皮革剪板機(jī)設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

目錄 摘要 1 1 緒論 3 究的背景、目的和意義 3 板機(jī)的分類及應(yīng)用 3 計的意義 4 板機(jī)設(shè)計步驟 5 2 皮革剪板機(jī)總體結(jié)構(gòu) 6 革剪板機(jī)設(shè)計要求 6 個剪板機(jī)總體布局 6 要部件的設(shè)計 7 3 剪板機(jī)基本性能參數(shù) 10 切力確定 10 料力的確定 11 切角的確定 11 刀片的行程量 12 4 剪板機(jī)機(jī)械設(shè)計 13 體設(shè)計 13 架 15 架 16 具 18 5 液壓部分設(shè)計 20 本方案 20 21 壓系統(tǒng)性能的驗算 23 壓系統(tǒng)的調(diào)試 29 壓系統(tǒng)的維護(hù)及注意事項 30 6 結(jié)論 32 參考文獻(xiàn) 33 買文檔就送您 01339828 或 11970985 2 摘 要 本文設(shè)計了一臺簡易剪板機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)對厚度 10度 700斷時間小于 10s，重點就機(jī)架、刀架等重要部件進(jìn)行了設(shè)計，在設(shè)計中通過對比國內(nèi)外剪板機(jī)，力求設(shè) 計出結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，同時經(jīng)濟(jì)、合理的剪板機(jī)，具體設(shè)計思路上： 減少了剪切的時間并且提高了剪切精度。采用人工送料以降低成本。近年來，隨著模具技術(shù)和沖壓技術(shù)的發(fā)展，剪板機(jī)的應(yīng)用范圍 在不斷地擴(kuò)大，數(shù)量在不斷地增加。預(yù)計不久的將來，剪板機(jī)在沖壓用剪板機(jī)中的比例將會愈來愈大。 關(guān)鍵詞 機(jī)架 ; 刀架 ; 剪切精度 買文檔就送您 01339828 或 11970985 3 to of to to 0 00is 0 on a of to of at in to in of of on to to of to to to a of at at of at to to in of be to 買文檔就送您 01339828 或 11970985 4 1 緒 論 究的背景、目的和意義 隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，剪板機(jī)床的發(fā)展越來越成為機(jī)械制造行業(yè)的中流砥柱，通用型高性能剪板機(jī)，廣泛適用于航空、汽車、農(nóng)機(jī)、電機(jī)、電器、儀器儀表、醫(yī)療器械、家電、皮具、五金等行業(yè)。 鍛壓機(jī)械是指在鍛壓加工中用于成形和分離的機(jī)械設(shè)備， 1842年，英國工程師史密斯創(chuàng)制第一臺蒸汽錘，開始了蒸汽動力鍛壓機(jī)械的時代。 1795 年，英國的布拉默發(fā)明水壓機(jī)，但直到 19世紀(jì)中葉，由于大鍛件的需要才應(yīng)用于鍛造。隨著電動 機(jī)的發(fā)明，十九世紀(jì)末出現(xiàn)了以電為動力的機(jī)械剪板機(jī)和空氣錘，并獲得迅速發(fā)展。二十世紀(jì)初，鍛壓機(jī)械改變了從 19 世紀(jì)開始的向重型和大型方向發(fā)展的趨勢，轉(zhuǎn)而向高速、高效、自動、精密、專用、多品種生產(chǎn)等方向發(fā)展。于是出現(xiàn)了每分種行程 2000 次的剪板機(jī)。所謂剪板機(jī)一般是指每分鐘的行程次數(shù)為普通剪板機(jī)的 5 10倍的剪板機(jī)。剪板機(jī)是帶有自動送料裝置，可完成板料高效率、精密加工的機(jī)械剪板機(jī)，具有自動、高速、精密三個基本要素。 近十多年來，隨著對發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的重要性獲得前所未有的共識，沖壓成形技術(shù)無論在深度和廣度上都取 得了前所未有的進(jìn)展，其特征是與高新技術(shù)結(jié)合，在方法和體系上開始發(fā)生很大變化。計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代測控技術(shù)等沖壓領(lǐng)域的滲透與交叉融合，推動了先進(jìn)沖壓成形技術(shù)的形成和發(fā)展。 冷沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化，為了滿足大量生產(chǎn)的需要，沖壓設(shè)備已由單工位低速剪板機(jī)發(fā) 展到多工位剪板機(jī)。一般中小型冷沖件，既可在多工位剪板機(jī)上生產(chǎn)，也可以在剪板機(jī)上采用多工位級進(jìn)模加工，是冷沖壓生產(chǎn)達(dá)到高度自動化。 在汽車、航空航天、電子和家用電器領(lǐng)域，需要大量的金屬板殼零件，特別是汽車行業(yè)要求生產(chǎn)規(guī)?；④囆蛡€性化和覆蓋 件大型一體化。進(jìn)入 21 世紀(jì)，我國汽車制造業(yè)飛速發(fā)展，面對這一形勢，我國的板材加工工藝及相應(yīng)的沖壓設(shè)備都有了長足的進(jìn)步。 剪板機(jī)屬于直線剪切機(jī)類，主要用于剪裁各種尺寸金屬板材的直線邊緣。買文檔就送您 01339828 或 11970985 5 在軋鋼、汽車、飛機(jī)、船舶、拖拉機(jī)、橋梁、電器、儀表、鍋爐、壓力容器等各個工業(yè)部門中有廣泛應(yīng)用。 剪板機(jī)種類較多，按其工藝用途和結(jié)構(gòu)類型可以分為： 剪切質(zhì)量好，扭曲變形小，但剪切力大，耗能大。機(jī)械傳動的較多。該剪板機(jī)上下兩刀刃彼此平行，常用于軋鋼廠熱 剪切初軋方坯和板坯；按其剪切方式又可分為上切式和下切式。 般上刀片是傾斜的，其傾斜角一般為 1 6。斜刃剪板機(jī)剪切力比平刃剪板機(jī)小，故電機(jī)功率及整機(jī)重量等大大減小，實際應(yīng)用最多，剪板機(jī)廠家多生產(chǎn)此類剪板機(jī)。該類剪板機(jī)按刀架運動形式分閘式剪板機(jī)和擺式剪板機(jī)；按主傳動系統(tǒng)不同分為液壓傳動和機(jī)械傳動兩類。 (1)板料折彎剪切機(jī)：即在同一臺機(jī)械上可完成剪切和折彎兩種工藝。 (2)聯(lián)合沖剪機(jī)：即可完成板材的剪切，又可對型材進(jìn)行剪切，多用 于下料工序。 (1)板材開平線剪板機(jī)：用于板材開卷校平線上，為配合生產(chǎn)線速度快剪切要求而設(shè)計的高速剪板機(jī)，厚板線上多為液壓高速剪板機(jī)，薄板線上多配氣動剪板機(jī) ;高速線上配有飛剪機(jī)，連續(xù)生產(chǎn)，效率高。 (2)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)線剪板機(jī)：多用于角鋼、 (3)冷彎成型線剪板機(jī)：例如汽車縱梁冷彎線、車廂側(cè)擋板生產(chǎn)線、彩鋼板成型線等生產(chǎn)線上配置的專用剪板機(jī)等。 畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文是本科生培養(yǎng)方案中的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生 通過畢業(yè)論文，綜合性地運用幾年內(nèi)所學(xué)知識去分析、解決一個問題，在作畢業(yè)論文的過程中，所學(xué)知識得到疏理和運用，它既是一次檢閱，又是一次鍛煉。通過這次檢驗，不但可以提高學(xué)生的綜合訓(xùn)練設(shè)計能力、科研能力（包括實際動手能力、查閱文獻(xiàn)能力，撰寫論文能力）、還是一次十分難得的提高創(chuàng)新能力的機(jī)會，并從下個方面得到訓(xùn)練： 買文檔就送您 01339828 或 11970985 6 利用所學(xué)的機(jī)械各方面的知識，我選擇這個課題為我 的畢業(yè)設(shè)計，進(jìn)行大膽的嘗試。設(shè)計中主要以課本和各種參考資料作為依據(jù)，從簡單入手，循序漸進(jìn)，逐步掌握設(shè)計的一般方法，把所學(xué)的知識形成一個整體，以適應(yīng)以后的工作需要。當(dāng)然，初次設(shè)計，知識有限，經(jīng)驗不足，一些問題考慮不周，也可能存在有某些錯誤和遺漏，懇請各位老師批評指正。 剪板機(jī)是各類機(jī)械產(chǎn)品的一種，設(shè)計時著手于其原理和主要部件的計算校核，了解剪板機(jī)的工作狀態(tài)，以此為基礎(chǔ)設(shè)計刀架、機(jī)架等各類零部件，液壓部分可以采用簡單的單缸液壓系統(tǒng)，主要考慮保證液壓平衡性能。 板機(jī)設(shè)計步驟 設(shè)計中一般采用三階段法 ，即總體設(shè)計、部件設(shè)計和零件設(shè)計或者初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計與工藝設(shè)計。在實驗設(shè)計與計算機(jī)輔助設(shè)計（ ，多采用既分階段又與平行兼顧的設(shè)計，以便相互協(xié)調(diào) . 總體設(shè)計程序為： 剪板機(jī)進(jìn)行學(xué)習(xí)研究 導(dǎo)出工程圖 買文檔就送您 01339828 或 11970985 7 2 皮革剪板機(jī)總體結(jié)構(gòu) 板機(jī)設(shè)計要求 設(shè)計要求是進(jìn)行每項工程設(shè)計的依據(jù)。在制定基本方案并 進(jìn)一步著手剪板機(jī)各部分設(shè)計之前，必須把設(shè)計要求以及與該設(shè)計內(nèi)容有關(guān)的其他方面了解清楚。 途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等； 動平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求； 爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求； 本等方面的要求。 革剪板機(jī)總體布局 剪板機(jī)的總體布局是設(shè)計 剪板機(jī)時影響全局性的決策部署。在總體布局確定后，才能確定部件 之間的相對位置及運動關(guān)系，進(jìn)一步具體設(shè)計剪板機(jī)?？傮w布局的影響是多方面的，其中，刀具的剪切軌跡是首要決定的。刀具的剪切軌跡確定后，剪板機(jī)的布局、傳動、結(jié)構(gòu)及外形等就可以初步?jīng)Q定。被加工工件的尺寸、重量和技術(shù)要求 與剪板機(jī)的布局有密切關(guān)系?？傮w布局還需要考慮人的因素，能夠滿足操作要求，必須有利于減輕操作者的勞動強(qiáng)度，以提高工作 買文檔就送您 01339828 或 11970985 8 圖 率，并應(yīng)注意留出必要的維修空間。 數(shù)控皮革剪板機(jī)機(jī)械部分的總體布局如圖 示，主要由 X 軸輸送帶裝置、 Z 軸刀具進(jìn)給裝置、上刀架、下刀架、牌坊架、橫 梁等組成。剪切材料厚度10度 700計整個剪板機(jī)的尺寸為：長 1790 12001270 剪切過程主要有 Z 軸上刀具的進(jìn)給運動， X 軸傳送帶的送料，通過兩個運動來實現(xiàn)對皮革的裁剪。剪切過程中，下刀架固定下刀具保持不動，通過電動機(jī)控制上刀架帶動上刀具在 傳送帶送進(jìn)來的皮革按事先設(shè)定的尺寸進(jìn)度進(jìn)行 裁剪。 要部件的設(shè)計 對主要部件的設(shè)計要能滿足皮革剪板機(jī)的精度、剛度等性能上的要求。 1. 牌坊架 如圖 示。牌坊架是支撐皮革剪 板機(jī)工作的重要零件 ，設(shè)計 0205000 買文檔就送您 01339828 或 11970985 9 圖 橫梁 如圖 梁由 2個牌坊架支撐，用于固定電動機(jī) 及導(dǎo) 柱 。設(shè)計 00200， 00 圖 導(dǎo) 柱 如圖 桿用于防止刀具在上下運動中產(chǎn)生沿 設(shè)計 25徑 100 買文檔就送您 01339828 或 11970985 10 圖 上托板 如圖 刀架用于固定刀具和連接電動機(jī)帶動刀具沿計 6230000 圖 其他零件如下列各圖所示。 圖 文檔就送您 01339828 或 11970985 11 圖 文檔就送您 01339828 或 11970985 12 3剪板機(jī)基本性能參數(shù) 板機(jī)的基本性能參數(shù) 決定剪板機(jī)的性能的主要有：剪板機(jī)的剪切力，壓料力，剪切角和上刀片的行程量。 切力確定 斜刃剪板機(jī)的總剪切力比平刃剪板機(jī)的小，它包含三個組成部分：基本剪切力；被剪下 部分板料的彎曲抗力以及板料在剪切區(qū)變形的彎曲抗力?？偧羟辛εc剪切角的關(guān)系接近反比例，即隨著剪切角的增加而減小。 板材為 10于中厚型板材，這種板材的一般材料為 服點為 235拉強(qiáng)度為 375此，確定各函數(shù)值如下。 買文檔就送您 01339828 或 11970985 13 料力的確定 切過程中，上刀片對板料作用著一個向前的水平推力 T。為防止板料的位移，壓料力必須使板料頂面和底面上產(chǎn)生的水平方向摩擦力大于 T。 剪切開始，上刀片的切入深度達(dá)到被剪板厚的 瞬間，板料頂面和底面產(chǎn)生的摩擦力均為 當(dāng)剪切繼續(xù)進(jìn)行超過上述瞬間，則板料頂面摩擦力為 而板料底面的摩擦力仍然不變 應(yīng)該說，壓料力隨總剪切力增大而增大。但是壓料力和被剪板寬也有一定關(guān)系，當(dāng)剪切板寬較大時離開剪切區(qū)域較遠(yuǎn)的壓料腳的作用不大。為此，總壓料力為 買文檔就送您 01339828 或 11970985 14 切角的確定 從剪切力的公式可以清楚的看到，剪切角增大則剪切力下降，從而減輕機(jī)器的重量。但剪切角增大帶來的最不利的后果是窄條料的嚴(yán)重扭曲，其次是增大刀架的行程量（也就是增加機(jī)器的高度和減少每分鐘行程次數(shù)）。 通過對比國內(nèi)外 剪板機(jī)的主要參數(shù)，決定把剪切角定為 3。 刀片的行程量 上刀片的行程量主要與剪切角和被剪板寬及板厚有關(guān)。剪切板料所必需的最小行程量由下式?jīng)Q定： 式中 h 最小開口距，即上刀片在上死點位置時工作臺面到上刀刃之間的距離（毫米） 買文檔就送您 01339828 或 11970985 15 4 剪板機(jī)機(jī)械設(shè)計 案選擇 (1)下傳動剪板機(jī) 被剪板厚 剪板機(jī)多采用機(jī)械下傳動結(jié)構(gòu)，它具有機(jī)器高度小，垂心低和重量輕的特點。 (2)單邊齒輪傳動的剪板機(jī) 機(jī)械傳動的剪板機(jī)大部 分采用這種結(jié)構(gòu)，即最后一級齒輪裝在曲軸的一端。結(jié)構(gòu)比較簡單，但是曲軸很長，制造和裝配都比較困難。被剪板厚 25 (3)雙邊齒輪傳動剪板機(jī) 對于大規(guī)格的剪板機(jī)，長曲軸的鍛造和機(jī)械加工都非常困難。如果采用雙邊齒輪傳動，其傳動部件的重量要比單邊齒輪傳動的減輕 20 30% (4)蝸桿傳動剪板機(jī) 蝸桿傳動由于傳動比較大，因此傳動鏈縮短，結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)器高度降低。此外蝸桿傳動具有傳動平穩(wěn)、噪音小的優(yōu)點。國產(chǎn)剪板機(jī)曾經(jīng)采用過這種結(jié)構(gòu)，但是蝸桿傳動效率較低，制造和裝配困難。特別 用在大規(guī)格的剪板機(jī)上，損耗功率就比較明顯地增大。而且維護(hù)和修理業(yè)困難，因此沒有得到廣泛的采用。一般適用于被剪板厚 13 目前，液壓傳動剪板機(jī)的比重日增，國產(chǎn)剪板機(jī)中也在逐步采用液壓傳動。液壓傳動有較多的優(yōu)點： (1)工作安全、可以防止因超載而引起的機(jī)器事故 (2)操作方便，可以實現(xiàn)單次行程、連續(xù)行程、點動和中途停止返程等動作，因此易于實現(xiàn)單機(jī)自動和用于流水線上 (3)機(jī)器的體積小、重量輕、制造容易 (4)機(jī)器振動小，工作平穩(wěn)，刀具 壽命可延長 買文檔就送您 01339828 或 11970985 16 但是也帶來一些不足之處： (1)行程次數(shù)較低 (2)電機(jī)功率增大 (3)液壓元件容易發(fā)生故障，不易即時得到更換 綜上所述，結(jié)合設(shè)計的要求和借鑒其他剪板機(jī)的優(yōu)缺點，確定采用直線運動刀架的液壓 機(jī)械傳動方案，用單缸驅(qū)動，安放在剪板機(jī)頂端，活塞推動刀架，刀架沿著導(dǎo)柱平行移動，實現(xiàn)板材的剪切，在保證剪切速度，剪切力的同時，使得整體結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低等特點。 體設(shè)計 剪板機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)見圖如下 圖 板機(jī)的機(jī)體頂端用于安放電動機(jī)，用螺釘固定；頂 端橫梁套在機(jī)架上，采用間隙配合，也是用螺釘固定。與梁接口處是用焊接連接；機(jī)箱中間用于放置上下刀架、上下托板，兩邊導(dǎo)柱將刀架用銅套套在其上，平衡刀架的運動。 體布局與傳動系統(tǒng)設(shè)計 本課題設(shè)計的剪板機(jī)機(jī)屬于個人作業(yè)機(jī)器，所以只需要安放在地面即可，考慮到周圍的環(huán)境因素，將剪板機(jī)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)簡圖（如圖 1）所示。剪板機(jī)的整體布局是由機(jī)架、橫梁、刀架、托板等四大部分，其中主動系統(tǒng)主買文檔就送您 01339828 或 11970985 17 要由電動機(jī)、液壓系統(tǒng)等部分組成；刀架按照被剪板料寬度長度要求而設(shè)計；托板、工作臺主要起固定及支撐刀架等零件，以 方便人員操作。此種設(shè)計合理的安排了機(jī)器的空間位置，方便搬遷及維修。 此次傳動系統(tǒng)由電動機(jī)為動力，通過液壓系統(tǒng)，使得上刀架向下直線運動，到達(dá)位置裁剪板料，完成剪板任務(wù)。 剪板機(jī)的機(jī)架通常由左右立柱、工作臺、和連接橫梁所組成。這幾個部分的連接形式常見的有三種：整體焊接、組合（用榫頭和螺栓來連接）和組合 焊接（即組合后再焊接）。一般來講，整體焊接的機(jī)架剛性最好，但由于體積龐大，對焊后進(jìn)行退火和機(jī)械加工帶來困難。有的工廠將焊后退火的工作臺和連接梁先進(jìn)行加工，然 后以較少的焊縫和左右立柱焊接。這樣既能保證機(jī)架足夠的剛度又能減少焊接時的變形和焊接過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。組合的機(jī)架剛性較差，但易于制造（不需要大型機(jī)床加工）。目前生產(chǎn)的組合機(jī)架往往用榫頭和螺栓來連接，組合 焊接的機(jī)架比組合機(jī)架的剛度好一些。 圖 板機(jī)剪切瞬間作用于機(jī)架上的力有： 買文檔就送您 01339828 或 11970985 18 在計算立柱強(qiáng)度時應(yīng)考慮最壞的載荷條件，假設(shè)總剪切力全部作用在一個連桿上，即是每一塊立柱上承受總剪切力。作用于，每一塊立柱上的壓料力可考慮總壓料力的半數(shù)。 架 架分類 刀架是剪板機(jī)的重要部件，被 剪板料的剪切精度和端口質(zhì)量在很大程度上與刀架以及機(jī)架上導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)有關(guān)，因此應(yīng)該注意刀架的強(qiáng)度和剛度。 目前常見的刀架結(jié)構(gòu)有三種：整體焊接的直線運動刀架、組合 焊接的直線運動刀架及整體焊接的擺動刀架。 整體焊接的直線運動刀架如果刀架沿垂線運動，一般上刀片只有兩個刃，如果刀架沿前傾線運動則刀片可作成四個刃。這種結(jié)構(gòu)可用于上軸式和側(cè)軸式剪板機(jī)。 組合 焊接的直線運動刀架中，水平板和筋板先焊好，然后用螺栓固定到立板上。調(diào)節(jié)螺栓使刀架在水平面內(nèi)造成凸弧線，而在剪切時由于水平推力迫使刀架彎曲造成凹弧線， 如果調(diào)節(jié)適當(dāng)，兩項彎曲將互相抵消而使剪切精度得到提高。刀架運動由偏心軸和連桿獲得，一般都沿前傾運動。被剪板厚毫米時前傾角采取 3。連桿的下端（上端）作用在刀架立板頂端的小偏心軸上。 整體焊接結(jié)構(gòu)的擺動刀架多數(shù)用于液壓 機(jī)械傳動的剪板機(jī)。根據(jù)活塞和刀架的連接方式基本山有三種形式： 這三種刀架斷面應(yīng)考慮抗彎和抗扭。 架計算與校核 買文檔就送您 01339828 或 11970985 19 行計算時可以忽略去剪切角引起的刀片方向的水 平分力，因為剪切角比較?。ㄋ椒至Φ淖畲笾挡怀^ 。刀架導(dǎo)軌上的單位壓力隨著被剪點的推移而變化，最大單位壓力應(yīng)在剪切開始位置確定，因為此時的剪切力只作用在一個連桿上。刀架產(chǎn)生的撓度和最大應(yīng)力應(yīng)在刀架的中間斷面確定，因為此時剪切力產(chǎn)生的彎矩最大。 剪板機(jī)的下刀刃是一條水平直線，為了讓刀架在擺動中實現(xiàn)上刀刃自左至右對板料的均勻連續(xù)剪切，上刀刃上的所有點都必須沿著以刀架回轉(zhuǎn)中心 O 為圓心，以剪切半徑 了實現(xiàn)斜剪，上刀刃自左至右必須與水平傾斜一個角度，即上刀片刃口與下刀片刃口之間 有一個夾角 ，通常稱為剪切角。綜上所述，上刀刃自左至右既要在 弧線上又要沿剪切角 上升，它的軌跡就形成了一條圓柱螺旋線，其軌跡方程式為： 在載荷的最危險條件下（剪切力作用于中間斷面）計算刀架的應(yīng)力和剛度。整體焊接刀架斷面的計算如下，先確定斷面對垂直坐標(biāo)軸和水平坐標(biāo)軸的重心位置以及慣性矩，然后計算出慣性矩積和斷面慣性主軸的轉(zhuǎn)角。 當(dāng)確定彎矩時作用在刀架上的力引向斷面的重心，當(dāng)確定扭矩時該軸引向扭矩軸。 繞扭矩軸的扭矩由下式求得 買文檔就送您 01339828 或 11970985 20 由已經(jīng)得 到的彎矩，求得作用在刀架上的彎曲應(yīng)力 查資料得 架的許用應(yīng)力值 為 60壓剪板機(jī) 則為80 刀架在水平面內(nèi)的允許撓度 式中 h 被剪板厚 具 剪板機(jī)的下刀片都具有四個刃。刀架沿前傾直線運動的剪板機(jī)上刀片可以具有兩個刃或者四個刃。刀架沿弧線運動的剪板機(jī)上刀片只宜有兩個刃，而且買文檔就送您 01339828 或 11970985 21 必須將上刀片用螺釘或者墊片調(diào)整為一個空間曲面，因此上刀片的長度盡可能增大以減少接縫數(shù)。如果接縫處調(diào)整不當(dāng)將導(dǎo)致刀具磨損的加劇和被剪板邊偏差的增大。 刀片頂面應(yīng)稍低于工作臺面，偏差為 國產(chǎn)剪板機(jī)刀片材料常用 6熱處理后硬度為 外實驗用硬質(zhì)合金 刀片刃部應(yīng)經(jīng)常保持清潔，并應(yīng)涂上含有二硫化鉬或石墨的潤滑脂。 買文檔就送您 01339828 或 11970985 22 5 液壓部分設(shè)計 本方案 液壓執(zhí)行元件確定之后，其運動方向和運動速度的控制是擬定液壓回路的核 心問題。 方向控制用換向閥或邏輯控制單元來實現(xiàn)。對于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大多通過換向閥的有機(jī)組合實現(xiàn)所要求的動作。對高壓大流量的液壓系統(tǒng)，現(xiàn)多采用插裝閥與先導(dǎo)控制閥的邏輯組合來實現(xiàn)。 速度控制通過改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來實現(xiàn)。相應(yīng)的調(diào)整方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以及二者的結(jié)合 容積節(jié)流調(diào)速。 節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵供油，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度。此種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)簡單，由于這種系統(tǒng)必須用閃流閥，故效率低，發(fā)熱量大，多用于功率不大的場合。 容積調(diào)速是靠改變液壓泵或液壓馬達(dá)的排量來達(dá)到調(diào)速的目的。其優(yōu)點是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。但為了散熱和補(bǔ)充泄漏，需要有輔助泵。此種調(diào)速方式適用于功率大、運動速度高的液壓系統(tǒng)。 容積節(jié)流調(diào)速一般是用變量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量，并使其供油量與需油量相適應(yīng)。此種調(diào)速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 節(jié)流調(diào)速又分別有進(jìn)油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種形式。進(jìn)油節(jié)流起動沖擊較小，回油節(jié)流常用于有負(fù)載荷的場合，旁路節(jié)流多用于高速。 調(diào)速回路一經(jīng)確定， 回路的循環(huán)形式也就隨之確定了。 節(jié)流調(diào)速一般采用開式循環(huán)形式。在開式系統(tǒng)中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后，再排回油箱。開式回路結(jié)構(gòu)簡單，散熱性好，但油箱體積大，容易混入空氣。 容積調(diào)速大多采用閉式循環(huán)形式。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的吸油口直接與執(zhí)行元件的排油口相通，形成一個封閉的循環(huán)回路。其結(jié)構(gòu)緊湊，但散熱條件差。 經(jīng)過比較選用容積調(diào)速系統(tǒng) 買文檔就送您 01339828 或 11970985 23 力控制方案 液壓執(zhí)行元件工作時，要求系統(tǒng)保持一定的工作壓力或在一定壓力范圍內(nèi)工作，也有的需要多級或無級連續(xù)地調(diào)節(jié)壓力，一般在節(jié)流調(diào)速系 統(tǒng)中，通常由定量泵供油，用溢流閥調(diào)節(jié)所需壓力，并保持恒定。在容積調(diào)速系統(tǒng)中，用變量泵供油，用安全閥起安全保護(hù)作用。 在有些液壓系統(tǒng)中，有時需要流量不大的高壓油，這時可考慮用增壓回路得到高壓，而不用單設(shè)高壓泵。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中，某段時間不需要供油，而又不便停泵的情況下，需考慮選擇卸荷回路。 在系統(tǒng)的某個局部，工作壓力需低于主油源壓力時，要考慮采用減壓回路來獲得所需的工作壓力。 序動作方案 主機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動作，根據(jù)設(shè)備類型不同，有的按固定程序運行，有的則是隨機(jī)的或人為的。工程 機(jī)械的操縱機(jī)構(gòu)多為手動，一般用手動的多路換向閥控制。加工機(jī)械的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動作多采用行程控制，當(dāng)工作部件移動到一定位置時，通過電氣行程開關(guān)發(fā)出電信號給電磁鐵推動電磁閥或直接壓下行程閥來控制接續(xù)的動作。行程開關(guān)安裝比較方便，而用行程閥需連接相應(yīng)的油路，因此只適用于管路聯(lián)接比較方便的場合。 另外還有時間控制、壓力控制等。例如液壓泵無載啟動，經(jīng)過一段時間，當(dāng)泵正常運轉(zhuǎn)后，延時繼電器發(fā)出電信號使卸荷閥關(guān)閉，建立起正常的工作壓力。壓力控制多用在帶有液壓夾具的機(jī)床、擠壓機(jī)壓力機(jī)等場合。 通過比較，考慮本設(shè)計 動作方案為通過電氣行程開關(guān)發(fā)出電信號給電磁鐵推動電磁閥或直接壓下行程閥來控制接續(xù)的動作。某一執(zhí)行元件完成預(yù)定動作時，回路中的壓力達(dá)到一定的數(shù)值，通過壓力繼電器發(fā)出電信號或打開順序閥使壓力油通過，來啟動下一個動作。 油方式卸荷回路 整機(jī)的液壓系統(tǒng)圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。各回路相互組合時要去掉重復(fù)多余的元件，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)。提高系統(tǒng)的工作效率。 買文檔就送您 01339828 或 11970985 24 為便于液壓系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)測，在系統(tǒng)中的主要路段要裝設(shè)必要的檢測元件 （如壓力表、溫度計等）。 大型設(shè)備的關(guān)鍵部位，要附設(shè)備用件，以便意外事件發(fā)生時能迅速更換，保證主要連續(xù)工作。 各液壓元件盡量采用國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件，在圖中要按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓元件職能符號的常態(tài)位置繪制。對于自行設(shè)計的非標(biāo)準(zhǔn)元件可用結(jié)構(gòu)原理圖繪制。系統(tǒng)圖中應(yīng)注明各液壓執(zhí)行元件的名稱和動作，注明各液壓元件的序號以及各電磁鐵的代號，并附有電磁鐵、行程閥及其他控制元件的動作表。 考慮到剪板機(jī)工作時所需的功率，我們可以采用容積調(diào)速方式。為滿足速度的有級變化，用壓力補(bǔ)償變量液壓泵供油。即在快速下降時，液壓泵以全流量供油，當(dāng)轉(zhuǎn)換成慢速加壓剪斷時泵的流量減小在最后 5變量泵減到零。當(dāng)液壓缸反向回程時，泵的流量恢復(fù)到全流量，液壓缸的運動方向采用三位四通 機(jī)時換向閥處于中位，使液壓泵卸荷。為防止上刀架及上刀片由于自重而出現(xiàn)速度失控現(xiàn)象，在液壓缸無桿腔回油路上設(shè)置一個內(nèi)控單向順序閥。本機(jī)采用行程控制，利用行程開關(guān)來切換電液換向閥，以實現(xiàn)自動循環(huán)。綜上擬定的剪板機(jī)的液壓系統(tǒng)原理如圖 本系統(tǒng)主要是實現(xiàn)刀架的提升和下降，所以對流量和速度的要求不高，選用定量泵即可。液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源 來提供，液壓源的核心是液壓泵。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。 為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。對在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。對長時間所需流量較小的情況，可增設(shè)蓄能器做輔助油源。 油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。一般泵的入口要裝有粗過濾器 ，進(jìn)入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護(hù)元件的要求，通過相應(yīng)的精過濾器再次過濾。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁性過濾器或其他型式的過濾器。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境及對溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。 買文檔就送您 01339828 或 11970985 25 由于工作要求，本系統(tǒng)中需要卸荷回路，設(shè)計采用二位二通電磁換向閥實現(xiàn)。 圖 5壓系統(tǒng)圖 1 2 3 4 56 7、 10 8 911 12 13壓系統(tǒng)性能的驗算 液壓系統(tǒng)初步設(shè)計是在某些估計參數(shù)情況下進(jìn)行的，當(dāng)各回路形式、液壓元件及聯(lián)接管路等完全確定后，針對實際情況對所設(shè)計的系統(tǒng)進(jìn)行各項性能分析。對一般液壓傳動系統(tǒng)來說，主要是進(jìn)一步確切地計算液壓回路各段壓力損失、容積損失及系統(tǒng)效率，壓力沖擊和發(fā)熱溫升等。根據(jù)分析計算發(fā)現(xiàn)問題，對某些不合理的設(shè)計要進(jìn)行重新調(diào)整，或采取其他必要的措施。 載分析及運動分析 上刀架作上下直線往復(fù)運動，且行程?。ㄖ挥?250故可選用單桿液壓缸作執(zhí)行 器，取缸的機(jī)械效率 。 買文檔就送您 01339828 或 11970985 26 根據(jù)技術(shù)要求和已知參數(shù)對液壓工況負(fù)載進(jìn)行計算 液壓缸外負(fù)載力分析計算結(jié)果 快速下 啟動加速 等速 0 慢速剪切 初壓 終壓 快速回程 啟動 等速 制動 說明： (1)由于忽略摩擦力，故快速下降等速時外負(fù)載力為 0 (2)剪切時切刀上的工作負(fù)載分為兩階段，初壓階段負(fù)載力緩慢地線性增加約達(dá)總切力的 5%，終壓階段，負(fù)載力急劇增加到最大剪切力，上升規(guī)律近似于線性。初壓行程約占工 作行程的 2/3，終壓行程約占工作行程的 1/3。 剪板機(jī)各工況持續(xù)時間 快速下行 慢速剪切 初壓 終壓 快速回程 定液壓缸參數(shù) 根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊，我們預(yù)選液壓缸的設(shè)計壓力為 5液壓缸的無買文檔就送您 01339828 或 11970985 27 桿腔作為主工作腔，考慮到液壓缸下行時，上刀架及上刀片自重采用液壓方式平衡，則可計算出液壓缸無桿腔的有效面積為 液壓缸內(nèi)徑 按國標(biāo) 2348標(biāo)準(zhǔn)值 D=1202 根據(jù)快速下行與快速上升的速度比確定活塞桿直徑 d 求出 d= 取標(biāo)準(zhǔn)值 d=85壓缸的實際有效面積為： 2液壓缸壓力與流量計算 快速下行 啟動階段 恒速階段 慢速加壓 初壓階段 終壓階段 買文檔就送您 01339828 或 11970985 28 快速回程 啟動階段 恒速階段 制動階段 快速下行（啟動）階段： 快速下行（恒速）階段： 慢速加壓初壓階段： 慢速加壓終壓階段：在行程只有 5續(xù)時間僅 ，壓力與流量的變化情況較為復(fù)雜，為此做如下處理： 壓力由 變化規(guī)律可近似用一線性函數(shù) P（ t）表示，即 流量從 可近似用一線性函數(shù) q（ t）表示，即 從而得此階段功率方程 令 ，求得極值點 t=處最大功率為 買文檔就送您 01339828 或 11970985 29 在 t=強(qiáng) 流量 快速回程階段： 啟動 恒速 制動 塞的設(shè)計 活塞有整體式和組合式兩大類。整體式活塞結(jié)構(gòu)簡單可靠，但加工比較復(fù)雜，適用于活塞尺寸小，活塞桿較短的場合。組合式活塞的典型結(jié)構(gòu)有焊接式，螺紋聯(lián)接，卡環(huán)聯(lián)接，雙螺母聯(lián)接。本設(shè)計采用雙螺母聯(lián)接。 活塞桿的設(shè)計 (1)活塞桿的直徑取為 d=2/5D=80(2)活塞桿的強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核 液壓缸支承點和活塞桿端點的最大長度 液壓缸屬于短行程，按軸向拉伸或壓縮計算強(qiáng)度。 所以強(qiáng)度符合要求 活塞桿采用表面硬化處理，如 45 鋼表面高頻淬火，硬化層深度 1 毫米 (或直徑的 3%)，硬度 45 55面應(yīng)鍍硬鉻，厚度 15 25微米，防腐要求特別高時，則要先鍍一層軟鉻或鎳，后鍍硬鉻，鍍后拋光，用于低負(fù)載、低速或良好環(huán)境時，活塞桿表面可以不處理。 活塞桿外徑公差取 ，直線度誤差小于等于 米每一百毫米 ,表面粗糙度 ，精度要求高是取 。 買文檔就送您 01339828 或 11970985 30 所以 符合強(qiáng)度要求 活塞桿采用表面硬化處理，如 45 鋼表面高頻淬火，硬化層深度 1 毫米 (或直徑的 3%)，硬度 45 55面應(yīng)鍍硬鉻，厚度 15 25微米，防腐 要求特別高時，則要先鍍一層軟鉻或鎳，后鍍硬鉻，鍍后拋光，用于低負(fù)載、低速或良好環(huán)境時，活塞桿表面可以不處理。 活塞桿外徑公差取 ，直線度誤差小于等于 米每一百毫米 ,表面粗糙度 ，精度要求高是取 。 活塞桿的運動速度較快，運動部件質(zhì)量較大時，為了防止運動部件到終端時與缸的端蓋產(chǎn)生撞擊，液壓缸應(yīng)該有緩沖裝置。緩沖裝置利用油液的節(jié)流原理實現(xiàn)制動。常見的緩沖裝置有環(huán)形間隙式、節(jié)流可變式和節(jié)流口可調(diào)式。每種還有多種結(jié)構(gòu)形式。環(huán)形間隙緩沖裝置由活塞上的圓形凸臺和液壓缸端蓋上的凹形腔組成 凸臺進(jìn)入凹孔 ,將封閉在活塞與端蓋間的油液從環(huán)狀間隙中擠出?；钊俣缺粶p慢，形成緩沖。這種裝置結(jié)構(gòu)簡單，開始作用時緩沖效果很大，但效果逐漸減弱，緩沖作用還受油溫的影響。形成環(huán)狀間隙的凸臺可以做成圓錐形階梯形和拋物線形等，可以改進(jìn)其緩沖效果。 圖 流可變式液壓缸 在系列化的成品液壓缸中，由于事先無法知道液壓缸的實際速度和運動部件的質(zhì)量，為簡單起見，多采用環(huán)形間隙式緩沖。 節(jié)流可變式緩沖裝置在活塞上開有軸向的三角形節(jié)流槽，活塞與端蓋間的油液須經(jīng)三角槽流出，而使活塞制動。緩沖均勻，制動精 確。出油口須裝單向閥，用于反向啟動。 節(jié)流口可調(diào)緩沖裝置也有凸臺和凹孔結(jié)構(gòu)，還在液壓缸的端蓋上裝有節(jié)流閥和單向閥，活塞與端蓋間的油液經(jīng)針形節(jié)流閥開口，可改變吸收能量的大小。單向閥用于反向啟動。這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用較廣泛。 考慮到本液壓缸的結(jié)構(gòu)和所承受的重力和沖擊不大，本設(shè)計所采用的是節(jié)買文檔就送您 01339828 或 11970985 31 流可變式緩沖裝置。 壓系統(tǒng)的調(diào)試 液壓系統(tǒng)總體布局有集中式、分散式。 集中式結(jié)構(gòu)是將整個設(shè)備液壓系統(tǒng)的油源、控制閥部分獨立設(shè)置于主機(jī)之外或安裝在地下，組成液壓站。如冷軋機(jī)、鍛壓機(jī)、電弧爐等有強(qiáng)烈熱源和煙塵 污染的冶金設(shè)備，一般都是采用集中供油方式。 分散式結(jié)構(gòu)是把液壓系統(tǒng)中液壓泵、控制調(diào)節(jié)裝置分別安裝在設(shè)備上適當(dāng)?shù)牡胤?。機(jī)床、工程機(jī)械等可移動式設(shè)備一般都采用這種結(jié)構(gòu)。 液壓閥的配置形式 板式配置是把板式液壓元件用螺釘固定在平板上，板上鉆有與閥口對應(yīng)的孔，通過管接頭聯(lián)接油管而將各閥按系統(tǒng)圖接通。這種配置可根據(jù)需要靈活改變回路形式。液壓實驗臺等普遍采用這種配置。 目前液壓系統(tǒng)大多數(shù)都采用集成形式。它是將液壓閥件安裝在集成塊上，集成塊一方面起安裝底板作用，另一方面起內(nèi)部 油路作用。這種配置結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便。 預(yù)安裝時，先將液壓系統(tǒng)，液壓缸固定在規(guī)定的基礎(chǔ)上，然后根據(jù)圖紙要求把液壓系統(tǒng)各部件的進(jìn)出油口按原理圖管路連線要求用要求的管路連接起來，彎管處橢圓度不低于 97%； 正式安裝前，要將管道內(nèi)部沖洗干凈，本套設(shè)備要求沖洗后管道內(nèi)部清潔度不低于 17/14（ 相當(dāng)于 正式安裝時，各管口要求擦拭干凈，不準(zhǔn)有砂粒、焊渣等污物進(jìn)入管道內(nèi)，管道安裝完畢后，可在適當(dāng)位置上安裝管夾，以防止管道震動。 (1)用加油泵往油箱中加入 規(guī)定牌號的液壓油液，將油液加至液面高度達(dá)液位計最高位置。 (2)按照液壓原理圖，將各液壓元件的手柄打到正確的啟、閉位置上，鎖定。 (1)首次啟動電機(jī)時，注意保證電機(jī)正確的旋轉(zhuǎn)方向；在啟動前，給油泵灌入清潔的引液。 買文檔就送您 01339828 或 11970985 32 (2)啟動油泵電油泵空運轉(zhuǎn)數(shù)分鐘之后，方可將系統(tǒng)壓力逐步調(diào)節(jié)至設(shè)機(jī)，待計要求。 (3)系統(tǒng)壓力油液輸出正常后，按前面所說各調(diào)試好控制元件調(diào)的控制參數(shù)。 (1)液壓所用油液對液壓系統(tǒng)能否正常使用具有十分重要的意義，除系 統(tǒng)設(shè)計的合理、元件制造的質(zhì)量 和維護(hù)使用等條件外，油液的適用性和油液清潔度是一個十分重要的因素。 (2)液壓油液作為液壓傳動的工作介質(zhì)，除了傳替能量外，還有潤滑液壓元件運動副以及保護(hù)金屬不被銹蝕等作用。 (3)液壓油液污染