多工位母线加工机折弯机构设计.doc
《多工位母线加工机折弯机构设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《多工位母线加工机折弯机构设计.doc(25页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、济南大学泉城学院摘 要多工位母线加工机是参照国外先进产品,并结合国内实际为提高工作效率设计的配套设备,主要适用于高低压开关柜、变压器制造行业,用于加工各种规格的铜、铝母线。其折弯单元分两种,立折弯加工单元和平折弯单元。折弯机构主要由立柱、凹模、凸模、行程调节机构及驱动液压系统组成。本次设计是立折弯单元,根据多工位母线加工机的工作特点和加工需求,对折弯机构进行结构分析和设计;对不同厚度的板材,计算并合理设计模具尺寸和安装方式,同时对模具的支架结构进行合理设计。另外根据多工位母线加工机的工作条件,设计液压系统,最终达到较为合理的设计目的。通过本课题完成加工机折弯机构的合理设计,增强对机构、模具、液
2、压等方面知识综合应用的能力,并初步掌握机构设计、模具设计、液压传动等方面的知识和方法,提高机械设计、工程应用的能力。关键词:折弯机构;模具安装;液压 ABSTRACTRefered to foreign advanced products and combined with the actual,the bus multi-station machine was designed for improving work efficiency.It mainly suitable for high and low voltage switchgear,transformer manufacture
3、 industry,used for machining of various specification of copper,aluminum bus.The Bending Unit is divided into two categories,stand bend processing unit and flat bend bend processing unit.The bending institutions is mainly composition by pillar,lower die, terrace die, stroke adjusting mechanism and h
4、ydraulic system.This design is flat bending unit,according to the working characteristics and processing requirements of the Bending Unit of Bus multi-station machine,folded in half bending structure analysis and design institution; for different thickness of the plank calculate and reasonable desig
5、n modle size and installation,as well as design the appropriate stents struture.In addition, design the hydraulic system on the basis of the working conditions of the machine,and finally achieve reasonable design purpose.Through this topic complete processor design of bending institions,enhance the
6、comprehensive application ability of mechanism, moids,hydraulic etc,and preliminary master the knowledge of mechanism design mold design and hydraulic transmission,improving abilities of mechanical design and engineering application.Key words:bending institution;mould installation;hydraulic 目 录摘要.IA
7、BSTRACT.II1 前言.11.1 课题背景.11.2 发展现状与趋势.11.3 课题目的意义.32 总体方案.42.1 任务分析.42.2 总体设计.42.3 液压系统.53 折弯机构设计.73.1 模具设计安装.73.1.1 最小弯曲半径.73.1.2 模具的折弯角度.83.1.3 模具的安装.83.2 行程调节. .93.3 止动销轴.94 液压缸设计.114.1 液压缸组成.11 4.1.1 缸筒与端盖.11 4.1.2 活塞与活塞杆.13 4.1.3 密封装置.134.2 液压缸主要参数设计计算.134.2.1 液压缸内径.134.2.2 缸筒壁厚和外径.144.2.3 活塞杆外
8、径.155 液压系统原理图.176 结论.19参考文献.20致谢.211 前言1.1 课题背景随着对高产、高效工作面要求,近年来折弯机的技术发展日新月异。为了满足工作需求,母线的可加工尺寸也越来越大,折弯机的功率也越来越大。二是控制系统日趋完善。折弯机控制功能逐步齐全,可靠性不断提高。折弯一般采用冲压技术完成,冲压是利用冲压模在冲压设备上对板料或热料施加压力,使其产生塑性变形或分离,从而获得所需要形状和尺寸的零件的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工,且主要采用板料来加工所需零件,所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法。冲压模具是冲压生产必不可少的
9、工艺装备。折弯机结构日趋完善和简便,能简化制造工艺、缩短制造周期、降低生产成本,在工业生产中取得了显著的经济效益。对提高新产品的开发速度,促进生产的发展有着非常重要的作用。为了满足工作需求,母线的可加工尺寸也越来越大,折弯机的功率也越来越大。二是控制系统日趋完善。折弯机控制功能逐步齐全,可靠性不断提高。多工位母线加工机是参照国外先进产品,并结合国内实际为提高工作效率及保证作业安全的要求设计的配套设备。最适合制作大型的电控箱及输配电建设工程的施工现场使用。多工位母线加工机主要适用于高低压开关柜、变压器制造行业,用于加工各种规格的铜、铝母线。可以分别进行母线冲、剪、折加工,而且每个加工单元的工作行
10、程均可以方便地调节, 因此可以减少加工时间, 提高生产效率。另外通过更换模具还可以实现多种用途的加工功能,如平折弯、立折弯、压花、压平、扭麻花等。机器配有手动按钮和脚踏开关两种操作方式, 操作简单, 使用灵活方便。多工位母线加工机其实是工具机,能耗、占地面积少,操作简便灵活,它的研制不仅减少了生产工序,缩短了产品生产周期,而且大大减少了成本。多工位母线加工机主要由机械系统和液压系统组成,机械机构主要包括冲孔单元、剪切单元和折弯单元。基于以上背景我选择多工位母线加工机折弯单元的设计。1.2 发展现状与趋势压力机有用途广泛,生产效率高等特点,广泛应用于切断、冲孔、落料、弯曲、和成形等工艺。随着现代
11、机械加工业的发展,压力机向着高效率、高精度、集成化、智能化、自动化发展。八十年代以后,美国通用汽车公司首次大规模使用多工位母线压力机改造原有单机冲压线。随着大型多工位压力机技术的成熟,大型多工位压力机逐渐替代单动压力机进入自动冲压生产线,代表了先进的组合方式。液压机是产品成型生产中应用最广的设备之一。19世纪以来发展很快,已成为工业生产中必不可少的设备之一。由于液压机的广泛适用性,它在国民经济各部门获得了广泛的应用。如汽车、家电行业中金属覆盖件的成形加工;模压成形、冷热模锻、金属型材的挤压成形、自由锻造等加工工艺;橡胶制品、SMC成型、汽车内饰件的热压成型等;植物纤维板材、型材的热压加工;压装
12、、压印、塑封等工艺。一些发达国家在上世纪六七十年代已基本普及自动生产线,我国也改造半自动的生产线。在美国的冲压线中,有70%为多工位压力机,日本的也占有32%。2000年后快速、高速液压机占国外新建的汽车冲压线上65%。另外,依托电液比例技术、传感器、电子、计算机、网络等提升液压机的性能也是研发的方向。微电子技术的飞速发展,为改进液压机的性能、提高稳定性、加工效率等方面提供了可能。由于液压机的液压系统和整机结构方面已经比较成熟,国内外液压机的发展主要体现在控制系统方面。液压机的研究现状:(1)高速化, 高效化, 低能耗。提高液压机的工作效率, 降低生产成本。(2)自动化、智能化。微电子技术的高
13、速发展为液压机的自动化和智能化提供了充分的条件。自动化不仅仅体现的在加工, 应能够实现对系统的自动诊断和调整, 具有故障预处理的功能。(3)机电液一体化。充分合理利用机械和电子方面的先进技术促进整个液压系统的完善。(4)液压元件集成化, 标准化。集成的液压系统减少了管路连接, 有效地防止泄漏和污染并且标准化的元件为机器的维修带来方便。国内液压机发展水平:(1)提高速度和生产率。液压机曾由于速度慢和生产率低,影响了它的发展和应用。随着生产的日益发展,提高生产效率已成为液压机发展的核心问题。(2)提高刚度和精度。现代化生产要求制件的尺寸和精度最大限度地接近成品零件;对大批量生产的制件,则要求有较高
14、的尺寸稳定性等。因此,对液压机的刚度和精度提出了越来越高的要求,用来提高产品精度和模具寿命。(3)大型化和高压化。随着航空航天工业和汽车工业的迅速发展,冲压件的轮廓和零件重量都有所增加,从而导致所需液压机的公称力日益增大,液压机正朝着大型化的方向发展;同时随着等静压和内高压等工艺的发展,高压化也已是液压机发展的一个重要方向。(4)液压系统的集成化。液压集成的特点是结构紧凑,体积小;可大大减少配管数量,缩短液压系统的设计和安装周期;减少系统的振动和漏油;元件的维修和更换方便;易于更改和适应新的工作要求。(5)控制系统的数控化。数控技术可大大缩短加工时间和辅助时间,提高生产效率;能适应不同的生产规
15、模,具有较大的柔性;存储加工用的优化程序,供随时调用,以实现最佳工艺过程。因此,采用PLC 控制的液压机和计算机数控(CNC)的液压机取得了很大发展。(6)电液比例技术的应用。电液比例控制技术适应了液压机的发展要求,其控制精度能够满足液压机的需要。因此,电液比例控制技术在液压机及其配套设备工作过程的自动化方面获得广泛应用。(7)液压机的宜人化。随着液压机的高速化和自动化,限制噪声和振动、防止环境污染、消除人身事故、保证液压机安全可靠地进行自动生产显得非常重要。因此,许多国家制订了有关液压机的安全标准与法规。我国也制订有相关的液压机安全技术条件和液压机噪声限制等行业标准。国内近年重点研发:数控等
16、温锻造液压机;重型数控钛电极制备液压机;重型数控砂轮制品液压机成套装备;板材成形液压机柔性制造系统;船体板材成形数控液压机生产线;半固态金属模锻成套装备全自动生产线(SSM);大型数控玻璃钢制品液压机;大口径中高压异型无缝管件成形成套装备。1.3 课题目的意义随着工业化的发展,对电柜和变频器的质量要求也相应提高。但是母线需要根据实际情况进行折弯、剪切、冲孔等工作,而普通的加工机只能完成单一的功能,母线的加工率低、精度低。为了提高母线的加工效率和品质,设计研发了多工位母线加工机,该机灵活性高,体积小而功能强,生产能力及工作效率极高,同时大大减少了设备投资。它是根据高低压电器、变压器制造行业的需要
17、而专门研制开发的一种专用设备。学以致用,希望借助毕业设计这一环节,了解我国制造业的现状,并巩固自己学到的知识。2 总体方案折弯单元主要由立柱、模具、行程调节机构和液压缸等组成。通过更换模具可以实现平折弯、立折弯、压花、压平、扭麻花等多种加工功能。进行平折弯加工时,按照加工工件的厚度和宽度选择相应的凹、凸模具,此时凹模通过凹模座安装在立柱上,凸模与油缸活塞杆的端部相连,并且随着活塞杆运动,通过活塞杆的行程调节,按照加工角度的要求对母线进行加工;进行折立弯加工时,应按照工件所要求的宽度、厚度和角度调整止动销轴,放置在不同的定位孔内,通过调节行程开关的位置,实现工件所需的折弯角度。2.1 任务分析设
18、计多工位母线加工机折弯单元,其工作循环为:快速进给、慢速加压、快速退回。给定条件为:系统最高压力 25MPa最大冲裁力 300KN加工铜(铝)板材厚度12(mm)宽度150 (mm)油缸行程 200mm需要完成的任务是:根据多工位母线加工机的工作特点和加工需求,对多工位母线加工机折弯机构进行结构分析和设计;根据加工母线不同的厚度和宽度合理设计止动销轴,并安放在相应的止动销孔内;根据工件加工需求,通过计算确定合理的折弯角度;模具支架的设计,选择合适的支架结构安装折弯模具。另外还要设计折弯单元构驱动系统,选择液压折弯驱动系统,主要由液压缸、液压缸油路和液压缸控制系统组成;分别设计液压缸和液压控制原
19、理图。2.2 总体设计据系统不同可分为液压折弯机,数控折弯机和机械折弯机。但液压系统具有明显的优点:结构简单,易于实现很大的工作压力和较长的工作行程,在传递相同功率的情况下液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑、布局灵活;元件的润滑性好,易实现过载保护与保压,安全可靠,易实现系列化、标准化、通用化;液压技术的可塑性和可变性强,可以增强柔性生产的柔度,容易对生产程序进行改变和调整,液压元件制造成本不高,适应性比较强;工作平稳、撞击、振动和噪声较小;液压容易和微机控制等技术结合,构成“机-电-液”一体化。根据以上分析,选择液压折弯机系统。由于多工位母线加工机是配套设备,灵活性高,体积小,所以折弯单元采
20、用闭式结构、卧式加工以减少占用空间增加加工机的灵活性。2.3 液压系统折弯机构工作时,其外负载和工作速度随时间不断变化。所以设计液压回路时必须满足随负载和执行元件的速度不断变化的要求。可以选用变压式节流回路和容积式调速回路两种方式。(1)变压式调速:其缺点是液压泵的损失对液压缸的工作速度有很大的影响。其机械特性较差,当负载增大到一定值的时候,活塞会停止运动,低速时泵承载能力很差,变载下的运动平稳性也比较差,可使用比例阀、伺服阀等来调节其性能,但这样的装置复杂而且价格较贵。其优点是在主油箱内,节流损失和发热量都比较小,并且效率较高。比较适合在速度较高、负载较大,负载变化不大、对平稳性要求不高的场
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 多工位 母线 加工 折弯 机构 设计

链接地址:https://www.31ppt.com/p-2948936.html