摘 要

冲压送料机构是运动特性较为复杂的组合机构，冲压具有生产效率高，加工成本低、材料利用率高，操作简单的特点。通用型自动送料装置是一款基本的冲压送料机构，该装置是根据带料冲压的特点,运用曲柄机构的原理,结合凸轮机构而设计的一种自动送料装置，其结构紧凑,安全可靠，具有一定的通用性和先进性。本文利用Excel软件对其位移、速度、加速度、压力角等性能参数进行分析，并且做参数化的设计绘制曲线图。

关键词：冲压送料；通用型；Excel软件；参数化设计

Motion design of ram feeding mechanism

ABSTRACT

Stamping feed mechanism is more complex kinematics combination mechanism. Stamping with high production efficiency. Low cost, high utilization of materials, simple operation characteristics. Universal automatic feeding device is a basic stamping feeding mechanism, the device is based on the characteristics of the strip stamping, using the principle of a crank mechanism, combined with a cam mechanism designed an automatic feeding device. Its compact, safe and reliable, it has some versatility and advanced. In this paper, the use of Excel software to analyze its displacement, velocity, acceleration, pressure angle and other performance parameters, and make parametric design drawing graphs.

Key words：Press Feeding；Universal；Excel Software；Parametric design

目 录

1绪论 1

2设计内容及任务简介 2

2.1 导杆机构与凸轮机构的特点 2

2.2 研究内容 3

3运动学分析计算 4

3.1 冲压机构 6

3.1.1 摆动导杆机构 7

3.1.2 移动导杆机构 8

3.1.3 相位角 9

3.2 凸轮机构 9

3.2.1 凸轮压力角和理论廓线 9

4 软件运用及数据分析 14

4.1 Excel软件简介 14

4.2 数学模型 14

结 论 19

致 谢 20

参考文献 21

附录 excel计算 - 1 -

（ - 1 -

（ - 4 -

（ - 7 -

1绪论

冲压送料技术在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。随着我国工业的发展，冲压制件类型、工艺的复杂化以及人性化生产要求，手工送料的冲压加工生产由于存在着效率、速度、精度、安全等方面一系列的问题，冲压生产的手工送料已逐步有自动送料机构所取代，从而进一步满足了冲压生产自动化，大幅度提高生产节拍、生产质量等的要求。不少过去用锻造、铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。

普通压力机上的送料机构根据送料动力的不同可分为机械、液压、气动三大类，在冲压加工中以机械与气动二类应用较多，气动送料机构具有灵巧轻便、通用性强、其送料长度和材料厚度可调整、机构反应迅速的优点。但是，由于气动送料机构是采用压差式气动原理工作，估机构工作噪声较大，影响冲压工作环境，主要用于冲压的前期送料和小批量、多品种的生产。机械通用型送料机构尽管调整相对困难且机构较大，但具有送料准确可靠、机构冲击与振动少、噪声低、稳定性好等优点，仍是目前冲压加工中最常用的的自动送料方式。

机械通用型冲压送料机构需要将几个基本机构恰当的组合在一起，才能满足要求。如下几种常见的冲压送料机构方案：

齿轮—连杆冲压机构(凸轮—连杆送料机构)

图a

如图a所示，冲压机构采用了有两个自由度的双曲柄七杆机构，用齿轮副将其封闭为一个自由度。恰当地选择点C的轨迹和确定构件尺寸，可保证机构具有急回运动和工作段近于匀速的特性，并可使机构工作段压力角口尽可能小。送料机构是由凸轮机构和连杆机构串联组成的，按机构运动循环图可确定凸轮推程运动角和从动件的运动规律，使其能在预定时间将工件推送至待加工位置。

导杆—摇杆滑块冲压机构(凸轮送抖机构)

图b

如图b所示，冲压机构是在导杆机构的基础上，串联一个摇杆滑块机构组合而成的。导杆机构按给定的行程速比系数设计，它和摇杆滑块机构组合可达到工作段近于匀速的要求。如适当选择导路位置，可使机构工作段压力角α较小。送料机构的凸轮轴通过齿轮机构与曲柄轴相连，根据机构运动循环图确定凸轮推程运动角和从动件运动规律，则机构可在预定时间将工件送至待加工位置。

六连杆冲压机构(凸轮—连杆送料机构)

图c

如图c所示，冲压机构是由铰链四杆机构和摇杆滑块机构串联组合而成的。四杆机构可按行程速比系数设计，然后选择连杆长lEF及导路位置，按工作段近于匀速的要求确定铰链点E的位置。若尺寸选择适当，可使执行构件在工作段中运动时机构的传动角γ满足要求，且机构工作段压力角α较小凸轮送料机构的凸轮轴通过齿轮机构与曲柄轴相连，根据机构运动循环图确定凸轮转角及从动件的运动规律，则机构可在预定时间将工件送至待加工位置。

自动送料冲床（齿轮送料机构）

图d

如图d所示，送料过程：电动机通过V带传动和单级齿轮传动带动曲柄转动，将一定量的薄钢板送入冲床工作台面位置。

冲制过程：飞轮飞轮驱动曲柄摇杆机构，曲柄摇杆机构中曲柄为主动件，带动摇杆摆动，摇杆与棘轮共轴，从而将摇杆的连续往复摆动转换成棘轮的单向间歇运动，棘轮与辊轴中心轴线重合，最后依靠辊轴的压紧将一定量的板料送到工作位置。

图e

如图e所示，冲压机构由四杆机构组成，通过主动件杆件1转动，带动从动件移动导杆做上下往复运动。上模先以较小的速度接近胚料，然后以等速或近似等速进行冲压成形工作。此后，上模继续下移将成品推出型腔，最后快速返回。送料由凸轮转动推动导杆将胚料送至冲压工作位置，即上模退出下模以后，送料机构从侧面以等速或近似等速将另一胚料送至代加工位置，至此就完成一个工作循环。冲压机构和送料机构由同一台电动机驱动。两者角速度相同，所以可采用传动比为1的齿轮传动装置。

上述5中方案中，对其性能指标，结构是否简单、紧凑；制造是否方便；成本是否低等各方面指标进行考虑，a、b、c、d四种方案中在结构方面比e方案要复杂的多，这样就可能使得工作效率降低，发生自锁的可能性增加，而且机构的运动规律对制造、安装误差的敏感性增加；机构中做平面复杂运动和往复运动的构件所产生的惯性力难以平衡，在高速时将引起较大的振动和动载荷。