2595 鍛造操作機與夾緊及前提升機構(gòu)設計

2595 鍛造操作機與夾緊及前提升機構(gòu)設計,鍛造,鑄造,操作,夾緊,提升,晉升,機構(gòu),設計 長 春 大 學 畢業(yè)設計（論文）紙共 5 頁 第 1 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊開題報告一、設計題目：鍛造操作機與夾緊及及前提升機構(gòu)設計二、課題研究的目的和意義鍛造操作機是鍛造車間實現(xiàn)鍛造機械化與自動化的重要設備，它主要用于夾持鍛件來配合主機完成鍛造工藝，也可用于坯料的裝出爐，運輸和堆放以及夾持模具或工具進行操作。鍛造操作機不僅對提高生產(chǎn)率和設備利用率，提高鍛件質(zhì)量和降低成本有著極其重要的作用，而且還時減輕勞動強度，改善勞動條件的重要途徑。為了滿足鍛造操作機的鍛造工藝要求，鍛造操作機一般具有以下幾個動作：1．鉗口的夾緊與松開；2．鉗桿的旋轉(zhuǎn)；3．夾鉗的平行升降及傾斜；4．臺架回轉(zhuǎn)或夾鉗擺移；5．大車行走。為了實現(xiàn)以上動作，操作機應具有以上五個機構(gòu)。其本體可分為夾鉗，臺架，大車三大部分。夾鉗支承在夾鉗平行升降及傾斜機構(gòu)上，它包括鉗口夾緊機構(gòu)和鉗桿旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，實現(xiàn)鉗口松夾和鉗桿旋轉(zhuǎn)動。操作機的臺架包括夾鉗平行升降及傾斜機構(gòu)，實現(xiàn)夾鉗平行升降及傾斜動作。夾鉗在鍛造過程中承受沖擊力，故在夾鉗和臺架之間還設置了垂直緩沖裝置和水平緩沖裝置。操作機的大車支承著整個臺架，在大車上裝有大車行走機構(gòu)，來驅(qū)動大車實現(xiàn)使其前進或后退。操作機除本體結(jié)構(gòu)外，還配有電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)作為驅(qū)動和控制裝置。操作機按運行方式可分為有軌操作機和無軌操作機。有軌操作機的活動范圍和服務的鍛造設備是確定的，一般都裝在鍛錘或鍛造液壓機旁。這種操作機在工作時比較容易與鍛錘或液壓機對中，司機操縱臺可設在機上也可設在地面上，易于實現(xiàn)遙控或與主機聯(lián)動。無軌操作機的機動性好，活動范圍較大，可以為多臺設備服務，既能操作鍛件，又能裝出爐，還可擔任車間內(nèi)外的運輸工作。長 春 大 學 畢業(yè)設計（論文）紙共 5 頁 第 2 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊操作機按驅(qū)動方式可分為液壓傳動，機械傳動和混合操作式。液壓傳動操作機的各個機構(gòu)均由油缸和液壓馬達驅(qū)動，因此工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，操作靈活方便，便于實現(xiàn)與主機聯(lián)動及自動化，但加工及安裝精度較高。機械傳動操作機的各個動作均由電動機通過減速器帶動各個工作機構(gòu)來實現(xiàn)，因此結(jié)構(gòu)龐大復雜，但加工精度及安裝精度不高，容易制造。混合傳動操作機中的鉗口松夾，夾鉗平行及傾斜機構(gòu)通常由油缸或氣缸來驅(qū)動，而大車行走，鉗桿旋轉(zhuǎn)和臺架回轉(zhuǎn)機構(gòu)由電動機驅(qū)動，其優(yōu)缺點介于液壓傳動與機械傳動之間。有軌操作機按夾鉗在水平面上的運動形式可分為直移式，擺移式和回轉(zhuǎn)式操作機。直移式操作機的夾鉗具有平行升降、傾斜及大車作前后直線運動。這種操作機剛性好，適合制成大噸位的操作機。擺移式操作機除能實現(xiàn)直移式操作機的動作外，夾鉗還可以在水平面上作小角度的左右擺動和小距離的左右平移，可完成一些輔助工作?；剞D(zhuǎn)式操作機除能實現(xiàn)直移式操作機的動作外，夾鉗隨臺架還可在水平作360 度回轉(zhuǎn)，這種操作機具有較廣泛的工藝用途。大型操作機都傾向擺移式操作機。三、國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢鍛造操作機作為進行鍛造工藝的重要設備，眾多國外公司對其進行系統(tǒng)化研究，目前，德國 DDS 公司、韓國 HBE PRESS 公司以及捷克 ZDAS 公司的鍛造操作機的制造水平處在世界前列。其中，德國 DDS 公司和 WEPUKO 公司是世界著名的鍛造操作機專業(yè)研發(fā)、制造企業(yè)，在重型鍛造操作機領(lǐng)域有 70 多年的歷史。此外，日本三菱長琦生產(chǎn)的操作機因擁有告高速、高精度的機械手及控制系統(tǒng)而著稱。國內(nèi)鍛造操作機的研究起步很晚，在一些技術(shù)方面與國外相比還有一定的差異。與萬噸壓機配套的大型鍛造操作機全部采用進口設備，自主開發(fā)的大型鍛造操作機至今尚未問世，如中國一重與上海交大聯(lián)合開發(fā)的 1600kN 鍛造操作機和北方重工自主開發(fā)的 2000kN 鍛造操作機的整機水平還有待于進一步驗證。為解決我國重大裝備制造中一批關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)問題，實現(xiàn)重大裝備及其成套技術(shù)的自主研發(fā)，科技部在“十一五”國家科技支撐計劃中設立了“大型鑄鍛件制造關(guān)鍵技術(shù)及裝備的研制”項目，在重點完成的工作中明確提出“150MN 自由鍛造水壓機及配套設備關(guān)鍵技術(shù)研究”和“165MN 自由鍛造壓油機及配套設備關(guān)鍵長 春 大 學 畢業(yè)設計（論文）紙共 5 頁 第 3 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊技術(shù)研究”鍛造操作機 60 年代前就已問世，近二、三十年發(fā)展期來。最早是在美國、原蘇聯(lián)，而后在日本、英國、奧地利等國發(fā)展期來，并成為系列化產(chǎn)品進入工業(yè)性生產(chǎn)。最早的操作機多為全機械傳動，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，到 60、70 年代出現(xiàn)了混合傳動和全液壓傳動、結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活的鍛造操作機。它與水壓機、臥式徑向鍛造機和自由鍛錘配用，使主機大大的提高了生產(chǎn)效率，提高了鍛件質(zhì)量。到了 80 年代，各國對鍛造操作機的設計、制造、技術(shù)改造方面又有了更高的要求，不斷改進結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝，促進了鍛壓技術(shù)的發(fā)展。我國的鍛造操作機起步于 60 年代，開始只能由某些廠家自己制造有軌操作機，這些操作機結(jié)構(gòu)簡單，鉗子的張合夾緊靠與吊鉗分離開的電動方頭扳手來完成，因而夾緊鍛件不方便，用于鋼錠開坯、拔料還是可以的。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，70 年代開始研制出全機械傳動和一些液壓傳動有軌操作機，載重量可達 10 噸，夾緊力矩25 千牛米。隨后，小型液壓傳動有軌操作機得到發(fā)展，并出現(xiàn)了液壓傳動無軌操作機。1974 年我國首次制訂了自己的鍛造操作機系列標準，大力推廣液壓傳動操作機。到了 80 年代全液壓有軌鍛造操作機在全國相繼出現(xiàn)，90 年代初期我國自行設計制造的 100 千牛鍛造操作機主要技術(shù)性能已達到世界 80 年代水平，能替代國內(nèi)外進口同類產(chǎn)品。目前，國外大型快鍛油壓機與操作機聯(lián)動技術(shù)已經(jīng)成熟，而國內(nèi)生產(chǎn)的鍛造操作機還沒有 100 千牛以上的聯(lián)動操作機。而 100 千牛鍛造操作機則屬于最新開發(fā)的聯(lián)動型鍛造操作機。它是 31.5 兆牛水壓機的配套設備，用于鈦合金的鍛件生產(chǎn)，也可用于配套 16 兆牛、20 兆牛自由鍛造操作機。能夾持 10 噸及以下的鍛件作翻轉(zhuǎn)、升降、傾斜、側(cè)移、側(cè)擺、夾緊放松和進退七個動作。在和水壓機的配合下，能完成鋼錠開坯、拔長、鐓粗、整圓等一系列鍛造工藝。國外操作機的載重力矩已發(fā)展到 3000 千牛米，大型操作機與 30000 千牛自由鍛造水壓機聯(lián)動操作，不斷的提高了水壓機生產(chǎn)能力。國外操作機大多數(shù)為液壓馬達驅(qū)動，由油缸活塞實現(xiàn)升降等運動，其液壓系統(tǒng)由油壓泵站，電控操作閥和管路等部件組成。該系統(tǒng)安裝在大車架上,隨機行走，系統(tǒng)容易實現(xiàn)多種動作，功率大，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，零部件易于實現(xiàn)標準化、系列化，系統(tǒng)批量制造成本低，傳動結(jié)構(gòu)已多樣化。長 春 大 學 畢業(yè)設計（論文）紙共 5 頁 第 4 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊四、畢業(yè)設計方案的擬定為實現(xiàn)操作機應完成的基本動作，其相應具有：鉗口夾緊和鉗桿旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，活動架前后提升機構(gòu)和大車行走機構(gòu)。操作機的本體結(jié)構(gòu)可分為夾鉗、臺架和大車三部分。夾鉗包括鉗口夾緊和鉗桿旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，臺架包括平行升降及傾斜機構(gòu)，在夾鉗和臺架之間還設置有垂直緩沖和水平緩沖裝置，大車支承整個臺架和活動架，大車行走機構(gòu)驅(qū)動大車使其前進或后退。要求該操作機所具有的主要基本參數(shù)和技術(shù)參數(shù)如下：額定夾持工件重量 1 噸夾持力矩 2 噸力.米夾持鍛件范圍 Φ140～Φ420 毫米升降鍛件高度 500 毫米傾斜角度 +6 度鉗桿旋轉(zhuǎn)速度 30 轉(zhuǎn)/分大車行走速度 45 轉(zhuǎn)/分力求控制重量 7～8 噸軌距 1500 毫米夾鉗伸出量 1400 毫米純機械結(jié)構(gòu)由電器驅(qū)動。在鉗口夾緊機構(gòu)中，夾鉗擬采用長杠桿式結(jié)構(gòu)以盡量減小拉緊力，拉緊方式擬定為機械拉緊，采用絲杠螺母配合來實現(xiàn)圓周運動轉(zhuǎn)化為平行移動，鉗臂及連桿等活動聯(lián)接處采用銷軸聯(lián)接，殼體擬采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。不同直徑毛坯選用不同的鉗墊來實現(xiàn)夾緊。其拉緊力及旋轉(zhuǎn)力矩由鉗桿旋轉(zhuǎn)機構(gòu)提供。前提升機構(gòu)中，各部件布置形式為：電機通過帶制動輪型聯(lián)軸器和相配和的制動器以及減速器相聯(lián)接，減速器與卷繞鋼絲繩的空心卷筒通過法蘭聯(lián)接在一起。鋼絲繩把卷筒、定滑輪、動滑輪和活動架聯(lián)接在一起，并通過螺栓聯(lián)接與機架聯(lián)接在一起。工作時，電機驅(qū)動減速器，帶動卷筒旋轉(zhuǎn)，鋼絲繩通過定滑輪和動滑輪卷繞在卷筒上，從而實現(xiàn)將活動架和鉗頭抬高，同理，電機反轉(zhuǎn)帶動卷筒反轉(zhuǎn)， 從而放開鋼絲繩，實現(xiàn)將活動架放低。在后提升高度一定的前提下，前提升可實現(xiàn)鉗頭及長 春 大 學 畢業(yè)設計（論文）紙共 5 頁 第 5 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊活動架的小角度傾斜。五、課題研究的時間分配：工作量： 1. 總體設計 2. 原理圖 3. 夾緊機構(gòu) 4. 前提升機構(gòu) 5. 主要零件設計 時間安排：3 月 5 日——3 月 23 日 查資料，完成文獻翻譯和考題報告；3 月 24 日—— 4 月 3 日 總體方案設計；4 月 4 日——4 月 30 日 機械部分設計；5 月 1 日——5 月 22 日 部件及零件草圖；5 月 23 日——6 月 12 日 上機繪圖；6 月 13 日——6 月 19 日 完成設計（論文）說明書，40~60，要求打?。? 月 20 日——6 月 24 日 評審、答辯。六、參考文獻[1] 機械設計師手冊[2] 鍛造機械化與自動化[3] 鍛造生產(chǎn)機械化自動化[4] 馮辛安主編.機械制造裝配設計.北京:機械工業(yè)出版社,2005[5] 鍛壓機械、液壓傳動[6] 起重機設計手冊[7] 鍛壓機械液壓傳動的設計基礎(chǔ) [8] 畢業(yè)論文撰寫規(guī)范[9] 科技期刊上發(fā)表的相關(guān)研究方向的論文[10] http://www.cnki.net(中國期刊網(wǎng))