【机械设计制造专业】【毕业设计】切管自动送料装置设计.doc

二零届）毕业论文（设计）切管自动送料装置设计在以各种管材为原料的产品生产过程中，管件切割的送料方式直接影响到切 割的精度和生产效率，继而影响产品的质量和成本FI前管材切割的送料方式大 都是人工操作，切割精度和效率低，劳动强度大，生产上迫切需要切割自动送料 装置根据管材自动切割的精度、效率、安全性和稳定性等方面的需求，对自动 送料装置的驱动、传动和控制方式等进行了设计通过步进电机和滚珠丝杠传动 机构进行自动送料，气动驱动组合夹具进行不同数量和截面形状管材的可调装 夹，参照企业生产需求设计了机架，对各部分进行了详细地设计计算、校核及说 明所设计的自动送料装置实现了管材切割的机械化、自动化，不仅可以改善劳 动条件、减轻工人劳动强度、确保生产安全，而且可以提高生产效率和产品质量 关键词：管材，切割，自动送料Design of Automatic Feeding Device for Tube CuttingAbstractIn the production process which using a variety of tubes as raw materials, the way of feeding for tubes cutting will directly affects the accuracy and productivity, thereby affecting the quality and cost of the product. Currently the way of feeding for tubes cutting is mostly manual and labor-intensive. Besides, the accuracy and efficiency of cutting is low. Therefore, there is an urgent need of automatic feeding device for cutting in the production. According to the requirement of tubing automatic cutting in the accuracy and efficiency, safety and stability, etc., the automatic feeding device driver, transmission and control methods have been designed. Through the stepper motor and ball screw driving mechanism for automatic feeding, Pneumatic drive modular fixture can clip of different sizes and shapes of tubes. The rack has been designed according to the production needs, and each part have been calculated, checked and illustrated in detail. In a word, the automatic feeding device achieves mechanization and automation of the tube cutting, it not only improves working conditions, reduces labor intensity and ensure safety of production, but also improve production efficiency and product quality.Keywords: pipe, automatic feeding, cutting目录摘要 IIAbstract TIT1绪论 11.1课题的来源 11.2课题的意义 11.3自动切管技术的国内外发展现状 21.3.1切割技术的发展现状 21.3.2自动送料装置发展现状 31.4课题研究的主要内容 62自动送料装置的方案设计与总体设计 72.1切管自动送料装置的方案设计 72.2方案评价 82.3切管自动送料装置的总体设计 103设计计算与校核 123」切管自动送料装置传动系统设计计算与校核 123.1.1丝杆的设计计算与校核 123.1.2螺母的计算 153.1.3导轨的设计计算与校核 163.2步进电机的的计算与选择 163.3夹具的设计计算 193.4机架的设计计算与校核 213.4.1机架的结构设计 213.4.2机架的计算及校核 223.5总装图及工作原理 244设计说明 264」制造说明 264.2安装说明 264.3使用说明 265总结与展望 27参考文献 28致谢 错误！未定义书签。

附录 301绪论1. 1课题的来源管材在各行业被大量使用，而下料工序是管材后续加工工序的基础，下料工 序精度、效率的高低直接影响到产品质量的好坏及成木的高低近年来，通常采 用普通机床，如车、锯床等来切割管材⑴虽然管件切割设备的研制取得了较大 进展，但仍存在结构复杂、可切割管材直径范围小、振动大、定位不准确、精度 低、刀具耐用度低、自动化程度低、价格高等问题国外的如意大利的钢管加工 设备公司设计、制造的新型切管机，采用了激光技术、具有自动化程度高、加工 速度快、切割管材直径范围大等优点叭H前各种金属和非金属材料的切割已经 成为现代工业生产（特别是焊接生产）中的一-个重要工序⑶FI前各种金属和非 金属材料的切割已经成为现代工业生产（特别是焊接生产）中的一个重要工序, 因为被焊工件所需要的几何形状和尺寸，绝大多数是通过切割方法来实现的⑷管子定长切割加工，主要是将管子切割成要求的长度，有的还要在切割断面 上开出焊接坡口要完成这样的工作，除了气割或带锯切割外，还可以采用金属 切削的方法进行金属切割同金属焊接一样，是现代化工业生产中的重要加工工 艺，在桥梁、造船、化工、水电、建筑、机械制造和国防工业等许多重要部门都 有广泛应用⑸。

金属切割技术水平对保证产品质量，降低物资消耗，提高经济效 益，增强市场竞争力，是一个重要的影响因素H前的管件切割方式如果还处在手工送料、手工取件的方式，将远远满足不 了当今高速发展的机械、造船、军工、石油化工、能源、车辆制造、航空 航天等工业需要因此，实现切割自动化就显的十分重要了通过机械传动或电 气控制，按一定的规律自行完成人们所要求一-系列动作，既可改善劳动条件、减 轻工人劳动强度，确保生产安全，提高牛产效率和产品质量，而且还能降低原材 料消耗，节省设备投资，降低生产成本实现管件切割的自动化，是提升管件切割效率、提高切割精度和保证切割 安全的根本途径和措施1.2课题的意义本课题主要研究设计一种适用于管件切割的自动送料装置在以各种管件为 原材料的产品生产过程中，管件切割的精度和生产效率直接影响到产品的质量和 成本，而管件切割过程中送料的精度和口动化程度乂直接影响到管件切割的精度 和生产效率H前管件切割的送料方式大都是人工操作，切割精度和效率低，工 人劳动强度大，生产上迫切需要自动送料装置本课题设计出的口动送料装置基 本可以达到以下要求：（1） 取代人工送料方式，进行自动化送料；（2） 提高管件切割的精度；（3） 提高生产效率、降低生产成本；（4） 切割长度范围大、稳定性强、可靠性好；（5） 操作安全、简便。

通过设计后的自动送料装置是集自动化、高效率、高精度、安全可靠于一体 的新型送料装置此课题主要解决管件切割过程中关于自动送料的问题通过AutoCAD制图软 件进行结构、零部件设计及绘制，同时进行相关计算、校核通过本次课题的设 计培养自身专业知识运用的能力、软件制图的能力、相关的计算分析能力和资料 查阅能力1.3自动切管技术的国内外发展现状1.3.1切割技术的发展现状最近十几年来，新的切割技术的开发和应用取得了长足的发展，切割技术已 经从传统的火焰切割发展成为包括等离子弧切割、激光切割、高床水射流切割和 带锯切割等多种工艺方法在内的现代切割技术，成为现代工业生产中不可缺少的 一个组成部分但是，这些方法虽然长期在管子定长切割加工中发挥着主要作用， 但也伴有相卅多的缺点诸如气割会产生大量烟气、效率低、生产成本高、切割 质量差等等这些缺点既不利于管子生产效率的进一步提高，又制约着管子法兰 自动焊接等新技术新设备的应用，同时对环境产生很大的影响为此，我们把机 械冷加工方法引入到管子的加工工艺中，避免了管子定长切割加工存在的上述缺 点叭打管料切割技术的应用领域十分广阔，几乎覆盖了机械、造船、军工、石 油化工、冶金、能源、车辆制造、航空航天等各个工业部门。

切割技术被广泛应 用在国民经济建设的各个领域中⑷对现代工业而言，切割和焊接同样都是应用量大、覆盖而广的重要技术领域 随着科学技术的发展，切割技术也有了快速发展现代工程材料切割的方法有很 多种，大致可归纳为冷切割和热切割两大类血热切割又有气体火焰切割、电弧 切割、等离子弧切割和激光切割等各种工艺方法冷切割是在常温下利用机械方法使材料分离，如剪切、锯切（条锯、圆片锯、 砂片锯等）、铳切等，也包括近年来发展的水射流切割热切割是利用热能使材料分离，最常见的有气体火焰切割、等离子弧切割和 激光切割等现代焊接生产中钢材的切割主要采用热切割热切割按物理现彖可分为燃烧切割、熔化切割和升华切割三类，所有切割方 法都是混合型的燃烧切割是材料在切口处采用加热燃烧、产生的氧化物被切割 氧流吹出血形成切口；熔化切割是材料在切口处主耍采用加热熔化、熔化产物被 高速及高温气体射流吹出而形成切口:升华切割是材料在切口处主要采用加热汽 化、汽化产物通过膨胀或被一种气体射流吹出而形成切口 “° 13\1.3.2自动送料装置发展现状自动送料装置是将原材料（管件或带材）按生产规定的步距，将材料正确地 送至工作位置，从血进行下一•步生产工序Z。

根据送料装置的不同，口动送料的 方式也是多种多样的H前应用较为广泛的送料装置有：钩式送料装置、馄式送 料装置、夹持式送料装置等血1）钩式送料装置8图1-1钩式白动料装置如图l-lb）所示,钩式送料装置是一种结构简单、制造方便、低制造成本的口 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丁•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具有一定的强度的口动生产中，在 拉料钩没有钩住搭边时，需靠手工送进在工作过程中，钩式送料通常与侧刃、 导正销配合使用才能保证准确的送料步距该类装置送进误差约在土0. 15mm,送 进速度一般小250mm/so钩式送料袈置在冲床模具的生产中应用较为广泛钩式送料装置可以由压力 机滑块带动，也可由上模直接带动，后者应用比较广泛图1-1是由安装在上模 的斜楔3带动的钩式料装置其工作过程是：先由手工送进，为达到自动送料钩 位置时，料钩钩住搭边，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，较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，为上模回升吋，滑动块2在拉簧1的作用下，向右移动 复位，使带斜而的拉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的作用下静止不动。

以此循环，达到自动间歇送进的FI的钩式送料装置的送料运动一般是在上模下行时进行，因此送料必须在凸模接 触材料前结。