大型闭式压力机单机自动化上下料系统的设计与研究

摘要

当前冲压技术正朝着高速化、柔性化和自动化的方向发展，部分企业仍采用人工上下料传统生产模式，存在生产效率低，产品质量无法保证，工人劳动强度大等问题，不能满足工业快速发展的需求。根据大型闭式压力机吨位及占地面积大，连线自动化生产、设计及维护成本高等问题，设计高效率、高利用率和高自动化的多品种、小批量自动化生产的单机自动化上下料系统，对提高企业综合竞争力和经济性是很有必要的。
　　本文根据企业冲压生产工艺、生产方式及压机结构特点，提出单机自动化上下料系统整体实现方案，确定了设计要求，阐述了单机自动化上下料系统工艺流程，对系统进行分模块设计，包括分张模块、送料模块、对中模块和上下料模块，各模块通过分析比对现有实现形式的优缺点，选择了最优设计方案进行自主设计，对系统关键部件及机械手端拾器进行了选型计算。
　　对系统关键模块上下料桁架机械手进行了动态特性有限元分析，采用ANSYS Workbench软件，根据结构静力学有限元分析与强度理论，得到等效应力图，分析结果表明静刚度满足使用要求；根据模态分析理论基础，对其整体进行了前6阶模态分析，仿真结果表明各阶振幅对整体影响不大，并得出需要合理控制滑枕伸出量结论；通过对频响应分析，得到上下料桁架机械手频响应图，与外在激励频率对比，验证得出整体无共振可能性。
　　最后，对系统整体建模装配，设计详细安装及调试方案，模拟现场，对各个模块及整机系统联合适应性调试，设计了系统日常维护及安全方案，通过实际运行情况记录汇报，进一步验证了单机自动化上下料系统的稳定性和可靠性。
　　课题以高锻公司大型闭式压力机冲压汽车覆盖件生产为研究对象，针对目前国内大部分企业生产状况，在已有设备上进行更经济、实用的设计改造，自主研发了单机自动化上下料系统，经济、实用、高效，结构简单紧凑，便于安装维护，能够很好的适用于多品种，中小批量汽车覆盖件的冲压生产，国内外暂无相关产品开发，为同类型冲压生产的自动化升级改造提供了有价值的参考。

目录

第一个书签之前

摘 要

Abstract

目 录

Contents

1 绪 论

1.1 课题研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 课题来源、研究意义及目的

1.4 课题研究内容

2 大型闭式压力机冲压生产工艺分析

2.1 冲压生产现状分析

2.2 单机自动化上下料系统实现方案

2.3 本章小结

3 单机自动化上下料系统总体实现方案及布局设计

3.1 单机自动化上下料系统基本设计要求

3.2 单机自动化上下料系统工艺流程

3.3 方案分系统模块

3.4 具体布局设计

3.5 本章小结

4 单机自动化上下料系统关键模块设计及机械结构本体研究

4.1 分张模块设计

4.2 送料模块设计

4.3 对中模块设计

4.4 上下料模块设计

4.5 机械手端拾器设计

4.6 本章小结

本章根据第3章总体方案及具体布局设计，对单机自动化上下料各个关键模块及结构本体进行了详细设计及部分关

5 上下料桁架机械手动态特性有限元分析

5.1 有限元的基本理论及软件选择

5.2 有限元模型的建立

5.3 上下料桁架机械手静刚度分析

5.4 模态分析

5.5 频响应分析

5.6 本章小结

6 单机自动化上下料系统的安装与适应性调试

6.1 整体建模装配

6.2 单机自动化上下料系统的安装

6.3 单机自动化上下料系统的调试方案

6.4 单机自动化上下料系统的日常维护

6.5 单机自动化上下料系统的安全管理

6.6 单机自动化上下料系统的实际运行情况

6.7 本章小结

7 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

攻读硕士期间主要成果

致谢

学位论文数据集