1、 湖南大学机械设计课程设计1硬质合金棒料上料装置方案设计说明书湖南大学机械设计课程设计2目录一、设计题目与要求.31.设计题目.3二、自动上料装置简介.42.1 简介.42.2 意义.4三、自动上料装置的分类5四料斗式自动上料装置.64.1 简介.64.2 料斗式自动上料装置.6五定向机构.85.1 定向机构的工作原理.85.2 定向分级.85.3 自动定向的基本方法.8湖南大学机械设计课程设计3六总体设计.106.1 振动式料斗简介.106.2 振动式料斗的工作原理.106.3 振动式料斗的设计.106.4 隔料器.116.5 定向装置.12七、体会与小结.14一、设计题目与要求1.设计题目
2、：实现硬质合金棒筋的自动定向，并进行原理仿真。毛坯零件图如下： 湖南大学机械设计课程设计4分析：二自动上料装置简介 2.1.简介：在自动化加工、装配生产线中，能自动完成将工件向加工或装配机械供给并上料的装置，称为自动上料装置。上料装置广泛应用于生产实践，其所涉及的范围有：石化、化工、电力、冶金、建材、湖南大学机械设计课程设计5制药、轻工业、铁路、机械制造业、食品加工业等等诸多行业。2.2 意义：零件自动上下料装置是自动机床不可缺少的辅助装置。 当机床实现了加工循环的自动化以后，还只是半自动机床当完成一个加工循环后必须停车，由工人进行装卸工件，再次启动，才能完成下一次循环。 当装备了自动上下料装
3、置后，由于机床在完成一个加工循环后自动装卸工件，整个加工能够完成，构成全自动加工系统。 自动上料装置应用于生产实践，不仅能大大的提高生产力，减轻工人劳动强度，保障生产安全，而且对提高产品质量，降低成本，促进产业结构的合理化起到积极的作用。三自动上料装置的分类工作内容：将工件自动地安装到机床夹具上 根据工作特点和自动化程度的不同可分为： 料仓式 : 半自动上料装置 湖南大学机械设计课程设计6料斗式 : 全自动上料装置料仓式 料斗式定义 将人工整理好的零件（已定向状态）贮存于贮料器后进行供料的装置 将零件杂乱地（未定向状态）贮存于贮料器后，使零件自动定向进行供料的装置 特点 工件靠人工定向排列，然
4、后靠机构自动运装到夹具 工件成批地倒入料斗，从定向排列到运装至夹具地点全部自动完成 实用范围 用于产量大，但因重量、尺寸及几何形状特点难于自动排列的工件，如：曲轴、连杆及单件工序时间长的工件 用于形状简单、重量不大、批量很大、生产率很高、工序时间很短的工件、紧固件、轴承、仪表、五金等。 四料斗式自动上料装置4.1 简介：湖南大学机械设计课程设计7主要由料斗、输料槽和上料机构等组成（图 1）。工件任意堆放在料斗内，由定向机构按一定方向顺序送入输料槽中，然后由上料机构送到机床上的加工位置。有的料斗上还装有剔除器，用以防止定向不正确的工件混入输料槽中。 4.2 料斗式自动上料装置 ：(1)料斗：用来
5、接受、贮存成堆散乱的工件(料仓式无料斗) ；(2)定向机构：用来使散乱的工件按一定方位定向排列起来(料仓式不需要此机构)；(3)料仓：储存已定向的工件，调剂供求平衡；(4)料道：靠自重将工件自定向机构运送到贮料仓或工序间运送工件；(5)隔料器：把待上料的工件与其余工件分离开，使之单个工件给料湖南大学机械设计课程设计8(有些上料器兼有隔料作用)； (6)上料器：把已定向的工件，按一定的生产节拍和方位送到机床上；(7)卸料器：从工作地点取走工件；(8)搅拌器：搅动工件，增加定向率或防止工件架空堵塞；(9)剔除器：剔除定向位置不对的或多余的工件，使之返回料斗中；(10)安全保险机构：当发生卡料等事故
6、时，能使上料装置自动停车或保险机构打滑(常用安全离合器或摩擦传动机构等)，防止损坏机构。 湖南大学机械设计课程设计9五定向机构5.1 定向机构的工作原理 根据工件的定位要求，使散乱的工件，在运输和装料过程中，自动地按一定方位整齐排列起来称为自动定向。在自动定向过程中，应限制住工件的五个自由度(保留一个装料或输料自由度)，但根据零件的形状特征和复杂程度，有时也可以少于五个。 5.2 定向分级 一次定向：适用于具有三个对称面(或对称线)的工件，如球形、正方体或长方体形工件； 两次定向：适用于具有两个对称面(或对称线)的工件，如圆柱表面的轴套类工件、呈中心横截面对称的阶梯轴等；三次定向：适用于具有一
7、个对称面(或对称线)的工件，如圆锥表面的轴套类工件、螺栓及非中心横截面对称的阶梯轴等。5.3 自动定向的基本方法： 1.抓取法：利用运动着的定向机构来抓取工件的特殊表面(如：凸肩、凹槽、内孔等)，使之分离出来，并定向排列。2.槽隙法：根据工件的形状做成一定的槽隙，使运动的工件进入槽隙而定位。3.型孔选择法：利用定向机构上一定形状和尺寸的孔穴，对工件进湖南大学机械设计课程设计10行筛选分离。只有截面形状和位置相应于型孔的工件，才能通过而获得定向排列。4.重心偏离法：在工件连续运行过程中利用工件尺寸、外形差别或材质差别形成的重心位置不同，来纠正或剔除定向不正确的工件。 湖南大学机械设计课程设计11
8、六总体设计6.1 振动式料斗简介振动式料斗装置：它是利用电磁力产生微小振动，依靠惯性力和摩擦力的综合作用使工件向前运动，并在运动过程中自动定向。其主要特点是上料平稳，通用性广，简单耐用，但有噪声。在钟表、仪器仪表等小型零件加工的自动上料中得到广泛的应用。6.2 振动式料斗的工作原理在生产中使用的振动式料斗，多数是圆筒式的，其内壁有螺旋形送料槽。当整个圆筒作扭转振动时，堆放在圆筒底部的工件将沿圆筒内部的螺旋形料道向上运动。料道上设有定向机构，定向正确的工件可通过 出口，进入输 料槽中。方位 不正确的工件 被剔除，落入 料斗底部再重新上升。 6.3 振动式料斗的设计1.振动器：振动器可以利用机械传
9、动的曲柄连杆机构，也可用偏心凸轮作为激振源。但由于其结构复杂、体积大、频率低，所以在振动料斗中很少应用，最常用的是电磁式振动器。 湖南大学机械设计课程设计122.支承弹簧：一般用三个弹簧片支承料斗。其主要参数是弹簧倾斜角 、刚度及其一致性。 3.圆筒式料斗的结构设计圆筒式料斗应尽量做得轻巧些，一般都用铸铝制成整体式结构，再车出螺旋料道。对于大、中型料斗也可用薄钢板拼焊而成。其主要结构参数是：螺旋料道的升角 、升距 和中径 Dm 。 6.4 隔料器湖南大学机械设计课程设计13隔料器利用凸起的台阶（可以上下活动）进行隔料6.5 定向装置湖南大学机械设计课程设计14湖南大学机械设计课程设计15七、体
10、会与小结这虽然只是一个小型的设计题，但一开始准备构思时真的不知从何入手，不过最终还是把它设计出来了，整个过程还是学到了许多有用的知识。我们三人一组，我们的题目是激光切割机床总体结构方案设计，我们分工进行查找资料、PPT 制作等工作，花几天的时间把它做完了。这不仅仅是一个简单的设计，更重要的是这是一个团队的合作。刚开始的时候我们都无从下手，但经过我们仔细思考与商量后，解决思路慢慢变得清晰起来，所以说明团队的力量也是很大的。要做好这个设计，不仅要有扎实的课堂知识基础，还要有团队队员们紧密很好的配合。在这短短的几天内，我们不仅巩固了课本上学的知识，也学到了许多课本之外的知识。我坚信，无论怎样，只要我们付出了就会有回报！
