1、1分 类 号 密 级 宁xxxx 学院毕 业 设 计 (论 文 )陶瓷插芯自动切边机设计所 在 学 院 机 械 与 电 气 工 程 学 院专 业 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化班 级姓 名学 号指 导 老 师诚 信 承 诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文陶瓷插芯自动切边机设计均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。承诺人（签名）： I摘 要陶瓷插芯自动切边机适用于大型零件或小批量生产。作为其组要成形机构，在陶瓷领域中起到越来越重要的作用。本文主要介绍了陶瓷插芯、陶瓷插芯自动切边机及冲压机床的基本概念，原理，以及在国内外的发展
2、现状。然后具体阐述了陶瓷插芯自动切边机的组成和传动系统的构成。重点对气缸部分，冲压部分等进行了详细的计算与校核。关键词：陶瓷插芯，自动切边机，冲压机，陶瓷IIAbstractCeramic core automatic cutting machine is suitable for large parts or small batch production. As the group, forming mechanism, in the field of ceramics play a more and more important role. This paper mainly introd
3、uces the ceramic ferrule, ceramics ferrule automatic cutting machine and punching machine the basic concepts, principles, and the development situation at home and abroad. Then expounds the ceramic ferrule automatic cutting machine for composition and transmission system. Focus on the cylinder parts
4、, stamping parts of a detailed calculation and verification.Key Words: Ceramic ferrule, automatic cutting machine, punching machine, ceramicIII目 录摘 要 .IAbstract .II目 录 .III第 1 章 绪论.11.1 课题背景 .11.2 陶瓷插芯的概况 .11.3 自动切边机介绍 .2第 2 章 课题任务及要求.32.1 任务书要求 .32.2 设计技术要求 .4第 3 章 陶瓷插芯自动切边机的总体设计.43.1 陶瓷插芯自动切边机的原理
5、.43.2 系统工作原理图 .5第 4 章 送料方式的种类与选择.64.1 概述 .64.2 卷料送料机构 .74.3 板料送料机构 .74.4 数控车床棒料送料机构 .84.4.1 夹持抽拉式棒料送料装置 .84.5 料斗式送料机构 .94.5.1 料斗式送料机构的组成 .104.5.2 振动式料斗机构 .10第 5 章 主要执行机构(气缸)选型 .115.1 送料气缸选型 .115.1.1 送料机构的要求 .115.1.2 气缸的直径确定 .115.1.3 气缸的选型 .13IV5.2 冲压气缸选型 .145.2.1 冲压力的计算 .145.2.2 冲压气缸型号确定 .165.2.3 导向
6、装置 .175.2.5 平衡装置 .17总 结.19致 谢.20参考资料.21宁波大红鹰学院毕业设计（论文）1第 1 章 绪论1.1 课题背景工业自动化发展背景。50 年代-60 年代初，由于市场竞争,资源利用率,减轻劳动强度,提高产品质量,适应批量生产需要等多种背景的情况下，当时的社会开始向自动化的方向发展。此阶段的主要为单机自动化阶段，具有各种单机自动化加工设备出现,并不断扩大应用和向工业自动化纵深方向发展的特点。其中的典型代表成果有硬件数控系统和数控机床的出现。60 年代中-70 年代初期，由于市场竞争加剧,要求产品更新快,产品质量高,并适应大中批量生产需要和减轻劳动强度等更高的需求动力
7、的背景下，其社会发展自动化水平为生产线模式，其主要特点为在单机自动化的基础上,各种组合机床、组合生产线出现,同时软件数控系统出现并用于机床,CAD、CAM 等软件开始用于实际工程的设计和制造中,此阶段硬件加工设备适合于大中批量的生产和加工。这个时期的自动化化,使多品种、中小批量生产中普遍性问题愈发严重,要求自动化技术向其广度和深度发展,使其各相关技术高度综合,发挥整体最佳效能。在 70 年代初由美国学者首次提出 CIM概念。到如今 CIM 已作为一种哲理、一种方法工业自动化逐步为人们所接受;CIM 也是一种实现集成的相应技术,把分散独立的单元自动化技术集成为一个优化的整体。所谓哲理,就是企业应
8、根据需求来分析并克服现存的“瓶颈”,从而实现不断提高实力、竞争力的思想策略;而作为实现集成的相应技术,一般认为是:数据获取、分配、共享;网络和通信;车间层设备控制器;计算机硬、软件的规范、标准等。同时,并行工程作为一种经营哲理和工作模式自 80 年代末期开始应用和活跃于自动化技术领域,并将进一步促进单元自动化技术的集成。其典型的代表成果有 CIMS 工厂,柔性制造系统(FMS)。具备了运用于钻、镗、铣等加工的自动生产线。1.2 陶瓷插芯的概况陶瓷插芯：陶瓷插芯具有;尺寸精确;可靠性,稳定性良好;强度高,耐磨损,抗老化性能好;低插入损耗,高回波损耗等特点. 陶瓷插芯是光纤连接器的核心部件，它是一
9、种由纳米氧化锆(ZrO2)材 料经一系列配方、加工而成的高精度特种陶瓷元件，其孔径、宁波大红鹰学院毕业设计（论文）2真圆度误差为 0.6 靘。所制成 的连接器是可拆卸、分类的光纤活动连接器，使光通道的连接、转换调度更加灵活，可供光 通系统的调试与维护。陶瓷插芯因技术含量高、附加值高，其成套设备制造技术被外国企业所垄断。我国有关科研院所虽然在陶瓷插芯产品开发和相关制造技术的研究方面取得了一定的突破，但在质量、可靠性、稳定性上与国外相比还存在一定的差距，目前还未发展出针对陶瓷插芯制造的专有技术和成套生产设备，因此每年要花费大量外汇购买陶瓷插芯或引进成套生产设备。我国通信设施的大力开发将导致陶瓷插芯
10、成套设备市场的巨大需求，目前国外陶瓷插芯成套设备生产商齐聚中国，竞争格局已经形成，而且有愈演愈烈之趋势。我国现在国内成套设备生产企业组织结构、管理模式及水平落后，面对国际同行竞争形势严峻。由于陶瓷插芯材料的特性，本设计采用冲压的办法加工工件。通过对切边机机械系统的设计掌握机械设计的基本原理，基本过程和基本方法，运用于切边机机械系统的基本构造。合理设计供料装置使零件在供料杆轴线上准确地定位，实现无误动作，高可靠性地供料，在供料的端部设置一个检测部件，当无供料时，自动打开供料口供料。在供料件上设有零件定位用的保持装置，并在供料杆上设有零件的保持装置。从实际使用情况看应尽可能采用双工位切边机, 不仅
11、提高工效, 而且安合可靠。切边机一般独立于生产线, 如果需设计成生产线流水作业的一部分, 只需将其给料和出料方式适当调整即可。如果用单工位切边机连续作业, 应增设安全保护装置,如在给料处装设光电开关等, 以避免冲手等安全事故的发生。切边机的控制, 可采用较先进的双工位切边机控制, 虽然成本有所增加, 但其稳定性、可靠性及控制精度更高。1.3 自动切边机介绍双工位切边机是指装料、切边不在同一位置完成的切边机。该切边机的特征是模具有一个模和二个下模。动力部分: 有带动上模作上、下往复运动的气缸 1, 有带动下模在水平方向作往复运动的气缸2。机身: 由机座、滑动工作台、两气缸固定座、上模固定座及导料
12、装置等组成。模具: 由一个上模、二个下模和模架组成。控制部分: 由两个气动控制阀、行程开关、定位开关、单动开关、连动开关、停止开关宁波大红鹰学院毕业设计（论文）3等电控器件组成。双工位切边机工作原理将待切边餐盒放于非工作状态的下模上, 按下单动开关, 气缸 2 带动工作台向左平移, 当定痊开关 1 起作用时, 工作台停止移动, 气缸 1 带动上模睛行、切边, 行程开关!起作用时, 电控气动阀换向, 气缸 1 带动上模上行直至上止点, 即完成一次切边。行程开关2 起作用一定时间后, 气缸 2 带动滑动工作台右移 , 当定位开关 2 起作用时, 工作台停止移动, 气缸!带动上模下行、与另一下模完成
13、一次切边。若按下连动开关, 则重复上述过程, 完成第二次、第 N 次切边, 直至按下停止开关 , 上模上行至上止点才不再下行。由于采用双工位切边机控制，这台设备上有两个汽缸。一个是往下压的，一个是带动工件运动的。而且自动切边过程中,料仓是必不可少的环节,料仓使用过程中,物料的离析、穿流和结拱现象是普遍存在的问题。料仓一旦堵塞,就会出现工艺过程停顿或产品不合格,严重时甚至出现人身事故,给生产带来损失。 根据仓流理论,一般可设计出物料容易流动、使用可靠的料仓。对于流动性不好的物料,需很大的料斗倾角和卸料口截面,这是不经济和不现实的。为解决流动性差的物料的卸料问题,人们研制了振动料斗。振动料斗用于生
14、产时间虽短,但在建材、冶金、矿山、煤炭、化工、轻工、粮食等部门得到了广泛的应用,发展前景是广阔的。所以我们送料是通过振动料斗来实现自动送料。可以保证安全有效的工作。第 2 章 课题任务及要求本课题的题目为:陶瓷插芯自动切边机设计2.1 任务书要求主要完成完成自动冲压装配机机械系统设计，结合专业课程制定毕业设计计划，搭建论文正文主体框架，绘制自动切边机 2D 总图、拆画主要零件图、计算总体方案设计过程中所涉及的重要数据，完善设计骨架，汇整丰富说明书内容，最后对格式进行标准化处理，检索并翻译外文资料，按论文指导手册的要求完成毕业设计全部内容。图 1宁波大红鹰学院毕业设计（论文）4根据给定工件图纸（
15、如图 1） ，要求设计一台自动化设备：将此工件的凸台部分切除，设备的自动化程度要高，工件的上料、冲压、下料要求全自动。2.2 设计技术要求1、需要标识所设计的切边机工件尺寸；2、注明所选汽缸的厂家及型号；3、注明机床设备的外形尺寸；4、注明零件图中各零件材料、表面处理要求及其他特殊要求等。第 3 章 陶瓷插芯自动切边机的总体设计3.1 陶瓷插芯自动切边机的原理本次设计自动切边机的的工作原理为有料仓库储存大量的毛坯零件，再由接料管一个个在运输管道中排成一线，再由一个气缸带动一个零件到冲压部件下，由第二个气缸带动冲压部件进行冲压，完成后，余边与加工完成零件一起由下料管进到下料仓。整个过程采用先进的
16、 PLC 自动控制，速度快、精度高、外形美观，杜绝了粉尘的产生及由此造成的原料浪费，大幅降低了劳动强度。自动切边机包括机架，机架的台板上有导柱。导柱间有上、下模板，下模板呈滑动状套在导柱上，上模板固定在导柱的上端。下模板上面有下垫板和下切模，上模板下面有上垫板和上切模及下料板。上模板上有气缸，该气缸的活塞杆端部朝上并与横担相固连。气缸的左、右两边有拉杆，该两拉杆的上端固定在横担的两端，下端固定在下模板的左、右两边。后边的导柱之后有托料架，前边的导柱之前有牵引装置。工作时，牵引装置、气缸与前道运输工序之间的匹配，均按设计程序由可编程序控制器进行自动控制。本实用新型劳动强度低、定位准确，安全、可避免伤手事故的发生。本次设计意义在于我国陶瓷插芯材料的运用正处于起步阶段，而全国自动切边机的在陶瓷插芯中的加工更是处于初级阶段，很多加工机械由于采用的方式不合理等多种不正确的原因，在陶瓷插芯的加工过成中出现加工材料崩裂不良等现象，这主要是
