多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

書名：多工位級進(jìn)模與沖壓自動化ISBN：9787111369752作者：段來根出版社：機(jī)械工業(yè)出版社本書配有電子課件書名：多工位級進(jìn)模與沖壓自動化

第三章沖壓生產(chǎn)自動化

第三章沖壓生產(chǎn)自動化

第一節(jié)沖壓生產(chǎn)自動化組成單元

1.沖壓生產(chǎn)自動化的條件：進(jìn)行沖壓自動化生產(chǎn)，應(yīng)根據(jù)沖壓

產(chǎn)品的尺寸、形狀和生產(chǎn)綱領(lǐng)等因素，來決定使用沖壓生產(chǎn)自動化的程度，使之構(gòu)成一個系統(tǒng)，來滿足沖壓自動化生產(chǎn)的要求。2.沖壓生產(chǎn)自動化要考慮的問題：在進(jìn)行沖壓生產(chǎn)自動化設(shè)計(jì)時，除了對產(chǎn)品零件的形狀、尺寸、精度、材料和生產(chǎn)批量這些基本條件進(jìn)行分析外，還需考慮以下幾方面的問題：1）材料的形狀，如卷料(帶料)、毛坯(半成品)、板料、條料和棒料2）加工的方法和工序的組合，如單工序、復(fù)合工序和連續(xù)加工。3）工序的順序。

第一節(jié)沖壓生產(chǎn)自動化組成單元

1.沖4）沖壓設(shè)備的類型和數(shù)量。5)一般的自動化加工系統(tǒng)的組成，如圖3—1所示。6)隨著壓力機(jī)滑塊的上下往復(fù)運(yùn)動，各機(jī)構(gòu)作周期性的、單純重復(fù)的動作。在—定的時間和確定的位置上，機(jī)構(gòu)完成供料和送料，將原材料或單個毛坯送到模具的工作位置，完成產(chǎn)品零件的加工和零件的取出。整個過程中的供料、送料和取件等動作要求完全同步。要設(shè)計(jì)一個合理的自動沖壓加工系統(tǒng)，就是對上述機(jī)構(gòu)進(jìn)行有選擇的組合。4）沖壓設(shè)備的類型和數(shù)量。多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件一、沖壓生產(chǎn)自動化的組成單元1．加工單元

加工單元是自動沖壓加工系統(tǒng)的核心,由以下幾部分組成：

（1）供料裝置

供料裝置在自動沖壓系統(tǒng)中，具有對原材料、半成品毛坯進(jìn)行供給、校直、整理、定向和導(dǎo)向等功能。

（2）送料裝置

送料裝置是將供料裝置中供出的原材料或半成品，以一定的規(guī)律，間歇地逐個送到加工工作位置，通過沖壓設(shè)備完成零件的沖壓。送料裝置又可分為二種：原材料為卷料、板料或條料的送料裝置,稱一次加工送料裝量；原材料為單個毛坯或半成品的送料裝置，稱二次加工送料裝置。

（3）加工工作位置

對材料和半成品進(jìn)行沖壓成形，由壓力機(jī)和模具共同完成，而且它們和前后裝置相互聯(lián)系，同步進(jìn)行工作。加工工作裝置的主體是模具,它具有導(dǎo)向、定位、暫時制動、沖壓、卸料、理件和出件等功能。一、沖壓生產(chǎn)自動化的組成單元（4）輸送傳遞機(jī)構(gòu)多工位級進(jìn)模沖壓或多機(jī)生產(chǎn)線中，各工位間或壓力機(jī)與壓力機(jī)間的生產(chǎn)聯(lián)系，需要輸送傳遞機(jī)構(gòu)來進(jìn)行輸送傳遞。（5）動作控制裝置

動作控制裝置是使整個系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)傳動一體化，使得生產(chǎn)過程中的供科、送科、沖壓過程、產(chǎn)品零件或廢料的退出等動作同步、協(xié)調(diào)。（6）檢測保護(hù)裝置

檢測保護(hù)裝置的目的，是對生產(chǎn)系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常情況自動報(bào)警，直至停機(jī)。

以上六個組成部分在使用時相互聯(lián)系，同步、協(xié)調(diào)地完成整個自動沖壓過程，此外，在自動沖壓系統(tǒng)中，還設(shè)置有廢料處理、潤滑等系統(tǒng)。2．附屬單元

在沖壓生產(chǎn)自功化系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)從模具、材料的選擇到產(chǎn)品收集入庫全過程的自動化需增設(shè)一些附屬機(jī)構(gòu)。附屬單元有以下三方面：

（4）輸送傳遞機(jī)構(gòu)多工位級進(jìn)模沖壓或多機(jī)生產(chǎn)線中，各工位2．附屬單元

在沖壓生產(chǎn)自功化系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)從模具、材料的選擇到產(chǎn)品收集入庫全過程的自動化需增設(shè)一些附屬機(jī)構(gòu)。附屬單元有以下三方面：

（1）模具的交換裝置和附帶機(jī)構(gòu)：

模具被保管在模具庫，在模具庫和工作車間設(shè)有模具自動交換、安裝機(jī)構(gòu)。根據(jù)沖壓加工的產(chǎn)品，從模具庫中取出沖壓模具運(yùn)到生產(chǎn)車間。在生產(chǎn)車間利用模具自動交換安裝機(jī)械，把模具安裝到壓力機(jī)上然后進(jìn)行試沖。產(chǎn)品生產(chǎn)完后，模具被取下送入模具庫。

（2）材料自動更換裝置：

這種裝置能根據(jù)產(chǎn)品的要求，在庫房中選擇材料的種類；生產(chǎn)結(jié)束后還能自動地收集產(chǎn)品和余料。

2．附屬單元（3）工作協(xié)調(diào)裝置：

工作協(xié)調(diào)裝置是對模具的選擇、裝卸、材料的選擇和裝卸以及沖壓過程的動作起調(diào)整、協(xié)調(diào)作用。采用電子技術(shù)，對模具的選擇到產(chǎn)品零件入庫實(shí)現(xiàn)全過程自動控制。

以上三方面，構(gòu)成沖壓全自動生產(chǎn)的分系統(tǒng)，是自動沖壓系統(tǒng)的組成部分。其中還應(yīng)有許多新技術(shù)等待著去開發(fā)和完善。3．信息單元

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)對沖壓生產(chǎn)過程的信息進(jìn)行分析和處理，直接控制沖壓生產(chǎn)，是沖壓生產(chǎn)的發(fā)展方向。信息單元主要包括以下內(nèi)容；（1）簡單生產(chǎn)線的信息：

簡單生產(chǎn)線的信息是自動化生產(chǎn)過程中操作加工指令、操作監(jiān)測儀表和自動控制指令的組合。（3）工作協(xié)調(diào)裝置：工作協(xié)調(diào)裝置是對模具的選擇、裝卸、材

機(jī)器在實(shí)際的運(yùn)行過程中，通過信息系統(tǒng)進(jìn)行資料的檢索和信息的反饋，得到生產(chǎn)管理的信息源。

（2）保證質(zhì)量的信息：

在沖壓生產(chǎn)自動化系統(tǒng)中，檢測工序也應(yīng)該是自動化的。通過自動檢測能及時地發(fā)現(xiàn)異常情況，命令生產(chǎn)線停止工作。掌握了這些異常情況的信息，對于探索它們的原因、采取辦法消除，保證產(chǎn)品的合格率和生產(chǎn)線的正常運(yùn)行非常重要。

（3）保護(hù)設(shè)備的信息

保護(hù)設(shè)備的信息是指提供給生產(chǎn)線設(shè)備的保護(hù)、維修信息。通過這個信息系統(tǒng)，可以診斷出設(shè)備維修的部位，選擇最佳的維修方案，以最短的時間保質(zhì)地完成維修工作。機(jī)器在實(shí)際的運(yùn)行過程中，通過信息系統(tǒng)進(jìn)行資料的檢索和（4）工廠的信息集中化

這是一個工廠信息的總體，集管理、控制、操作、設(shè)計(jì)為一體，通過信息指令來控制、管理生產(chǎn)。各種各樣的信息全部集中到中央控制室，然后通過整理、分類、分析、決策并作出處理。

以上這些構(gòu)成了現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)自動化的信息系統(tǒng)。二、沖壓生產(chǎn)自動化組成單元的選擇

在進(jìn)行沖壓自動化設(shè)計(jì)時，需選擇一個合理的組成單元。選擇的依據(jù)是生產(chǎn)的產(chǎn)品、生產(chǎn)批量和被加工材料三要素，根據(jù)這三個要素，大體可以確定出送料的方式和自動化的形式一般有如下一些選擇：1）被加工材料為卷料、條料和板料時，往往選擇一次加工送料裝置。它包括有輥軸式夾持式和鉤式送料裝置以及一些附帶的矯直機(jī)構(gòu)等。（4）工廠的信息集中化這是一個工廠信息的總體，集管理、控2）半成品坯件在后續(xù)工序加工中，往往選擇二次加工送料裝置。二次加工的送料一般采用料匣和料斗，在一定的時間間隔內(nèi)，按—定的工作節(jié)拍，把坯料送到模具的加工位置。在送入模具前，還需要理件、定向等附加機(jī)構(gòu)來進(jìn)行前置處理。它包括有閘門式、轉(zhuǎn)盤式、擺桿式、振動式等送料裝置。3）在加工結(jié)束后，為將沖壓制品和廢料從模具中清除，應(yīng)設(shè)置出件、退料裝置。這些裝置的操作，常利用零件自身的重量、機(jī)械反沖裝置、氣體或液體壓縮裝置和機(jī)械手來實(shí)現(xiàn)。

三、沖壓加工自動化的方式1．連續(xù)加工法

連續(xù)加工是利用送料裝置，按一定的步距和規(guī)律，將卷料或條料送到級進(jìn)模的各加工工位上，進(jìn)行沖裁、彎曲、拉深、成形、擠壓成形等工序的加工。產(chǎn)品和原材料的分離應(yīng)在最后一步進(jìn)行。2）半成品坯件在后續(xù)工序加工中，往往選擇二2．傳送加工法

傳送加工法是在第一工序中將半成品和材料分離。半成品通過傳送機(jī)構(gòu)或夾持器，逐個被送到下一工位進(jìn)行加工。這種加工法，常用于多工位級進(jìn)模和多機(jī)生產(chǎn)線上生產(chǎn)，又被稱為連續(xù)自動沖壓。

以上二種方式比較，前者模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，能沖制形狀復(fù)雜精度高的零件；后者對零件形狀、尺寸沒有特殊的要求，模具的設(shè)計(jì)和制造比較容易。二種方式的選擇應(yīng)根據(jù)零件的要求、現(xiàn)有的設(shè)備情況和模具的制造水平來進(jìn)行。2．傳送加工法

第二節(jié)

沖壓自動化裝置

一、自動送料裝置（一）一次加工供料裝置

一次加工是指用條料或卷料直接成形零件，而不經(jīng)過中間工序。下面分別討論一次加工的供料和送料裝置。1．卷料供料裝置

根據(jù)卷料的寬度和重量的不同，供料裝置的結(jié)構(gòu)也有所區(qū)別，有帶動力裝置和不帶動力裝置的二種供料方式。下面是幾種常見的卷料供料裝置。

（1）卷料架

卷料架是保持卷料、分離卷料的一種簡單裝置，常用于較輕的卷料（或帶料），料架的結(jié)構(gòu)如圖3—2所示。卷料被保持在軸中，并在垂直立起的十字柄中回轉(zhuǎn)、靠架支承。

第二節(jié)沖壓自動化裝置

一、自動送料裝置多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

（2）托架

托架是支撐中等重量卷料的一種裝置，如圖3—3所示。它是一種采用活動夾板的箱體結(jié)構(gòu)。在箱體的側(cè)而和底面適當(dāng)?shù)匕仓靡恍L輪、用這些滾輪支撐材料。滾輪和托架結(jié)成—體，通常托架上還附有校平機(jī)構(gòu)。送出材料的動力，是利用校平機(jī)構(gòu)的彈壓輥與材料摩擦而產(chǎn)生的摩擦力。校平機(jī)構(gòu)是由電動機(jī)驅(qū)動，卷料的供給控制是采用限位傳感器。

（3）芯軸型開卷機(jī)

芯軸型開卷機(jī)是保持并展卷大型卷料的裝置，如圖3-4所示。2．條料和板料的供料裝置

條料和板料的供料過程是將成疊的材料堆放在貯料架內(nèi)，由吸料機(jī)構(gòu)逐一將材料吸住，并通過提升裝置，將材料提升、移送到指定位置、釋放。這種裝置可使材料直接落入送料機(jī)構(gòu)也可直接落在模具上，這個過程如圖3—5所示，吸附可采用真空或電磁吸附。（2）托架托架是支撐中等重量卷料的一種裝置，如多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

供料裝置的組成如圖3-6所示。板料或條料堆放在料架1上（兩個料架交替使用），由料架傳送到吸料裝置下，真空吸盤吸住材料，經(jīng)分離裝置2分頁后被提升，再由移料機(jī)構(gòu)3將吸盤連同材料右移，釋放后的材料落在輥道4上，經(jīng)上油裝置5上油后，送到送料裝置6，然后送到壓力機(jī)的工作位置進(jìn)行沖壓。

（1）儲料架

：3-7所示為交替使用的儲料架。將毛坯1堆積在料架內(nèi)，料架底部的平板在頂料機(jī)構(gòu)3的作用下，可隨著材料被吸而逐漸升高。料架可在導(dǎo)軌上左右移動。

由于被吸材料需要保持在一定的高度，因此，在料架上應(yīng)設(shè)置分次頂料機(jī)構(gòu)，常見的有機(jī)械式頂料機(jī)構(gòu)和液壓式頂料機(jī)構(gòu)兩種。供料裝置的組成如圖3-6所示。板料或條料堆多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

1)

圖3-8所示為機(jī)械式頂料機(jī)構(gòu)，由電動機(jī)帶動蝸輪蝸桿將料架提升，料架上下極限位置由限位開關(guān)控制。當(dāng)需要提升時，通過信號使機(jī)構(gòu)動作。2)圖3-9所示為液壓式頂料機(jī)構(gòu)，當(dāng)需要將材料提升時，液壓泵與油缸之間的電磁閥動作使壓力油進(jìn)入油缸下腔，將材料頂升。（2）分離裝置：

在吸盤吸料時，為了防止吸上2張以上的板料，需采用分離裝置來分頁材料。

常用的分離裝置有兩種形式。1)圖3-10所示為齒形分料板。2)圖3-11所示的磁性分離裝置。1)圖3-8所示為機(jī)械式頂料機(jī)構(gòu)，由電動機(jī)多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

（3）提料裝置

提料裝置分為機(jī)械式和手動式兩種結(jié)構(gòu)。1)圖3-12所示為機(jī)械式提料裝置。2)圖3-13所示為氣動提料裝置。

（4）移料裝置

移料是將吸盤吸住的板料移送到指定位置，移料裝置也分為機(jī)械式和氣動式兩種。1)圖3-14所示是由凸輪和杠桿組成的機(jī)械移料裝置。2)圖3-15所示的機(jī)械式提料裝置。

（5）上油裝置

上油裝置如圖3-17所示。它的作用是保證材料表面的清潔，并且有潤滑功能，以提高送料精度和模具壽命。（3）提料裝置提料裝置分為機(jī)械式和手動式兩多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件（二）一次加工送料裝置

將卷料、條料、板料或線材、棒料等原材料直接送入模具進(jìn)行沖壓的自動送料裝置，稱為一次加工自動送料裝置。1．鉤式自動送料裝置

（1）鉤式送料裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理

鉤式送料裝置是—次加工送料裝置中結(jié)構(gòu)最簡單的一種．送料鉤子可由壓力機(jī)滑塊驅(qū)動．也可由沖模的上模驅(qū)動。1)鉤式自動送料裝置之一，如圖3-18所示。2)鉤式自動送料裝置之二，如圖3-19所示。

鉤式送料裝置可達(dá)到的送料精度見表3-1，其精度由送料裝置的結(jié)構(gòu)及送料孔的精度而定。

（2）送料鉤的行程計(jì)算

為保證送料鉤順利地進(jìn)入下一個廢料孔，應(yīng)使S鉤＞S進(jìn)。S鉤=S進(jìn)+S

S附(0.2~0.8）S進(jìn)（二）一次加工送料裝置1)送料鉤的最大行程等于斜楔斜面的水平投影長度，即Smax=b；2)斜楔壓力角小于許用壓力角，即αmax≤40°；如需使S鉤＜b時，可在T形導(dǎo)軌板底安裝調(diào)節(jié)螺釘，使送料滑塊復(fù)位時在所需位置停住而獲得所要的送進(jìn)步距。3)送料鉤的行程不可調(diào)節(jié)，S鉤＝b。2．輥式自動送料裝置

（1）輥式送料裝置的類型

輥式送料裝置是各種送料裝置中使用最廣泛的—種，主要用于卷料和條料。按輥?zhàn)影惭b形式，輥式送料有立輥和臥輥之分。臥輥又有單邊和雙邊兩種，單邊臥輥一般是推式的，少數(shù)也用拉式。雙邊臥輥是一推一拉送料，其通用性更大，能應(yīng)用于很薄的條料、卷料，保證材料全長被利用。1)圖3-21所示為立輥送料裝置示意圖。1)送料鉤的最大行程等于斜楔斜面的水平多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件2)圖3-22所示為單邊推式臥輥送料裝置。3)目前應(yīng)用最多的超越離合器如圖3-24所示。(2)輥式送料裝置的機(jī)構(gòu)和特性1)圖3-25所示為四桿機(jī)構(gòu)傳動的單邊輥軸自動送料裝置結(jié)構(gòu)圖。2)圖3-26所示為壓力機(jī)的曲軸軸端安裝一個偏心盤，驅(qū)動桿作直線往復(fù)運(yùn)動，以帶動輥?zhàn)幼骰剞D(zhuǎn)運(yùn)動。送進(jìn)步距的調(diào)節(jié)，是通過驅(qū)動桿在偏心盤上調(diào)整偏心距大小而實(shí)現(xiàn)。

3．夾持式自動送料裝置

夾持式自動送料裝置有夾刃式、夾滾式和夾板式三種。這類送料裝置是依靠其工作零件——夾刃、夾滾、夾板夾持材料而送進(jìn)的。2)圖3-22所示為單邊推式臥輥送料裝置多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

該裝置一般由活動送料部分和固定止退部分組成。其驅(qū)動方式多以裝在上模的斜楔驅(qū)動，也有以壓力機(jī)直接驅(qū)動或單獨(dú)驅(qū)動(送進(jìn)步距較大的)。

（1）夾刃式自動送料裝置

夾刃式送料裝置有表面夾刃式、側(cè)面夾刃式和組合夾刃式三種。一般對于較硬的材料，表面要求不高的工件可用表面夾刃式，對于材料較厚、表面要求較高或方、扁、圓等型材，可采用側(cè)面夾刃式；采用組合式夾刃時，一般送料用側(cè)面夾刃，固定止退用表面夾刃。1）

圖3-32所示為表面夾刃送料的工作過程。2）夾刃的結(jié)構(gòu)形狀如圖3-33所示。3）夾刃式送料裝置結(jié)構(gòu)簡單，送進(jìn)步距誤差小。一般用于料寬200mm以內(nèi)，料厚大于0.5mm、行程次數(shù)小于200次／min、送進(jìn)步距誤差在土0.02~土0.05mm的自動送料。寬而厚的材料宜由壓力機(jī)直接驅(qū)動或單獨(dú)驅(qū)動。該裝置一般由活動送料部分和固定止退部分組成多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

（2）夾滾式自動送料裝置

夾滾式自動送料裝置是利用滾柱或滾珠在斜面上的移動來對材料實(shí)行夾緊和放松，大多數(shù)也是通過斜楔推動活動送料夾持器而實(shí)現(xiàn)間歇送料。1)圖3-34所示為滾柱夾持式自動送料裝置。2)夾持器的形式如圖3-35所示,有四種結(jié)構(gòu)形式。

（3）夾板式自動送料裝置

圖3-37所示為偏心滾柱夾板式自動送料裝置。這是一種用兩個淬硬的夾板來進(jìn)行夾料送進(jìn)的裝置。它由送料器和定料器兩部分組成。

夾板式送料靠的是淬硬壓板進(jìn)行夾料和送料，而且夾緊、送料、松開動作分明，可獲得較高的送進(jìn)步距精度(±0.02mm)，但送進(jìn)步距不能太大。（2）夾滾式自動送料裝置夾滾式自動送料裝置是利用滾多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件（三）二次加工的供料和送料裝置1.二次加工是指將前道工序生產(chǎn)出的半成品沖壓件，進(jìn)行再加工。2.由于半成品沖壓件的形狀多種多樣，致使供料和送料的方式繁多。其裝置分別由料斗、分配機(jī)構(gòu)、定向機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、料槽、出件和理件機(jī)構(gòu)等組成，如圖3-39所示。3.二次加工供料和送料裝置的工作路線是：把待加工的半成品零件裝入料斗中，零件從料斗出來后，經(jīng)過分配機(jī)構(gòu)和定向機(jī)構(gòu)把具有正確方位的單個零件通過料槽進(jìn)入送料機(jī)構(gòu)中，再由送料機(jī)構(gòu)送到模具上進(jìn)行沖壓，沖壓結(jié)束后，由出件機(jī)構(gòu)把零件送出，然后經(jīng)理件機(jī)構(gòu)使零件按順序排列整齊。下面分別介紹各部分的結(jié)構(gòu)和工作原理。（三）二次加工的供料和送料裝置多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件4．二次送料的料斗

（1）

料斗是一種供料裝置，它能儲存一定數(shù)量的半成品零件，并把它們逐一地輸送給送料裝置，由送料裝置送到加工部位進(jìn)行加工。

（2）

料斗通常安裝在送料裝置的前上方。料斗的形狀有多種，如圓筒形、盒子形和圓盤形等。

（3）按定向性能料斗可分為定向料斗和非定向料斗兩種。定向料斗在料斗中有定向機(jī)構(gòu)，非定向料斗的定向機(jī)構(gòu)則設(shè)在料槽中。

（4）

按結(jié)構(gòu)原理料斗可分為：頂出式、水車式、轉(zhuǎn)盤式和振動式等。4．二次送料的料斗5．分配和定向機(jī)構(gòu)

在料斗和送料機(jī)構(gòu)之間設(shè)有料槽，工件從料斗中被推出后，經(jīng)料槽進(jìn)入送料裝置。要使坯件在進(jìn)入送料裝置前其狀態(tài)完全正確，就必須設(shè)置定向機(jī)構(gòu)。要使壓力機(jī)每次沖程后，料槽滑送一個坯件給送料裝置，就得在料槽中設(shè)置一個分配機(jī)構(gòu)。

（1）定向機(jī)構(gòu)

對坯件實(shí)現(xiàn)定向輸送，可采用有定向機(jī)構(gòu)的料斗，也可在料斗和料槽之間或料槽中設(shè)簡單的定向機(jī)構(gòu)。常見的機(jī)構(gòu)有以下幾種。1）振動料斗中的定向機(jī)構(gòu)。2）垂懸釣桿式定向機(jī)構(gòu)。3）深筒式定向機(jī)構(gòu)。4）滑桿式定向機(jī)構(gòu)。5．分配和定向機(jī)構(gòu)

（2）分配機(jī)構(gòu)：

為保證在壓力機(jī)每完成—次行程后，料槽

輸送一個工件給送料機(jī)構(gòu)，就需要在料槽中安裝分配機(jī)構(gòu)。分配機(jī)構(gòu)有時也和定向機(jī)構(gòu)合在一起。目前常用的分配機(jī)構(gòu)有以下幾種：1）輪式分配機(jī)構(gòu)。2）撥叉式分配機(jī)構(gòu)。3）卡鉗式分配機(jī)構(gòu)。4）擋板式分配機(jī)構(gòu)。5）回轉(zhuǎn)式分配機(jī)構(gòu)。6．二次送料機(jī)構(gòu)

將經(jīng)過分配和定向的半成品，逐個送入模具進(jìn)行沖壓的送料裝置，稱為二次送料裝置。由于被送進(jìn)的單個毛坯或半成品的形狀多種多樣（片、塊、盤、筒等），所以二次送料裝置的形式繁多，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。下面介紹生產(chǎn)中常見的幾種裝置。（1）推板式送料裝置。

（2）分配機(jī)構(gòu)：為保證在壓力機(jī)每完成—次行程后，料

（2）轉(zhuǎn)盤式自動送料裝置。

（3）擺桿式送料裝置。

二、自動出件裝置

自動出件裝置是把沖壓下來的工件或廢料自動送離沖模作業(yè)點(diǎn)的裝置。它有氣動式、機(jī)械式和機(jī)械手等形式。1．氣動式出件裝置：氣功式出件裝置的主要形式有兩種，即壓縮空氣吹件和氣缸活塞推件。2．機(jī)械式出件裝置：機(jī)械式出件裝置的結(jié)構(gòu)形式很多。

三、自動監(jiān)測和保護(hù)裝置

在高效的沖壓自動化生產(chǎn)過程中，應(yīng)在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，采用各種監(jiān)視和檢測裝置。當(dāng)沖壓過程中出現(xiàn)定位不準(zhǔn)、工件未推出、材料重疊或彎曲、料寬超差或卷料用完等現(xiàn)象時，檢測裝置便發(fā)出故障信號，使壓力機(jī)自動停止運(yùn)轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)沖壓加工的自動控制，保證生產(chǎn)過程有節(jié)奏地、穩(wěn)定地進(jìn)行。

（2）轉(zhuǎn)盤式自動送料裝置。第三節(jié)

沖壓機(jī)械手

1.沖壓機(jī)械手的作用：

機(jī)械手是—種模仿人的手部動作，按預(yù)定的程序?qū)崿F(xiàn)抓取、搬運(yùn)工件和操作工具的自動化裝置。可用它來實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動化沖壓，也可用于實(shí)現(xiàn)各設(shè)備之間的自動傳遞，形成自動沖壓生產(chǎn)線。應(yīng)用機(jī)械手可減輕工人的勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，還能大大提高沖壓自動化水平和勞動生產(chǎn)率。2.機(jī)械手的結(jié)構(gòu)組成：機(jī)械手由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)和機(jī)座等組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是機(jī)械手直接進(jìn)行工作的部分，它包括手爪、手腕、手臂和基座等構(gòu)件，如圖3-70所示。3.手臂的動作是機(jī)械手的主要運(yùn)動，機(jī)械手的工作空間范圍和運(yùn)送工件時的行進(jìn)路線主要由手臂動作決定。根據(jù)手臂運(yùn)動形式的不同，機(jī)械手可分為四種坐標(biāo)形式；直角坐標(biāo)式、圓柱坐標(biāo)式、極坐標(biāo)式和多關(guān)節(jié)式(見圖3-71)。第三節(jié)沖壓機(jī)械手1.沖壓機(jī)械手的作用：多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

4.機(jī)械手的驅(qū)動方式有氣動、液壓、電動和機(jī)械式四種。用得較多的為氣動和液壓。一、沖壓機(jī)械手的主要結(jié)構(gòu)

機(jī)械手是靠它的手臂、手腕及手爪的各種動作的配合，來獲得夾取和運(yùn)送工件的能力完成一定的生產(chǎn)操作。1．手爪

手爪是直接抓取(夾緊和放松)工件或工具的機(jī)構(gòu)。常用的有夾鉗式和吸盤式。

（1）夾鉗式手爪

圖3-72a所示為滑槽杠桿式雙支點(diǎn)型。

（2）圖3-72b所示為滑槽杠桿式單支點(diǎn)型。

（3）圖3-73所示為連桿杠桿式手爪結(jié)構(gòu)。

（4）圖3-74所示為斜楔杠桿式手爪結(jié)構(gòu)。

（5）圖3-75所示為齒輪齒條杠桿式手爪結(jié)構(gòu)。4.機(jī)械手的驅(qū)動方式有氣動、液壓、電動和機(jī)械式四種多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

（6）圖3-76所示為彈簧杠桿式手爪結(jié)構(gòu)。

（7）吸盤式手爪結(jié)構(gòu)：

在沖壓生產(chǎn)中，大量遇到平板狀的零件或毛坯，用夾鉗式手爪是很難把它們夾起來的，由于這些薄板表面相當(dāng)光滑平整，采用真空吸盤可以很方便地把它們吸起來；對于磁性材料還可以采用電磁吸盤。1）真空吸盤：真空吸盤有真空泵式、氣流負(fù)壓式和無氣源式三種。2）電磁吸盤：如果工件是具有鐵磁性的材料，則以電磁鐵作為機(jī)械手手爪，利用磁場吸力來抓取工件，則操作起來非常方便。圖3-80所示為電磁吸盤結(jié)構(gòu)。2．手臀

手臀是機(jī)械手的一個主要部件，它可以作前后伸縮、上下升降、左右擺動和上下俯仰等運(yùn)動。

（6）圖3-76所示為彈簧杠桿式手爪結(jié)構(gòu)。

（1）手臂直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)

手臂的直線運(yùn)動主要是指它的伸縮和升降運(yùn)動。最常見的是用往復(fù)式油缸或氣缸來驅(qū)動，也有用直線電機(jī)驅(qū)動的。1)圖3-81所示為機(jī)械手的手臂伸縮結(jié)構(gòu)圖。2)圖3-82所示為機(jī)械手的手臂升降油缸圖。

（2）手臂左右擺動機(jī)構(gòu)

圓柱坐標(biāo)式和極坐標(biāo)式的機(jī)械手，其手臂皆有左右擺動動作。這動作可通過擺動油缸、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、鏈條鏈輪機(jī)構(gòu)、擺動缸行星齒輪機(jī)構(gòu)或往復(fù)缸滑槽擺桿機(jī)構(gòu)等來實(shí)現(xiàn)。

圖3-83所示為擺動油缸結(jié)構(gòu)圖。

（3）手臂俯仰動作機(jī)構(gòu)

機(jī)械手手臂俯仰動作最常用的機(jī)構(gòu)是鉸接往復(fù)缸，如圖3-84所示。往復(fù)油缸2的活塞桿上端與手臂1鉸接，油缸底部與機(jī)械手立柱鉸接，當(dāng)活塞桿向上伸出時，推動手臂向上舉，活塞桿縮回時手臂下垂。

（1）手臂直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)手臂的直線運(yùn)動主要是指它的

3．手腕

（1）手腕是聯(lián)接手爪和手臂的構(gòu)件，它可以有獨(dú)立的自由度，以使機(jī)械手適應(yīng)復(fù)雜動作的要求。

（2）手腕回轉(zhuǎn)動作一般采用擺動油缸驅(qū)動。圖3-85所示為機(jī)械手的手腕部分。

二、沖壓機(jī)械手舉例

圖3-86所示為某壓力機(jī)上料機(jī)械手的配置結(jié)構(gòu)簡圖，它采用氣壓驅(qū)動，坐標(biāo)形式為圓柱坐標(biāo)。3．手腕多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件第四節(jié)

自動沖壓設(shè)備

自動沖壓設(shè)備的作用：

在普通壓力機(jī)上利用自動沖模實(shí)現(xiàn)的大多是半自動沖壓方式，要實(shí)現(xiàn)自動化沖壓離不開自動沖壓設(shè)備。利用自動沖壓設(shè)備，可提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，提高零零件的加工精度，節(jié)省材料、減輕工人勞動強(qiáng)度及改善勞動條件。一、普通壓力機(jī)的自動化改裝1．在普通壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動沖壓

（1）在普通壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動沖壓，改裝工作量有大有小。目前常用的方法是：在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用自動送料裝置，再配置上自動出件裝置（如圖3-87所示）、自動理件裝置（如圖3-88所示），和自動檢測保護(hù)裝置，即可實(shí)現(xiàn)全自動沖壓。

第四節(jié)自動沖壓設(shè)備自動沖壓設(shè)備的作用：多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件（2）圖3-88~3-92為各種理件裝置。在沖壓加工中．配置上合適的理件裝置，使沖壓自動化水平進(jìn)一步提高。2．在普通壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)多工位沖壓

（1）實(shí)現(xiàn)原材料為帶料（或條料）的多工位沖壓。

（2）單個工序件送進(jìn)的多工位沖壓。

（3）實(shí)現(xiàn)多工位自動沖壓，可以采用多工位壓力機(jī)，或在普通壓力機(jī)上加夾板式進(jìn)給裝置，或者將幾臺普通壓力機(jī)，以夾板式進(jìn)給裝置連成自動線。三種方法的比較見表3-3。機(jī)的要求（2）圖3-88~3-92為各種理件裝置。在沖壓加工中．配置多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件二、高速自動壓力機(jī)1．高速自動壓力機(jī)的組成和工作原理

高速自動壓力機(jī)是高精度、高速度、高可靠性的沖壓設(shè)備，它由材料的校直系統(tǒng)、送料裝置、高精度和高速的沖壓系統(tǒng)、防振墊以及出件、理件和排渣系統(tǒng)等組成，并與開卷機(jī)、卷料機(jī)、速度控制系統(tǒng)和高精度、高壽命的模具等生產(chǎn)系統(tǒng)配套使用，組成一個高速自動生產(chǎn)線，如圖3-96所示。

高速壓力機(jī)主要以滑塊行程較小、每分鐘滑塊行程次數(shù)較高而區(qū)別于普通壓力機(jī)，目前一般將滑塊行程次數(shù)為200～500次／min以上的壓力機(jī)稱為高速壓力機(jī)。要達(dá)到滑塊行程小、每分種行程次數(shù)高，精度、剛度符合要求，在壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)上采取了一些特殊的措施。2．高速壓力機(jī)的分類及時壓力機(jī)的要求二、高速自動壓力機(jī)多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

（1）高速壓力機(jī)的分類

按機(jī)架的結(jié)構(gòu)來分，可分為開式、閉式和四柱式高速壓力機(jī)。按連桿的數(shù)目來分，分為單點(diǎn)、雙點(diǎn)和四點(diǎn)高速壓力機(jī)。

（2）對高速壓力機(jī)的要求1）高速壓力機(jī)的精度和剛度。高速壓力機(jī)只有采用硬質(zhì)合金模具才能發(fā)揮其優(yōu)越性。2）高速壓力機(jī)的動平衡。高速壓力機(jī)的回轉(zhuǎn)部件和往復(fù)運(yùn)動部件應(yīng)達(dá)到動平衡，否則將引起強(qiáng)烈震動。3）采用預(yù)應(yīng)力滾柱導(dǎo)軌代替滑動導(dǎo)軌。4）高速壓力機(jī)的潤滑。5）高速壓力機(jī)的制動、防震和防噪音。

除滿足以上要求外，高速壓力機(jī)應(yīng)具有高精度，高速的自動送料裝置和可靠的取件、排渣系統(tǒng)。

（1）高速壓力機(jī)的分類按機(jī)架的結(jié)構(gòu)來分，可

第五節(jié)

沖壓生產(chǎn)自動化系統(tǒng)

沖壓生產(chǎn)自動化系統(tǒng)形式：

沖壓生產(chǎn)自動化系統(tǒng)一般分為兩類：一臺沖壓設(shè)備和附加一些自動化裝置構(gòu)成的單機(jī)自動化系統(tǒng)；采用數(shù)臺沖壓設(shè)備和一些搬運(yùn)傳送裝置構(gòu)成的沖壓自動生產(chǎn)線。一、單機(jī)沖壓自動化

用一臺沖壓設(shè)備進(jìn)行自動化沖壓生產(chǎn)時，系統(tǒng)的組成常有下列三種基本形式。1．卷料（或條料）的連續(xù)加工

（1）卷料（或條料）的連續(xù)加工是—種多工位級進(jìn)沖壓模具的自動沖壓加工。送料裝置連續(xù)不斷地送料，就可連續(xù)地沖出所需的零件。

第五節(jié)沖壓生產(chǎn)自動化系統(tǒng)

沖壓生產(chǎn)自動化

（2）采用這種模具進(jìn)行沖壓生產(chǎn)，生產(chǎn)率高，特別是運(yùn)用在高速壓力機(jī)上，但模具的制造技術(shù)要求高，模具的成本也很高。這種單機(jī)自動沖壓系統(tǒng)由卷料或條料的供料裝置、校直裝置、送料裝置和沖壓設(shè)備等組成。2．半成品的單工序自動加工

這種自動加工系統(tǒng)由供料裝置（包括分配、定向、整列等機(jī)構(gòu)）、送料裝置（推板式、桿式、轉(zhuǎn)盤式等送料裝置）以及沖壓設(shè)備等組成。沖壓設(shè)備往往采用普通壓力機(jī)。這是設(shè)備費(fèi)用較低的自動化方式。模具主要采用復(fù)合模，適用于中、小型零件。3．多工位壓力機(jī)自動加工

這種系統(tǒng)在壓力機(jī)上安裝了夾板式進(jìn)給裝置，用于實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動送料，適用于帶料或半成品的加工。它設(shè)備費(fèi)用高，模具結(jié)構(gòu)簡單成本低，但生產(chǎn)率較低，不能進(jìn)行高速沖壓。（2）采用這種模具進(jìn)行沖壓生產(chǎn)，生產(chǎn)率高，特

二、沖壓自動生產(chǎn)線1.沖壓自動生產(chǎn)線是通過傳送機(jī)構(gòu)將多臺沖壓設(shè)備連成自動生產(chǎn)線。自動生產(chǎn)線的適用范圍很廣，特別能夠解決大、中型沖壓件的生產(chǎn)自動化。2.沖壓自動線已成為各行業(yè)的專業(yè)自動生產(chǎn)線，如搪瓷產(chǎn)品的制坯自動線、定轉(zhuǎn)子沖片自動線、洗衣機(jī)外殼（或冰箱、冷柜外殼）沖壓自動線、輪輻沖壓自動線等。3.常用的有直流型自動線，如圖3-98所示。按設(shè)備的布局和類型的不同，可分為并列式、貫通式和混合排列式。如圖3-99a、b、c所示。4.按工序間的聯(lián)系特性可將生產(chǎn)線分為剛性和柔性兩種自動線。二、沖壓自動生產(chǎn)線多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件書名：多工位級進(jìn)模與沖壓自動化ISBN：9787111369752作者：段來根出版社：機(jī)械工業(yè)出版社本書配有電子課件書名：多工位級進(jìn)模與沖壓自動化

第三章沖壓生產(chǎn)自動化

第三章沖壓生產(chǎn)自動化

第一節(jié)沖壓生產(chǎn)自動化組成單元

1.沖壓生產(chǎn)自動化的條件：進(jìn)行沖壓自動化生產(chǎn)，應(yīng)根據(jù)沖壓

產(chǎn)品的尺寸、形狀和生產(chǎn)綱領(lǐng)等因素，來決定使用沖壓生產(chǎn)自動化的程度，使之構(gòu)成一個系統(tǒng)，來滿足沖壓自動化生產(chǎn)的要求。2.沖壓生產(chǎn)自動化要考慮的問題：在進(jìn)行沖壓生產(chǎn)自動化設(shè)計(jì)時，除了對產(chǎn)品零件的形狀、尺寸、精度、材料和生產(chǎn)批量這些基本條件進(jìn)行分析外，還需考慮以下幾方面的問題：1）材料的形狀，如卷料(帶料)、毛坯(半成品)、板料、條料和棒料2）加工的方法和工序的組合，如單工序、復(fù)合工序和連續(xù)加工。3）工序的順序。

第一節(jié)沖壓生產(chǎn)自動化組成單元

1.沖4）沖壓設(shè)備的類型和數(shù)量。5)一般的自動化加工系統(tǒng)的組成，如圖3—1所示。6)隨著壓力機(jī)滑塊的上下往復(fù)運(yùn)動，各機(jī)構(gòu)作周期性的、單純重復(fù)的動作。在—定的時間和確定的位置上，機(jī)構(gòu)完成供料和送料，將原材料或單個毛坯送到模具的工作位置，完成產(chǎn)品零件的加工和零件的取出。整個過程中的供料、送料和取件等動作要求完全同步。要設(shè)計(jì)一個合理的自動沖壓加工系統(tǒng)，就是對上述機(jī)構(gòu)進(jìn)行有選擇的組合。4）沖壓設(shè)備的類型和數(shù)量。多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件一、沖壓生產(chǎn)自動化的組成單元1．加工單元

加工單元是自動沖壓加工系統(tǒng)的核心,由以下幾部分組成：

（1）供料裝置

供料裝置在自動沖壓系統(tǒng)中，具有對原材料、半成品毛坯進(jìn)行供給、校直、整理、定向和導(dǎo)向等功能。

（2）送料裝置

送料裝置是將供料裝置中供出的原材料或半成品，以一定的規(guī)律，間歇地逐個送到加工工作位置，通過沖壓設(shè)備完成零件的沖壓。送料裝置又可分為二種：原材料為卷料、板料或條料的送料裝置,稱一次加工送料裝量；原材料為單個毛坯或半成品的送料裝置，稱二次加工送料裝置。

（3）加工工作位置

對材料和半成品進(jìn)行沖壓成形，由壓力機(jī)和模具共同完成，而且它們和前后裝置相互聯(lián)系，同步進(jìn)行工作。加工工作裝置的主體是模具,它具有導(dǎo)向、定位、暫時制動、沖壓、卸料、理件和出件等功能。一、沖壓生產(chǎn)自動化的組成單元（4）輸送傳遞機(jī)構(gòu)多工位級進(jìn)模沖壓或多機(jī)生產(chǎn)線中，各工位間或壓力機(jī)與壓力機(jī)間的生產(chǎn)聯(lián)系，需要輸送傳遞機(jī)構(gòu)來進(jìn)行輸送傳遞。（5）動作控制裝置

動作控制裝置是使整個系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)傳動一體化，使得生產(chǎn)過程中的供科、送科、沖壓過程、產(chǎn)品零件或廢料的退出等動作同步、協(xié)調(diào)。（6）檢測保護(hù)裝置

檢測保護(hù)裝置的目的，是對生產(chǎn)系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常情況自動報(bào)警，直至停機(jī)。

以上六個組成部分在使用時相互聯(lián)系，同步、協(xié)調(diào)地完成整個自動沖壓過程，此外，在自動沖壓系統(tǒng)中，還設(shè)置有廢料處理、潤滑等系統(tǒng)。2．附屬單元

在沖壓生產(chǎn)自功化系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)從模具、材料的選擇到產(chǎn)品收集入庫全過程的自動化需增設(shè)一些附屬機(jī)構(gòu)。附屬單元有以下三方面：

（4）輸送傳遞機(jī)構(gòu)多工位級進(jìn)模沖壓或多機(jī)生產(chǎn)線中，各工位2．附屬單元

在沖壓生產(chǎn)自功化系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)從模具、材料的選擇到產(chǎn)品收集入庫全過程的自動化需增設(shè)一些附屬機(jī)構(gòu)。附屬單元有以下三方面：

（1）模具的交換裝置和附帶機(jī)構(gòu)：

模具被保管在模具庫，在模具庫和工作車間設(shè)有模具自動交換、安裝機(jī)構(gòu)。根據(jù)沖壓加工的產(chǎn)品，從模具庫中取出沖壓模具運(yùn)到生產(chǎn)車間。在生產(chǎn)車間利用模具自動交換安裝機(jī)械，把模具安裝到壓力機(jī)上然后進(jìn)行試沖。產(chǎn)品生產(chǎn)完后，模具被取下送入模具庫。

（2）材料自動更換裝置：

這種裝置能根據(jù)產(chǎn)品的要求，在庫房中選擇材料的種類；生產(chǎn)結(jié)束后還能自動地收集產(chǎn)品和余料。

2．附屬單元（3）工作協(xié)調(diào)裝置：

工作協(xié)調(diào)裝置是對模具的選擇、裝卸、材料的選擇和裝卸以及沖壓過程的動作起調(diào)整、協(xié)調(diào)作用。采用電子技術(shù)，對模具的選擇到產(chǎn)品零件入庫實(shí)現(xiàn)全過程自動控制。

以上三方面，構(gòu)成沖壓全自動生產(chǎn)的分系統(tǒng)，是自動沖壓系統(tǒng)的組成部分。其中還應(yīng)有許多新技術(shù)等待著去開發(fā)和完善。3．信息單元

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)對沖壓生產(chǎn)過程的信息進(jìn)行分析和處理，直接控制沖壓生產(chǎn)，是沖壓生產(chǎn)的發(fā)展方向。信息單元主要包括以下內(nèi)容；（1）簡單生產(chǎn)線的信息：

簡單生產(chǎn)線的信息是自動化生產(chǎn)過程中操作加工指令、操作監(jiān)測儀表和自動控制指令的組合。（3）工作協(xié)調(diào)裝置：工作協(xié)調(diào)裝置是對模具的選擇、裝卸、材

機(jī)器在實(shí)際的運(yùn)行過程中，通過信息系統(tǒng)進(jìn)行資料的檢索和信息的反饋，得到生產(chǎn)管理的信息源。

（2）保證質(zhì)量的信息：

在沖壓生產(chǎn)自動化系統(tǒng)中，檢測工序也應(yīng)該是自動化的。通過自動檢測能及時地發(fā)現(xiàn)異常情況，命令生產(chǎn)線停止工作。掌握了這些異常情況的信息，對于探索它們的原因、采取辦法消除，保證產(chǎn)品的合格率和生產(chǎn)線的正常運(yùn)行非常重要。

（3）保護(hù)設(shè)備的信息

保護(hù)設(shè)備的信息是指提供給生產(chǎn)線設(shè)備的保護(hù)、維修信息。通過這個信息系統(tǒng)，可以診斷出設(shè)備維修的部位，選擇最佳的維修方案，以最短的時間保質(zhì)地完成維修工作。機(jī)器在實(shí)際的運(yùn)行過程中，通過信息系統(tǒng)進(jìn)行資料的檢索和（4）工廠的信息集中化

這是一個工廠信息的總體，集管理、控制、操作、設(shè)計(jì)為一體，通過信息指令來控制、管理生產(chǎn)。各種各樣的信息全部集中到中央控制室，然后通過整理、分類、分析、決策并作出處理。

以上這些構(gòu)成了現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)自動化的信息系統(tǒng)。二、沖壓生產(chǎn)自動化組成單元的選擇

在進(jìn)行沖壓自動化設(shè)計(jì)時，需選擇一個合理的組成單元。選擇的依據(jù)是生產(chǎn)的產(chǎn)品、生產(chǎn)批量和被加工材料三要素，根據(jù)這三個要素，大體可以確定出送料的方式和自動化的形式一般有如下一些選擇：1）被加工材料為卷料、條料和板料時，往往選擇一次加工送料裝置。它包括有輥軸式夾持式和鉤式送料裝置以及一些附帶的矯直機(jī)構(gòu)等。（4）工廠的信息集中化這是一個工廠信息的總體，集管理、控2）半成品坯件在后續(xù)工序加工中，往往選擇二次加工送料裝置。二次加工的送料一般采用料匣和料斗，在一定的時間間隔內(nèi)，按—定的工作節(jié)拍，把坯料送到模具的加工位置。在送入模具前，還需要理件、定向等附加機(jī)構(gòu)來進(jìn)行前置處理。它包括有閘門式、轉(zhuǎn)盤式、擺桿式、振動式等送料裝置。3）在加工結(jié)束后，為將沖壓制品和廢料從模具中清除，應(yīng)設(shè)置出件、退料裝置。這些裝置的操作，常利用零件自身的重量、機(jī)械反沖裝置、氣體或液體壓縮裝置和機(jī)械手來實(shí)現(xiàn)。

三、沖壓加工自動化的方式1．連續(xù)加工法

連續(xù)加工是利用送料裝置，按一定的步距和規(guī)律，將卷料或條料送到級進(jìn)模的各加工工位上，進(jìn)行沖裁、彎曲、拉深、成形、擠壓成形等工序的加工。產(chǎn)品和原材料的分離應(yīng)在最后一步進(jìn)行。2）半成品坯件在后續(xù)工序加工中，往往選擇二2．傳送加工法

傳送加工法是在第一工序中將半成品和材料分離。半成品通過傳送機(jī)構(gòu)或夾持器，逐個被送到下一工位進(jìn)行加工。這種加工法，常用于多工位級進(jìn)模和多機(jī)生產(chǎn)線上生產(chǎn)，又被稱為連續(xù)自動沖壓。

以上二種方式比較，前者模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，能沖制形狀復(fù)雜精度高的零件；后者對零件形狀、尺寸沒有特殊的要求，模具的設(shè)計(jì)和制造比較容易。二種方式的選擇應(yīng)根據(jù)零件的要求、現(xiàn)有的設(shè)備情況和模具的制造水平來進(jìn)行。2．傳送加工法

第二節(jié)

沖壓自動化裝置

一、自動送料裝置（一）一次加工供料裝置

一次加工是指用條料或卷料直接成形零件，而不經(jīng)過中間工序。下面分別討論一次加工的供料和送料裝置。1．卷料供料裝置

根據(jù)卷料的寬度和重量的不同，供料裝置的結(jié)構(gòu)也有所區(qū)別，有帶動力裝置和不帶動力裝置的二種供料方式。下面是幾種常見的卷料供料裝置。

（1）卷料架

卷料架是保持卷料、分離卷料的一種簡單裝置，常用于較輕的卷料（或帶料），料架的結(jié)構(gòu)如圖3—2所示。卷料被保持在軸中，并在垂直立起的十字柄中回轉(zhuǎn)、靠架支承。

第二節(jié)沖壓自動化裝置

一、自動送料裝置多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

（2）托架

托架是支撐中等重量卷料的一種裝置，如圖3—3所示。它是一種采用活動夾板的箱體結(jié)構(gòu)。在箱體的側(cè)而和底面適當(dāng)?shù)匕仓靡恍L輪、用這些滾輪支撐材料。滾輪和托架結(jié)成—體，通常托架上還附有校平機(jī)構(gòu)。送出材料的動力，是利用校平機(jī)構(gòu)的彈壓輥與材料摩擦而產(chǎn)生的摩擦力。校平機(jī)構(gòu)是由電動機(jī)驅(qū)動，卷料的供給控制是采用限位傳感器。

（3）芯軸型開卷機(jī)

芯軸型開卷機(jī)是保持并展卷大型卷料的裝置，如圖3-4所示。2．條料和板料的供料裝置

條料和板料的供料過程是將成疊的材料堆放在貯料架內(nèi)，由吸料機(jī)構(gòu)逐一將材料吸住，并通過提升裝置，將材料提升、移送到指定位置、釋放。這種裝置可使材料直接落入送料機(jī)構(gòu)也可直接落在模具上，這個過程如圖3—5所示，吸附可采用真空或電磁吸附。（2）托架托架是支撐中等重量卷料的一種裝置，如多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

供料裝置的組成如圖3-6所示。板料或條料堆放在料架1上（兩個料架交替使用），由料架傳送到吸料裝置下，真空吸盤吸住材料，經(jīng)分離裝置2分頁后被提升，再由移料機(jī)構(gòu)3將吸盤連同材料右移，釋放后的材料落在輥道4上，經(jīng)上油裝置5上油后，送到送料裝置6，然后送到壓力機(jī)的工作位置進(jìn)行沖壓。

（1）儲料架

：3-7所示為交替使用的儲料架。將毛坯1堆積在料架內(nèi)，料架底部的平板在頂料機(jī)構(gòu)3的作用下，可隨著材料被吸而逐漸升高。料架可在導(dǎo)軌上左右移動。

由于被吸材料需要保持在一定的高度，因此，在料架上應(yīng)設(shè)置分次頂料機(jī)構(gòu)，常見的有機(jī)械式頂料機(jī)構(gòu)和液壓式頂料機(jī)構(gòu)兩種。供料裝置的組成如圖3-6所示。板料或條料堆多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

1)

圖3-8所示為機(jī)械式頂料機(jī)構(gòu)，由電動機(jī)帶動蝸輪蝸桿將料架提升，料架上下極限位置由限位開關(guān)控制。當(dāng)需要提升時，通過信號使機(jī)構(gòu)動作。2)圖3-9所示為液壓式頂料機(jī)構(gòu)，當(dāng)需要將材料提升時，液壓泵與油缸之間的電磁閥動作使壓力油進(jìn)入油缸下腔，將材料頂升。（2）分離裝置：

在吸盤吸料時，為了防止吸上2張以上的板料，需采用分離裝置來分頁材料。

常用的分離裝置有兩種形式。1)圖3-10所示為齒形分料板。2)圖3-11所示的磁性分離裝置。1)圖3-8所示為機(jī)械式頂料機(jī)構(gòu)，由電動機(jī)多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

（3）提料裝置

提料裝置分為機(jī)械式和手動式兩種結(jié)構(gòu)。1)圖3-12所示為機(jī)械式提料裝置。2)圖3-13所示為氣動提料裝置。

（4）移料裝置

移料是將吸盤吸住的板料移送到指定位置，移料裝置也分為機(jī)械式和氣動式兩種。1)圖3-14所示是由凸輪和杠桿組成的機(jī)械移料裝置。2)圖3-15所示的機(jī)械式提料裝置。

（5）上油裝置

上油裝置如圖3-17所示。它的作用是保證材料表面的清潔，并且有潤滑功能，以提高送料精度和模具壽命。（3）提料裝置提料裝置分為機(jī)械式和手動式兩多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件（二）一次加工送料裝置

將卷料、條料、板料或線材、棒料等原材料直接送入模具進(jìn)行沖壓的自動送料裝置，稱為一次加工自動送料裝置。1．鉤式自動送料裝置

（1）鉤式送料裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理

鉤式送料裝置是—次加工送料裝置中結(jié)構(gòu)最簡單的一種．送料鉤子可由壓力機(jī)滑塊驅(qū)動．也可由沖模的上模驅(qū)動。1)鉤式自動送料裝置之一，如圖3-18所示。2)鉤式自動送料裝置之二，如圖3-19所示。

鉤式送料裝置可達(dá)到的送料精度見表3-1，其精度由送料裝置的結(jié)構(gòu)及送料孔的精度而定。

（2）送料鉤的行程計(jì)算

為保證送料鉤順利地進(jìn)入下一個廢料孔，應(yīng)使S鉤＞S進(jìn)。S鉤=S進(jìn)+S

S附(0.2~0.8）S進(jìn)（二）一次加工送料裝置1)送料鉤的最大行程等于斜楔斜面的水平投影長度，即Smax=b；2)斜楔壓力角小于許用壓力角，即αmax≤40°；如需使S鉤＜b時，可在T形導(dǎo)軌板底安裝調(diào)節(jié)螺釘，使送料滑塊復(fù)位時在所需位置停住而獲得所要的送進(jìn)步距。3)送料鉤的行程不可調(diào)節(jié)，S鉤＝b。2．輥式自動送料裝置

（1）輥式送料裝置的類型

輥式送料裝置是各種送料裝置中使用最廣泛的—種，主要用于卷料和條料。按輥?zhàn)影惭b形式，輥式送料有立輥和臥輥之分。臥輥又有單邊和雙邊兩種，單邊臥輥一般是推式的，少數(shù)也用拉式。雙邊臥輥是一推一拉送料，其通用性更大，能應(yīng)用于很薄的條料、卷料，保證材料全長被利用。1)圖3-21所示為立輥送料裝置示意圖。1)送料鉤的最大行程等于斜楔斜面的水平多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件2)圖3-22所示為單邊推式臥輥送料裝置。3)目前應(yīng)用最多的超越離合器如圖3-24所示。(2)輥式送料裝置的機(jī)構(gòu)和特性1)圖3-25所示為四桿機(jī)構(gòu)傳動的單邊輥軸自動送料裝置結(jié)構(gòu)圖。2)圖3-26所示為壓力機(jī)的曲軸軸端安裝一個偏心盤，驅(qū)動桿作直線往復(fù)運(yùn)動，以帶動輥?zhàn)幼骰剞D(zhuǎn)運(yùn)動。送進(jìn)步距的調(diào)節(jié)，是通過驅(qū)動桿在偏心盤上調(diào)整偏心距大小而實(shí)現(xiàn)。

3．夾持式自動送料裝置

夾持式自動送料裝置有夾刃式、夾滾式和夾板式三種。這類送料裝置是依靠其工作零件——夾刃、夾滾、夾板夾持材料而送進(jìn)的。2)圖3-22所示為單邊推式臥輥送料裝置多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

該裝置一般由活動送料部分和固定止退部分組成。其驅(qū)動方式多以裝在上模的斜楔驅(qū)動，也有以壓力機(jī)直接驅(qū)動或單獨(dú)驅(qū)動(送進(jìn)步距較大的)。

（1）夾刃式自動送料裝置

夾刃式送料裝置有表面夾刃式、側(cè)面夾刃式和組合夾刃式三種。一般對于較硬的材料，表面要求不高的工件可用表面夾刃式，對于材料較厚、表面要求較高或方、扁、圓等型材，可采用側(cè)面夾刃式；采用組合式夾刃時，一般送料用側(cè)面夾刃，固定止退用表面夾刃。1）

圖3-32所示為表面夾刃送料的工作過程。2）夾刃的結(jié)構(gòu)形狀如圖3-33所示。3）夾刃式送料裝置結(jié)構(gòu)簡單，送進(jìn)步距誤差小。一般用于料寬200mm以內(nèi)，料厚大于0.5mm、行程次數(shù)小于200次／min、送進(jìn)步距誤差在土0.02~土0.05mm的自動送料。寬而厚的材料宜由壓力機(jī)直接驅(qū)動或單獨(dú)驅(qū)動。該裝置一般由活動送料部分和固定止退部分組成多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

（2）夾滾式自動送料裝置

夾滾式自動送料裝置是利用滾柱或滾珠在斜面上的移動來對材料實(shí)行夾緊和放松，大多數(shù)也是通過斜楔推動活動送料夾持器而實(shí)現(xiàn)間歇送料。1)圖3-34所示為滾柱夾持式自動送料裝置。2)夾持器的形式如圖3-35所示,有四種結(jié)構(gòu)形式。

（3）夾板式自動送料裝置

圖3-37所示為偏心滾柱夾板式自動送料裝置。這是一種用兩個淬硬的夾板來進(jìn)行夾料送進(jìn)的裝置。它由送料器和定料器兩部分組成。

夾板式送料靠的是淬硬壓板進(jìn)行夾料和送料，而且夾緊、送料、松開動作分明，可獲得較高的送進(jìn)步距精度(±0.02mm)，但送進(jìn)步距不能太大。（2）夾滾式自動送料裝置夾滾式自動送料裝置是利用滾多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件（三）二次加工的供料和送料裝置1.二次加工是指將前道工序生產(chǎn)出的半成品沖壓件，進(jìn)行再加工。2.由于半成品沖壓件的形狀多種多樣，致使供料和送料的方式繁多。其裝置分別由料斗、分配機(jī)構(gòu)、定向機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、料槽、出件和理件機(jī)構(gòu)等組成，如圖3-39所示。3.二次加工供料和送料裝置的工作路線是：把待加工的半成品零件裝入料斗中，零件從料斗出來后，經(jīng)過分配機(jī)構(gòu)和定向機(jī)構(gòu)把具有正確方位的單個零件通過料槽進(jìn)入送料機(jī)構(gòu)中，再由送料機(jī)構(gòu)送到模具上進(jìn)行沖壓，沖壓結(jié)束后，由出件機(jī)構(gòu)把零件送出，然后經(jīng)理件機(jī)構(gòu)使零件按順序排列整齊。下面分別介紹各部分的結(jié)構(gòu)和工作原理。（三）二次加工的供料和送料裝置多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件4．二次送料的料斗

（1）

料斗是一種供料裝置，它能儲存一定數(shù)量的半成品零件，并把它們逐一地輸送給送料裝置，由送料裝置送到加工部位進(jìn)行加工。

（2）

料斗通常安裝在送料裝置的前上方。料斗的形狀有多種，如圓筒形、盒子形和圓盤形等。

（3）按定向性能料斗可分為定向料斗和非定向料斗兩種。定向料斗在料斗中有定向機(jī)構(gòu)，非定向料斗的定向機(jī)構(gòu)則設(shè)在料槽中。

（4）

按結(jié)構(gòu)原理料斗可分為：頂出式、水車式、轉(zhuǎn)盤式和振動式等。4．二次送料的料斗5．分配和定向機(jī)構(gòu)

在料斗和送料機(jī)構(gòu)之間設(shè)有料槽，工件從料斗中被推出后，經(jīng)料槽進(jìn)入送料裝置。要使坯件在進(jìn)入送料裝置前其狀態(tài)完全正確，就必須設(shè)置定向機(jī)構(gòu)。要使壓力機(jī)每次沖程后，料槽滑送一個坯件給送料裝置，就得在料槽中設(shè)置一個分配機(jī)構(gòu)。

（1）定向機(jī)構(gòu)

對坯件實(shí)現(xiàn)定向輸送，可采用有定向機(jī)構(gòu)的料斗，也可在料斗和料槽之間或料槽中設(shè)簡單的定向機(jī)構(gòu)。常見的機(jī)構(gòu)有以下幾種。1）振動料斗中的定向機(jī)構(gòu)。2）垂懸釣桿式定向機(jī)構(gòu)。3）深筒式定向機(jī)構(gòu)。4）滑桿式定向機(jī)構(gòu)。5．分配和定向機(jī)構(gòu)

（2）分配機(jī)構(gòu)：

為保證在壓力機(jī)每完成—次行程后，料槽

輸送一個工件給送料機(jī)構(gòu)，就需要在料槽中安裝分配機(jī)構(gòu)。分配機(jī)構(gòu)有時也和定向機(jī)構(gòu)合在一起。目前常用的分配機(jī)構(gòu)有以下幾種：1）輪式分配機(jī)構(gòu)。2）撥叉式分配機(jī)構(gòu)。3）卡鉗式分配機(jī)構(gòu)。4）擋板式分配機(jī)構(gòu)。5）回轉(zhuǎn)式分配機(jī)構(gòu)。6．二次送料機(jī)構(gòu)

將經(jīng)過分配和定向的半成品，逐個送入模具進(jìn)行沖壓的送料裝置，稱為二次送料裝置。由于被送進(jìn)的單個毛坯或半成品的形狀多種多樣（片、塊、盤、筒等），所以二次送料裝置的形式繁多，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。下面介紹生產(chǎn)中常見的幾種裝置。（1）推板式送料裝置。

（2）分配機(jī)構(gòu)：為保證在壓力機(jī)每完成—次行程后，料

（2）轉(zhuǎn)盤式自動送料裝置。

（3）擺桿式送料裝置。

二、自動出件裝置

自動出件裝置是把沖壓下來的工件或廢料自動送離沖模作業(yè)點(diǎn)的裝置。它有氣動式、機(jī)械式和機(jī)械手等形式。1．氣動式出件裝置：氣功式出件裝置的主要形式有兩種，即壓縮空氣吹件和氣缸活塞推件。2．機(jī)械式出件裝置：機(jī)械式出件裝置的結(jié)構(gòu)形式很多。

三、自動監(jiān)測和保護(hù)裝置

在高效的沖壓自動化生產(chǎn)過程中，應(yīng)在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，采用各種監(jiān)視和檢測裝置。當(dāng)沖壓過程中出現(xiàn)定位不準(zhǔn)、工件未推出、材料重疊或彎曲、料寬超差或卷料用完等現(xiàn)象時，檢測裝置便發(fā)出故障信號，使壓力機(jī)自動停止運(yùn)轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)沖壓加工的自動控制，保證生產(chǎn)過程有節(jié)奏地、穩(wěn)定地進(jìn)行。

（2）轉(zhuǎn)盤式自動送料裝置。第三節(jié)

沖壓機(jī)械手

1.沖壓機(jī)械手的作用：

機(jī)械手是—種模仿人的手部動作，按預(yù)定的程序?qū)崿F(xiàn)抓取、搬運(yùn)工件和操作工具的自動化裝置?？捎盟鼇韺?shí)現(xiàn)單機(jī)自動化沖壓，也可用于實(shí)現(xiàn)各設(shè)備之間的自動傳遞，形成自動沖壓生產(chǎn)線。應(yīng)用機(jī)械手可減輕工人的勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，還能大大提高沖壓自動化水平和勞動生產(chǎn)率。2.機(jī)械手的結(jié)構(gòu)組成：機(jī)械手由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)和機(jī)座等組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是機(jī)械手直接進(jìn)行工作的部分，它包括手爪、手腕、手臂和基座等構(gòu)件，如圖3-70所示。3.手臂的動作是機(jī)械手的主要運(yùn)動，機(jī)械手的工作空間范圍和運(yùn)送工件時的行進(jìn)路線主要由手臂動作決定。根據(jù)手臂運(yùn)動形式的不同，機(jī)械手可分為四種坐標(biāo)形式；直角坐標(biāo)式、圓柱坐標(biāo)式、極坐標(biāo)式和多關(guān)節(jié)式(見圖3-71)。第三節(jié)沖壓機(jī)械手1.沖壓機(jī)械手的作用：多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

4.機(jī)械手的驅(qū)動方式有氣動、液壓、電動和機(jī)械式四種。用得較多的為氣動和液壓。一、沖壓機(jī)械手的主要結(jié)構(gòu)

機(jī)械手是靠它的手臂、手腕及手爪的各種動作的配合，來獲得夾取和運(yùn)送工件的能力完成一定的生產(chǎn)操作。1．手爪

手爪是直接抓取(夾緊和放松)工件或工具的機(jī)構(gòu)。常用的有夾鉗式和吸盤式。

（1）夾鉗式手爪

圖3-72a所示為滑槽杠桿式雙支點(diǎn)型。

（2）圖3-72b所示為滑槽杠桿式單支點(diǎn)型。

（3）圖3-73所示為連桿杠桿式手爪結(jié)構(gòu)。

（4）圖3-74所示為斜楔杠桿式手爪結(jié)構(gòu)。

（5）圖3-75所示為齒輪齒條杠桿式手爪結(jié)構(gòu)。4.機(jī)械手的驅(qū)動方式有氣動、液壓、電動和機(jī)械式四種多工位級進(jìn)模與沖壓自動化課件

（6）圖3-76所示為彈簧杠桿式手爪結(jié)構(gòu)。

（7）吸盤式手爪結(jié)構(gòu)：

在沖壓生產(chǎn)中，大量遇到平板狀的零件或毛坯，用夾鉗式手爪是很難把它們夾起來的，由于這些薄板表面相當(dāng)光滑平整，采用真空吸盤可以很方便地把它們吸起來；對于磁性材料還可以采用電磁吸盤。1）真空吸盤：真空吸盤有真空泵式、氣流負(fù)壓式和無氣源式三種。2）電磁吸盤：如果工件是具有鐵磁性的材料，則以電磁鐵作為機(jī)械手手爪，利用磁場吸力來抓取工件，則操作起來非常方便。圖3-80所示為電磁吸盤結(jié)構(gòu)。2．手臀

手臀是機(jī)械手的一個主要部件，它可以作前后伸縮、上下升降、左右擺動和上下俯仰等運(yùn)動。

（6）圖3-76所示為彈簧杠桿式手爪結(jié)構(gòu)。

（1）手臂直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)

手臂的直線運(yùn)動主要是指它的伸縮和升降運(yùn)動。最常見的是用往復(fù)式油缸或氣缸來驅(qū)動，也有用直線電機(jī)驅(qū)動的。1)圖3-81所示為機(jī)械手的手臂伸縮結(jié)構(gòu)圖。2)圖3-82所示為機(jī)械手的手臂升降油缸圖。

（2）手臂左右擺動機(jī)構(gòu)

圓柱坐標(biāo)式和極坐標(biāo)式的機(jī)械手，其手臂皆有左右擺動動作。這動作可通過擺動油缸、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、鏈條鏈輪機(jī)構(gòu)、擺動缸行星齒輪機(jī)構(gòu)或往復(fù)缸滑槽擺桿機(jī)構(gòu)等來實(shí)現(xiàn)。

圖3-83所示為擺動油缸結(jié)構(gòu)圖。

（3）手臂俯仰動作機(jī)構(gòu)

機(jī)械手手臂俯仰動作最常用的機(jī)構(gòu)是鉸接往復(fù)缸，如圖3-84所示。往復(fù)油缸2的活塞桿上端與手臂1鉸接，油缸底部與機(jī)械手立柱鉸接，當(dāng)活塞桿向上伸出時，推動手臂向上舉，活塞桿縮回時手臂下垂。

（1）手