自动送料模设计
出处：按学科分类—工业技术 江苏科学技术出版社《模具工实用技术手册第2版》第151页（5476字）
冲压过程的机械化与自动化是提高冲压生产率、保证安全生产的根本途径。而机械化与自动化主要是指送料、排除零件和废料的机械化与自动化。在手工送料的情况下，冲床的行程次数利用率很低，且容易发生设备和人身事故。采用自动送料装置并选用成盘卷料进行冲压，可使冲床的行程次数利用率达到80%～90%，生产率可提高2倍～3倍。即便是采用条料或不成卷的带料，生产率也可提高1．5倍～2倍。
凡条、带、卷料等原材料用的送料装置称为一次送料装置，而毛坯和半成品用送料装置称二次送料装置。
(一)原材料(一次)送料装置
1．钩式送料装置
这是一种结构简单、使用广泛、制造方便、造价低廉的送料装置。其典型结构型式大致可以归纳为两类：图1．3－30所示为由模具带动的钩式送料装置。图中有送料钩1、使活动滑块复位的拉力弹簧2、推拉料钩的活动滑块3、拉动活动滑块的斜楔4、压紧料钩的片簧5、防止材料后退的片簧6、压紧料钩的片簧7、送料钩8、防止材料后退的挡料销9、推拉料钩滑块的侧楔10等。
图1．3－30 钩式送料装置
1、8－送料钩；2－拉力弹簧；3－活动滑块；4－斜楔；5、6、7－片簧；9－挡料销；10－侧楔
图1．3－31所示为由冲床带动的钩式送料装置。
图1．3－31 钩式送料装置
1－料钩；2－扭簧；3－连杆；4－弹簧；5－冲床滑块；6－拉力弹簧；7－调节连杆
这两种送料装置的共同点是：靠料钩拉动废料搭边送料，送料精度较差且料头开始几件需手工送进，至料钩可以进入搭边空当时才能开始自动送料。钩式送料装置可以达到的送料精度如下(表1．3－8)：
表1．3－8 钩式送料装置可以达到的送料精度 (mm)
适合采用这种钩式送料装置的材料宽度与厚度：对于条料和带料，宽度为10mm～150mm，厚度为0．5mm～5mm对于卷料，宽度为10mm～100mm，厚度为0．3mm～1mm。
比较合适的进距为10mm～75mm。
2．辊式送料装置
这种送料装置通用性很强，可用于条料、带料，但更多是用于成盘的卷料。送进料宽为10mm～1300mm，送进料厚0．2mm～8mm，合适的进距为10mm～2500mm。
这种送料装置广泛用于5t～200t冲床，其结构类型繁多，但基本动作原理相同。主要是利用辊轴的相向周期性旋转和被压紧材料间的摩擦力向前推或拉料，实现材料进给。
这种装置一般包括送料驱动机构，料辊传动机构、进出料传递部分以及制动器、上辊提升装置等部件组成。图1．3－32是由冲床带动的双边辊式送料装置。
图1．3－32 双边辊式送料装置
1－偏心轴；2－冲床滑块上的擅块；3、5、6、11－齿轮；4－制动器；7、10－超越离合器；8－连接杆；9－杠杆；12－上辊提升手柄；13－拉杆；14－曲柄臂
辊式送料装置用于条料或不长的带料时，多采用单边拉式结构。其构造简单，调整方便且使用可靠。如果料薄，刚度不足或是成盘的卷料，应采用双边辊式送料装置。
这种装置送料的移动速度，即为材料在冲床一次行程内的进距与冲床滑块每分钟行程数的乘积。主要取决于：辊式送料装置结构的形式、离合器及制动器的结构。采用棘轮制动的辊式送料装置，其送进程度≤15m／min，而采用夹滚离合器及制动瓦的，送进速度≤30m／min，当采用滚子式或凸块式超越离合器时，送进速度为≤50m／min。当冲床滑块行程≤150m／min时，这种送料装置可以达到的送进精度为(表1．3－9)：
表1．3－9 辊式送料装置可以达到的送进精度 (mm)
3．夹持式送料装置
夹持式送料装置包括：夹钳式、夹滚式、夹刃式三种结构型式。夹钳式除由冲床带动的以外，通常还有气动、液压等单独驱动的结构型式。而夹滚和夹刃式则多为冲床或模具带动。在这3种送料装置中，以夹滚式和夹刃式使用较广泛，因为这两种结构简单，制造方便。
(1)夹钳式送料装置
这种送料装置结构复杂，但可以达到很高的送料精度。一般将这种送料装置制成气动或液压等单独驱动的多种型式。图1．3－33所示的是纯机械的双面夹钳式送料装置，适用于料厚在0．2mm～5mm的条料和带料，进行大量生产的平板冲裁件。
(a)送料开始
(b)回程开始
图1．3－33 双面钳式送料装置
当进距s进≤50mm时，送料精度可达±0．02mm，当s进≤200mm时，送进精度为±0．06mm。
这种送料装置机构庞大，制造技术要求高，对于普通冲床，特别是老式结构的曲轴冲床，不推荐采用这种送料装置。
(2)夹刃式送料装置
这种送料装置结构简单，使用广泛，发展也较快。常见的有表面夹料和侧面夹料的两种结构型式。
图1．3－34所示是由模具侧楔带动的夹刃式送料装置的复合冲裁模。
图1．3－34 由模具侧楔带动的夹刃式送料装置的复合冲裁模
1－上模板；2－模柄；3－推杆；4－凸模；5－侧楔；6－夹刃；7－扭簧；8－压簧；9－下模板；10－凹模；11－料槽；12－废料切刀
图1．3－35所示的是一种侧面夹料的夹刃式送料装置。
图1．3－35 侧面夹刃式送料装置
1－导轨；2－夹刃；3－弹簧；4－摆块；5－摇臂；6－弹簧
(3)夹滚式送料装置
图1．3－36是一种夹滚式送料装置。这种装置的结构比较简单，送料滑板6内装有三对夹滚8，夹料滑板(固定架)12内装有两对夹滚。夹滚在弹簧9的作用下，始终处于夹料位置。送料滑板6在由零件1、2、3、4、5组成的连杆－摇臂机构的作用下往复动作而送进材料。
图1．3－36 夹滚式送料装置
1－连杆；2－杠杆；3－摆杆；4－轴；5－摇臂；6－送料滑板；7－垫板；8－夹滚；9－弹簧；10－挡铁；11－螺栓；12－夹料滑板；13－手柄；14－调节螺钉；15－机体；16－固定螺栓
这种送料装置适用于0．3mm～3mm厚的条料、带料及卷材。送进精度为±0．01mm～±0．03mm。
(二)单个毛坯及半成品(二次)送料装置
将剪好的片、块、棒毛坯和落料后的片状毛坯及经过若干冲压工序而获得的半成品逐个送入模具进行冲压的送料装置，称为二次送料装置。
二次送料装置种类很多，要根据加工的单个毛坯或半成品形状的不同，选用不同结构的二次送料装置。一般经落料得到的外形简单的平板毛坯，需要再进行校平、弯曲、冲孔(槽)拉深等工序的，可选用滑推板式送料装置和摩擦式或真空吸盘式送料装置。一般拉深的半成品需要冲孔(槽)、切边、切底或再拉深等工序加工时，可选用转盘式送料装置和抓取式送料装置或机械手。
1．滑(推)板式送料装置
适用于中、小型形状简单的平板毛坯送进的滑板式送料装置，具有结构简单、制造简便、通用性强、成本低等优点。这种装置一般有手动、模具带动和冲床带动的三种型式。由模具带动的使用较广泛。就其结构而言，多为弹簧拉动和杠杆作用的两种。
图1．3－37所示为模具带动的滑板式送料装置。冲压时，上模旁附带的侧楔2靠自身斜面推动滑板5向后移，同时使拉簧6受拉张开。当冲床回程向上时，模具侧楔2向上，滑板5由其下面的拉力弹簧向前拉。冲模连续冲压，滑板5就自动往复移动，不断推送由料斗4中靠自重落下的平板毛坯，按次序逐个进入工作位置，进行冲压。
图1．3－37 由模具带动的滑(推)板式送料装置
1－制动销；2－侧楔；3－毛坯；4－料斗；5－滑板(推板)；6－拉簧
图1．3－38所示的是由冲床带动的用连杆－杠杆机构操纵滑板自动往复动作的滑板式送料装置。该装置中滑板3是由刚性的杠杆复位，而送进时则有弹簧缓冲其动作。
图1．3－38 由冲床带动的滑(推)板式送料装置
1－料斗；2－毛坯；3－滑板(推板)；4－支臂；5－压簧；6－连杆；7－拉杆
设计滑(推)板式送料装置应考虑的问题是：
(1)合理确定滑(推)板的厚度H板及滑道高度H道
H板=(0．6～0．7)δ
H道=(1．2～1．4)δ
式中 δ——毛坯料厚(mm)。
(2)滑板行程s板的计算
s板=(2～n)L坯=L+b
式中 L坯——毛坯沿送进方向的长度(mm)；
L——料斗至模具刃口最远边的直线距离(mm)；
b——滑(推)板的行程余隙(mm)；
n——毛坯件数。
(3)拉力弹簧的初牵力要大，且许用拉力行程要大于s板
采用滑(推)板式送料装置要注意清除毛坯周边的毛刺，且毛坯的平行度不得超过料厚允差。装进料斗1的毛坯，表面不得有过多的润滑液，以致使两片或几片毛坯粘在一起，不易分离，使送料发生故障。
2．转盘式送料装置
适用于中小型空心拉深件和平的、弯的以及立体毛坯的送料装置，一般为转盘式或具有储料斗、选向器以及流料槽的斗槽式送料装置。
转盘式送料装置的结构型式很多，目前应用较多的是由冲床带动棘轮或采用超越离合器的转盘式送料装置。
图1．3－39所示的为由模具带动的转盘式送料装置。其固定部分装在下模板上，活动部分装在上模板上。当模具下行时模具侧楔1推动送进滑块向后，其上安装的卡子拨动转盘转动一个角度，定位卡子5准确定位后凸模冲压。当上模回程后，拉簧将送进滑块拉回原位，而卡子又跳进后一个齿根，准备下一次送进。
图1．3－39 由模具带动的转盘式送料装置
1－侧楔；2－滚柱；3－模板；4－转盘；5－定位卡子
(三)自动出件装置
自动出件装置的作用是把冲压下来的工件或废料及时送出。按传动特点出件装置有气动式和机械式两种，分别如图1．3－40和图1．3－41所示。其中气动式出件装置的喷气嘴可在工作台的前后、左右及上下任意安置。
图1．3－40 气动出件装置
图1．3－41 接盘式机械出件装置