模具初级资料5.docx
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模具初级资料5
9.5多工位精密级进模自动送料装置
实现冲压生产的自动化,是提高冲压生产率、保证冲压安全生产的根本途径和措施。
自动送料装置则是实现多工位级进模自动冲压生产的基本机构。
在级进模中使用的送料装置,是将原材料(钢带或线材)按所需要的步距,将材料正确地送入模具工作面,在各个不同的冲压工位完成予先设定的冲压工序。
级进模中常用的自动送料装置有:
钩式送料装置、辊式送料装置、夹持送料装置等。
目前辊式送料装置和夹持式送料装置已经形成了一种标准化的冲压自动化周边设备。
本节主要是介绍这三种自动送料装置的特点及其应用。
9.5.1钩式送料装置
(一)钩式送料装置的特点
钩式送料装置是一种结构简单、制造方便、低制造成本的自动送料装置。
各种钩式送料装置的共同特点是靠拉料钩拉动工艺搭边,实现自动送料。
这种送料装置只能使用在有搭边且搭边有一定的强度的冲压生产中,在拉料钩没有钩住搭边时,需靠手工送进。
在级进冲压中,钩式送料通常要与侧刃配合使用才能保证准确的送料步距。
该类装置适用于条料或带料的自动送进,送进误差约在±0.15mm。
送进速度一般小于15米/分。
钩式送料装置可由压力机滑块带动,也可由上模直接带动。
后者使用比较广泛。
图9.5.1是由安装在上模的斜楔3带动的钩式送料装置。
其工作过程是:
开始几个工件用手工送进,当达到自动送料位置时,上模下降,装于下模的滑动块2在斜楔3的作用下向左移动,铰接在滑动块上的拉料钩5将材料向左拉移一个步距A,此后料钩停止不动(图示位置),凸模6下降冲压。
当上模回升时,滑动块2在拉簧1的作用下,向右移动复位,使带斜面的料钩跳过搭边进入下一孔位完成第一次送料,而条料则在止退簧片7的作用下不动。
以此循环,达到自动间歇送进的目的。
钩式送料装置的送进运动一般是在上模下行时进行,因此送料必须在冲压前结束,以保证冲压时材料定位在正确的冲压位置。
若送料是在上模上升时进行,材料的送进必须在凸模上升离开凹模后开始(图9.5.1b)。
图9.5.1钩式自动送料装置
(二)钩式送料装置的设计参数
1.送料钩行程的计算
为了保证送料钩顺利地落入下一个孔,应使S钩>A,如图9.5.2所示。
S钩=A+S附,S附一般取1~3mm。
图7—63所示送料钩最大行程等于斜楔斜面的投影,即Smax=b。
如果使S钩<b时,可在T型导轨底板上安装限位螺钉使送料滑块复位时在所需位置上停住,从而获得所要的送料进距。
图9.5.2送料钩行程计算图
2.压力机行程与斜面高度尺寸关系
为保证送料与冲压两者互不干涉,压力机的行程S应满足S≥H+t+(2~4)mm,式中H是斜楔斜面的高度,在带料级进拉深中S≥H+工件高度。
9.5.2辊式送料装置
(一)辊式送料装置的特点
辊式送料装置目前已经作为冲压机械的一种附件,是在各种送料装置中应用较广泛的一种,主要用于条料和带料。
这种送料装置送料精度较高,目前,即使在600次/分的高速冲压速度下,进给误差也仅在±0.02mm以内。
若采用导正销配合使用,其送料精度可达±0.01mm。
这种送料装置是依靠辊轮和坯料间的摩擦力进行送料,它们之间的接触面积较大,不会压伤材料,并能起到矫直材料的作用。
辊式送料装置的通用性较好,在一定范围内,无论材料宽窄与厚薄,只需调整送料机构去配合模具即可使用。
辊式送料装置分为单辊式和双辊式,单辊式适用于料厚大于0.15mm以上的级进冲压,双辊式可用于料厚小于0.15mm的级进冲压。
图9.5.3所示是高速辊式送料装置。
1-偏心盘固定座;2-偏心盘;3-偏心盘心轴;4-十字接头(右牙);5-拉杆;6-放松轴;
7-放松间隙调整偏心轴;8-逆向装置;9-摇臂;10-十字接头(左牙);11-十字接头心轴;
12-十字接头与摇臂的连接轴;13-传动轴;14-上辊;15-放松调节器;16-放松支架;
17-压料用弹簧;18-放松把手;19-刹车盘用弹簧;20-刹车盘;21-刹车来令片;
22-圆筒导料;23-单向装置;24-下辊
图9.5.3高速辊式送料装置
(二)辊式送料装置的机构和特性
辊式送料装置,其动作原理和结构构成可简述如下:
1.驱动机构和送进长度的调节
目前采用较多的是在冲床的曲轴轴端安装一个偏心盘,拉杆作直线往复运动带动辊轮作回转运动。
送料长度的调节是通过拉杆在偏心盘上的心轴上移动而实现。
(图9.5.4)
图9.5.4辊式送料装置的偏心盘
2.间歇运动机构
图9.5.3所示的辊式送料装置,当辊轮回转时,拉杆产生往复运动带动十字接头与摇臂产生摆动,通过联接轴使单向间歇运动装置驱动送料辊轮实现间歇送料的回转运动。
这种单向的间歇送料主要是利用了超越离合器的单向啮合性能,使辊轮单向旋转,带动材料前进。
3.辊轮
辊轮是直接与材料接触的零件,它有实心辊和空心辊两种。
对于送料进距小,速度不高的情况,辊轮可做成实心;对送料进距较大,送料速度较高时,辊轮一般都采用空心结构,其重量轻,回转惯性较小,可即时停止,确保送料精度。
辊轮经热处理后,表面硬度为HRC60,同时还需对表面镀硬铬再研磨。
4.抬辊和压紧机构
在采用多工位级进冲压时,为保证送料精度,模具设计了导正销导料。
导正销工作时,若材料处于辊轮的约束下,就不可能导正材料,从而造成损坏模具或冲出废品零件。
因此,在冲压时必须保证辊轮抬起,以保证材料不受辊轮的约束,处于自由状态,利于导正销导正材料。
图9.5.3中是利用了放松调节器,放松支架等元件实现抬辊。
图9.5.5是抬辊示意图。
图中推杆或板凸轮随冲床滑块向下运动时,推动放松支架绕支点O摆动,从而使辊轮抬起,材料受到释放。
压料弹簧的作用是保证上下辊轮和材料之间的有足够的摩擦力来实现材料的进给运动。
图9.5.5抬辊和压紧示意图
图9.5.6制动器的安装位置
5.制动器
在送料过程中,由于辊轮和传动系统等的惯性,若不能使辊轮马上停止保持静止状态,将造成送料精度的降低。
为吸收这部分能量,一般要在辊轮的端部或轴上装上制动器,图9.5.6所示。
在图9.5.6中制动是由刹车盘、刹车弹簧和刹车来令片组成。
6.传动装置
主动辊轮和从动辊轮大都采用齿轮传动。
辊轮的外径应该设计与齿轮的节圆相同。
7.冲压与送料装置的配合
送料装置必须与冲压过程有节奏的配合。
当凸模开始冲压时,送料装置应该已完成送料动作,料定位在冲压区等待冲压。
冲压完成后,当凸模完全从凹模中退出,才能送料。
这种配合关系见图9.5.7。
图9.5.7冲压与送料配合周期图
9.5.3夹持式送料装置
夹持式送料装置在多工位级进冲压中,广泛地用于条料、带料和线料的自动送料。
它是利用送料装置中滑块机构的往复运动,来达到送料目的。
夹持式送料装置可分为夹钳式、夹刃式和夹滚式。
根据驱动方法的不一样,又分为机械式、气动式、液压式。
下面介绍两种较多地应用在多工位精密级进模中的夹持式送料装置。
1.夹爪式送料装置(图9.5.7)
这是一种典型的送料装置,可用在步距为50mm范围的送料。
由于它安装在材料送进模具的一侧,所以在高速加工薄料时不会发生偏斜和跳跃,图a)是结构图,图b)是组成零件和装配示意图。
a)图中x—y侧是安装在模具中的斜楔的插入面。
在模具冲压时,斜楔推动安装在滑块上滚轮向右移动,为送料作准备。
当冲压结束,模具升程时,安装着送料夹爪的移动滑块在弹簧6的作用下实现材料的送进运动。
x′—y′处安装的是阻止材料反向滑动的固定夹爪座。
b)图中A是移动夹爪滑块与导轨的连接图,B是固定夹爪支架,C是移动夹爪夹持材料的装配图,它通过联接螺钉安装在支架上,D为夹爪簧片,E为移动夹爪座,F为后夹爪座。
图9.5.8夹爪式送料装置
(二)气动夹持送料装置
气动夹持送料装置是近几年来国内外迅速发展的送料装置,一般作为附件装在模具下模座或专用机构上。
它以压缩空气为动力,利用压力机滑块下降时由上模或滑块上固定撞块撞击送料器导向阀,压缩空气气缸驱动固定夹紧缸和活动夹紧缸的夹紧和放松,并由送料活塞推动活动夹紧缸的前后移动完成间歇送料。
气动
送料器灵敏轻便,通用性强。
因其送料长度和材料厚度均可调整,所以不但适用于大量生产的制件,也适用于多品种、小批量的生产。
1.气动送料装置的工作原理
图9.5.8所示是采用直动控制阀来控制夹持送料的示意图。
条料被引入门框内并插入移动夹板,移动夹板采用二根导杆导向,送料长度是由中部的调整块来调节。
2.气动送料装置的特点
气动送料装置的最大特点,是送料步距精度较高、稳定可靠、一致性好。
对于带导正销的高精度级进模,可使其送料浮动,在此期间保证导正销的导入,从而可使经导正后的送料重复精度高达±0.003mm。
对于一般无导正销的级进模,依靠送料装置本身的精度,也能获得高于±0.02mm的送料进距精度。
在使用气动送料装置时,压缩空气必须经过滤水器、调压器、油雾器的过滤,滤掉空气的水分和杂质,并使气压调整到规定的范围,还需喷入一定数量的油雾,以保证零件润滑,延长密封圈的使用寿命。
由于气动送料装置采用压差式气动原理,送料动作灵活,反应迅速,且调整方便。
但也因此有点噪声。
为减小冲压时气体的噪声,在本装置阀体上专门安装有消音装置。
图9.5.9是一标准的气动送料装置结构示意图。
该送料装置可用于金属、塑胶等材料,适宜材料的形状有带料、圆形、角形和突起的。
图9.5.9气动送料装置结构
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