轴向载荷=0 N而=0/9420=0根据参考文献七中表18.7可得e=0.16又可计算得=0/8440e则根据参考文献七中表18.7，可得X=1，Y=0又根据参考文献七中表18.8可得第一对轴承的冲击载荷系数=1.2综上，可算出第一对轴承的当量动载荷=1012.8N而我预计第一对轴承的预期使用寿命为=再根据上面的数据可计算出第一对轴承的额定动载荷=6335.27N而6008型的深沟球轴承基本额定动载荷为=13200N 可知计算出的第一对轴承的额定动载荷远远小于基本额定动载荷，则选用的轴承满足机构使用要求。6.2第二对轴承的校核首先计算出出第二对轴承的径向载荷=952N根据上面的计算可知第二对轴承的转速第二对轴承的轴向载荷也等于零，=0N而=0/9420=0根据表18.7可得e=0.16又可计算得=0/952 ，0e则根据参考文献七中表18.7，可得X=1，Y=0又根据参考文献七中表18.8可得第二对轴承的冲击载荷系数=1.2综上，可算出第二对轴承的当量动载荷=1142.4N而我预计第二对轴承的预期使用寿命为=再根据上面的数据可计算出第二对轴承的额定动载荷=4588N而6008型的深沟球轴承基本额定动载荷为=13200N可知计算出的第二对轴承的额定动载荷远远小于基本额定动载荷，则选用的轴承满足机构使用要求。6.3小结本章对机构中的两对轴承进行了系统的计算和校核。首先对第一对轴承进行了计算和校核，再对第二对轴承进行了计算和校核。最后所选择的两对轴承都满足机构使用要求。7 键的设计和校核键是标准件，用来实现轴上轴向固定和周向固定。此次设计采用了四个键，分别是3个普通平键和1个圆头楔键。 7.1第一个平键的设计和校核 图 7.1 平键连接受力图 1.选择键连接的类型和尺寸根据实际情况，首先选用平键连接。，类型选用圆头普通平键（A型）。2.校核键连接的强度可知键，轴和轮毂的材料都是钢；根据上面的计算可知第一个平键传递的根据参考文献七中查表可得由于键的长度要稍小于所在轴段，则第一个平键键长为22mm。 根据参考文献七中查表7.1可得第一个平键的许用挤压应力为综上可算出第一个平键能传递的转矩为 根据上面的计算可知第一个平键所能传递的转矩大于平键能传递的基本转矩，则第一个平键满足机构使用要求。7.2第二个平键的设计和校核1.选择键连接的类型和尺寸根据实际情况，首先选用平键连接。，类型选用圆头普通平键（A型）。2.校核键连接的强度可知键，轴和轮毂的材料都是钢；根据上面的计算可知第二个平键传递的根据参考文献七中查表可得由于键的长度要稍小于所在轴段，则第二个平键键长为45mm。根据参考文献七中查表7.1可得第二个平键的许用挤压应力为综上可算出第一个平键能传递的转矩为 根据上面的计算可知第二个平键所能传递的转矩大于平键能传递的基本转矩，则第二个平键满足机构使用要求。7.3第三个平键的设计和校核1.选择键连接的类型和尺寸根据实际情况，首先选用平键连接，类型选用圆头普通平键（A型）。2.校核键连接的强度可知键，轴和轮毂的材料都是钢；根据上面的计算可知第三个平键传递的根据参考文献七中查表可得由于键的长度要稍小于所在轴段，则第三个平键键长为33mm。根据参考文献七中查表7.1可得第三个平键的许用挤压应力为综上可算出第一个平键能传递的转矩为 根据上面的计算可知第二个平键所能传递的转矩大于平键能传递的基本转矩，则第二个平键满足机构使用要求。7.4小结本章主要对机构中所使用三个平键进行了系统的计算和校核。首先对第一个平键进行了计算和校核，再对第二个平键进行计算和校核，最后对第三个平键进行计算和校核。可知选择的齿轮满足机构使用要求。8 零件的润滑8.1齿轮的润滑齿轮均采用脂润滑，工人在大概240个小时用脂润滑一次，保证齿轮能长期正常使用。由于钙基润滑脂，防水性好，能在环境恶劣中保持性能。所以润滑脂选用的是钙基润滑脂。 图8.1 钙基润滑脂实物图8.2轴承润滑设计中轴承的润滑均采用黄油润滑，工人在大概200个小时用脂润滑一次，保证轴承的功能能长期正常使用。黄油也是钙基润滑脂，色黄，像猪油，是其的一种俗称。由于钙基润滑脂2号，一般使用在中速轻荷的中小型机械的滚动轴承中。所以这次设计中轴承选用的润滑脂是黄油。图8.2 黄油实物图8.3小结本章对齿轮和轴承的润滑进行了说明和选择，根据实际情况和上面的计算选择的润滑最适合本次设计中的零件。9. 密封和注意事项9.1轴承的密封密封的目的：1. 避免脏污进入，保持轴承的清洁。2. 避免润滑脂泄露，保证轴承润滑，正常工作。3. 降低噪音。4. 延长轴承的使用寿命。型号与它所配套的轴承的内外径和厚度有关查油封型号表，选用油封型号18407。图9.1密封圈实物图9.2注意事项在操作冲床过程中，有一定危险性，所以需要注意安全。1.在操作过程中，不要有大的动作或移动，防止身体失去平衡2.不要用机床做太多太难的动作3.不要将头手等肢体和皮肤伸到材料的移动部分，发生损伤4.材料需符合使用要求，不能在使用过程中突然断裂或变形5.应清楚地标示机床的危险处9.3小结本章首先对机构中零件轴承的密封进行了说明和选择，再详细的把冲床的使用注意事项列举出来，以便能安全的使用。总结传统冲床机构是由人工送料，耗时长且工作效率低，所以采用了本次设计的冲床自动送料机构，提高机床运动效率，降低人力。首先选择机构的总体方案设计和送料的方式，再对机构进行详细的设计。设计中根据原始数据计算出了机构的尺寸，再对机构中所要用到的装置和机构，如压紧装置、抬辊装置、驱动机构和间歇运动机构进行分析说明。最后对机构中所用到的零件进行计算和校核。可知根据本次设计中首先计算出的尺寸，和后面机构装置的选择，以及机构中主要零件的计算和校核。达到了设计的目的和要求。结束语这次毕业设计是进入大学以来最重要的课堂理论知识与实践相结合的过程。在从开始拿到这个题目时到现在，经过了大半年。过程中很紧张担忧，出现这样的状况，最主要的原因是自己对相关的专业知识掌握的还不够扎实。在设计中，我不断钻研，反复思考，反复修改，终于，在自己的不断努力当中完成了自己所担负的设计任务。设计当中我用到了机械设计课程设计，机械设计等相关专业理论知识，翻阅了学过的关于力学、制图、公差方面的书籍如理论力机械制图互换性与测量技术基础，在图书馆借阅了冲床和冲压模具方面的文献和书籍如冲床的数控改造及全自动送料装置的研制冲床自动送料机的原理与设计冲压模具。综合运用了与此相关的各种理论知识，尤其是CAD，深刻认识到它对于机械设计人员的重要性。这次毕业设计中最让我获益的是，增长了独立自主学习的能力。当我一筹莫展时，我首先去图书馆借书。在那些书中我知道了冲床是什么，它自动送料的意义，我应该怎样开始着手。虽然过程很辛苦，但我没有放弃，这是让我最值得骄傲的地方。在以后的学习和生活中，我肯定会面临更过更大的困难，那是没有老师同学帮助我，我得靠自己。我必须得选择坚持，放弃是懦弱的。所以我现在就应该不惧困难，做好毕设。这次毕业设计运用了很多专业知识，很多是大二大三所学。好些知识已经忘记，但我没有气馁，我就去查阅了许多文献和书籍。这些都锻炼了我的自学能力和动手实践能力，获得了很大的成就感。但我知道我的知识还不够，还需要更多的学习。我也对机械这个行业有了更深的了解，产生了更大的趣味性。我更感受这个专业的重要性，需要运用于实践。如果用心去做，就会发现机械这个行业的趣味性，并不是那么枯燥乏味。未来我还要面临更多的困难和挑战，而我也不会像在学校有这么多的帮助。所以我就更需要多学习多经历。这次毕业设计就恰好的达到了锻炼自己的目的，我很感谢有这样的一次机会，也为我以后的工作和学习奠定了一个非常好的基石，以后能取得更大的进步。参考文献1南雷英，戚春晓，孙友松.冲压生产自动送料技术的现状与发展概况J.锻压装备与 制造技术，2006（2）：18-20.2焦连岷.冲床的数控改造及全自动送料装置的研制D.南京：南京理工大学，2007.3王振宁，张学良.冲压机自动送料机构气动系统及PLC控制J.液压与气动，2003 （10）:49-50. 4徐刚，鲁洁，黄才元.金属板材冲压成形技术与装备的现状与发展J.锻压装备与制造技术，2004（4）：16-22.5张新华，俞震初.冲床自动送料机的原理与设计J.锻压技术，1993,18（5）：46-49.6张新华，鲁志康，赵建跃.冲床自动送料机的PLC控制与设计J.锻压技术，2000， 25（2）：44-46.7鲁世红，金龙，杜超.卷板机自动送料技术的现状及发展趋势J.锻压技术，2017,42(7):1-5.5致 谢我历时将近两个月时间终于把这篇论文写完了,在这段充满奋斗的历程中,带给我的学生生涯无限的激情和收获。在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍,都在同学和老师的帮助下度过了。在校图书馆查找资料的时候,图书馆的老师给我提供了很多方面的支持与帮助,尤其要强烈感谢我的论文指导老师张老师。有她对我进行了不厌其烦的指导和帮助,无私的为我进行论文的修改和改进,就没有我这篇论文的最终完成。在此,我向指导和帮助过我的老师们表示最衷心的感谢!同时,我也要感谢本论文所引用的各位学者的专著,如果没有这些学者的研究成果的启发和帮助,我将无法完成本篇论文的最终写作。至此,我也要感谢我的朋友和同学,他们在我写论文的过程中给予我了很多有用的素材,也在论文的排版和撰写过程中提供热情的帮助!金无足赤,人无完人。由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师同学批评和指正!附录A 外文文献Stress Analysis of Stamping Dies作者：R. S. Rao 来源： Journal of Materials Shaping Technology发表时间： 1989-06-15 数据库 Springer期刊Abstract: Experimental and computational procedures for studying deflections, flit, andalignment characteristics of a sequence of stamping dies, housed in a transfer press, are pre-sented. Die loads are actually measured at all the 12 die stations using new load monitors and used as input to the computational procedure. A typical stamping die is analyzed using a computational code, MSC/NASTRAN, based on finite element method. The analysis is then extended to the other dies, especially the ones where the loads are high. Stresses and deflections are evaluated in the dies for the symmetric and asymmetric loading conditions. Based on our independent die analysis, stresses and deflections are found to be reasonably well within the tolerable limits. However, this situation could change when the stamping dies are eventually integrated with the press as a total system which is the ultimate goal of this broad research program. INTRODUCTION Sheet metal parts require a series of operations such as shearing , drawing , stretching , bending , and squeezing. All these operations are carried out at once while the double slide mechanism descends to work on the parts in the die stations, housed in a transfer press 1. Material is fed to the press as blanks from a stock feeder. In operation the stock is moved from one station to the next by a mechanism synchronized with the motion of the slide. Each die is a separate unit which may be independently adjusted from the main slide. An automotive part stamped from a hot rolled steel blank in 12 steps without any intermediate anneals is shown in Figure 1. Transfer presses are mainly used to produce different types of automotive and aircraft parts and home appliances. The economic use of transfer presses depends upon quantity production as their usual production rate is 500 to 1500 parts per hour 2. Although production is rapid in this way, close tolerances are often difficult to achieve. Moreover, the presses produce a set of conditions for off-center loads owing to the different operations being performed simultaneously in several dies during each stroke. Thus, the forming load applied at one station can affect the alignment and general accuracy of the operation being performed at adjacent stations. Another practical problem is the significant amount of set-up time involved to bring all the dies into proper operation. Hence, the broad goal of this research is to study the structural characteristics of press and dies combination as a total system. In this paper, experimental and computational procedures for investigating die problems are presented. The analysis of structural characteristics of the transfer press was pursued separately 3. A transfer press consisting of 12 die stations was chosen for analysis. Typical die problems are excessive deflections, tilt, and misalignment of the upperand lower die halves. Inadequate cushioning and offcenter loading may