φ20-φ90高精度棒材矯直機設(shè)計【5張CAD圖紙】

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(1)棒材矯直機設(shè)計的目的和意義金屬棒材在軋制、加熱、運輸?shù)雀鞣N加工過程中常常產(chǎn)生不同程度的彎曲、歪扭等塑性變形或內(nèi)部殘余應(yīng)力；目前冶金市場上對金屬棒材的成品精度要求也越來越高，因此軋制矯直設(shè)備在工廠中應(yīng)用越來越普遍，對矯直設(shè)備的自動控制要求也越來越高。（2）棒材矯直機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析長期以來，壓力矯直機因彎曲由人工檢測，壓彎量人為設(shè)定不夠準確，全過程都靠手工操作，效率低，矯直精度全憑操作者經(jīng)驗來決定等缺點，一直作為一種補充矯直設(shè)備來使用。壓力矯直必須檢測工件的原始彎曲，測量彎曲量、確定最佳矯直點、設(shè)定壓彎量。由于缺少可靠的檢測手段和認識上的一些人為因素，以前這些工作只能靠人工來完成。因此以前的壓力矯直機有以下缺點：彎曲人工檢測、壓彎量人工設(shè)定不夠準確，效率低，矯直精度全憑操作者經(jīng)驗來決定，降低了生產(chǎn)效率。隨著機械工業(yè)和國民經(jīng)濟各部門生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)進步,對鋼材產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高。矯直是軋制生產(chǎn)中不可缺少的重要工序,對于軋件來講,矯直主要用于解決軋件的彎曲、歪扭等塑性變形或內(nèi)部殘余應(yīng)力。矯直機的結(jié)構(gòu)參數(shù)和力能參數(shù)是設(shè)計和使用矯直機的主要依據(jù),參數(shù)的合理與否,直接影響矯直機的使用性能。相對一定的矯直條件和矯直精度要求,存在著最少彎曲次數(shù)允許值,雖然增加彎曲次數(shù)可提高矯直精度,但機體的尺寸、重量、加工、維護及能耗等都相應(yīng)有所增加,因此有必要確定矯直軋件所需的最佳彎曲次數(shù)。國際上運用計算機、液壓控制技術(shù)，實現(xiàn)了壓力矯直的自動化、智能化，使壓力矯直機得以融入連鑄或鍛造生產(chǎn)線，成為在線設(shè)備。使生產(chǎn)效率得到了大大的提高。二輥矯直機是斜輥矯直機的一種, 但其工作原理在斜輥矯直機中獨具特點,如圖1 所示： 在多斜輥矯直機出現(xiàn)前后,人們創(chuàng)造出了二斜輥矯直機,它的矯直功能來自于輥形的凹凸變化，它是以矯直短圓材的獨特性能而受到重視,并填補了這種矯直機的空白， 它又以能矯直圓材兩端和能壓光圓材表面( 輥子斜角很小時)而得到不斷發(fā)展。圖1二輥矯直機示意圖二輥棒材矯直機由于矯直精度高、造價低，可矯直輕中型棒材、管材，在治金工業(yè)和機械制造業(yè)中有廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)在在我國國內(nèi)中信重型機械公司洛陽礦山廠、無錫西漳液壓機械廠等很多廠家。而國外如英國的布朗克斯公司、維柯公司及羅伯運（R0一BETSON)公司；法國的I)MS公司及艾梯巴爾(ErllBAR)公司：德國的索林堅(sOLINGEN)公司和斯蘭特(sIAN7、)公司；美國的薩頓(sLTION)公司；日本的川副機械公司；前蘇聯(lián)的基洛夫機床廣等?？梢陨a(chǎn)這種斜二輥輥矯直機。畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告2.本課題的任務(wù)、重點內(nèi)容、實現(xiàn)途徑 設(shè)計（論文）的主要內(nèi)容： （一）設(shè)計參數(shù)：1. 矯直棒材規(guī)格：20902. 矯直棒材材料：合結(jié)鋼、不銹鋼（s=1200N/mm2）3.棒材原始曲率：0.4%（mm/m）4.矯直后直度：0.05%（mm/m）5.棒材原始表面：Ra3.26.棒材矯直后表面：Ra0.87.最大矯直速度：330m/min8.最大矯直力：300KN9.采用液壓過載保護 10.采用循環(huán)潤滑與循環(huán)冷卻11.自動上下料（二）整機設(shè)計、潤滑系統(tǒng)選型設(shè)計、整機設(shè)備安裝與維護方案制定設(shè)計（論文）任務(wù)要求：滾光矯直機力能參數(shù)計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計、潤滑系統(tǒng)選型設(shè)計。具體要求如下：1.進行相關(guān)資料查閱，完成文獻綜述，英文資料翻譯，完成開題報告2.進行總體方案論證及選型，主要理論參數(shù)計算與優(yōu)化3.采用計算機繪圖完成總機裝配圖、輥系裝配圖4.完成15000字左右的設(shè)計說明書5.答辯（三）實現(xiàn)途徑 對于如何實現(xiàn)棒材的直度和滾光表面：以前人們采用平行輥矯直機矯直管、棒等圓形斷面條材，但是平行輥矯直機在矯直管、棒等圓形斷面條材時存在兩個致命的缺點：第一：平行輥矯直機只能矯直圓材垂直于輥軸的縱向剖面上的彎曲。若矯直其他各方位的縱向剖面的彎曲常需要進行多次的變方位的矯三過程；第二，圓材在矯直過程中容易產(chǎn)生自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，不僅達不到矯直目的，反而要產(chǎn)生嚴重的螺旋形彎曲(俗稱麻花彎)，使產(chǎn)品報廢。究其原因，前者是圓材彎曲具有全方位的特性，在矯直某一縱向剖面時對與其垂直的縱向剖面無矯直能力，即對側(cè)向彎曲不能矯直。后者乃系偏心壓彎條件下輥子對圓材壓力將構(gòu)成對圓材軸向轉(zhuǎn)矩，當(dāng)這種轉(zhuǎn)矩超過輥面與圓材之間的摩擦轉(zhuǎn)矩時，圓材便三立生自轉(zhuǎn)。而自轉(zhuǎn)一旦產(chǎn)生便將連續(xù)不斷。由自轉(zhuǎn)形成的螺旋彎曲也將越轉(zhuǎn)越嚴重。所以我們這里采用二輥棒材矯直機矯直，工作輥的上輥為凹輥，下輥為凸輥，上下輥均為傳動輥，輥子的角度和高度調(diào)整是電動的，輥子兩側(cè)有導(dǎo)板，導(dǎo)板用液壓缸打開和鎖緊。利用二輥的弧度、剛度以及兩輥之間的傾角來控制棒材軋件，來達到矯直和滾光的目的。對于如何實現(xiàn)液壓過載保護及其潤滑：液壓系統(tǒng)是控制工作輥不可缺少的重要組成部分。它不僅為執(zhí)行元件提供動力，同時也控制各執(zhí)行元件的動作，使各執(zhí)行元件按設(shè)定的程序運行。由于液壓系統(tǒng)在國內(nèi)已很成熟，在此我們采用液壓控制系統(tǒng)來控制工作輥以提高矯直精度，同時利用液壓系統(tǒng)實現(xiàn)過載保護：1) 主控系統(tǒng)采用插裝式邏輯錐閥控制，并通過功能元件來調(diào)節(jié)主閥芯的開啟時間及速度，以滿足大流量、快速、無沖擊、噪音小的要求。為了保證控制閥的質(zhì)量及其可靠性，先導(dǎo)閥等采用力士樂的產(chǎn)品；2) 主缸、側(cè)缸均有高壓卸荷功能，減小液壓沖擊，保證壓機運行平穩(wěn)，振動小。3) 為防止壓機工作過程中壓力失控或考慮某些機械零部件的安全性，該系統(tǒng)采用壓力傳感器及溢流閥聯(lián)合使用， 對主、側(cè)缸進行限壓保護。潤滑采用循環(huán)潤滑與循環(huán)冷卻。對于如何實現(xiàn)自動上下料：1 上料機構(gòu)：上料機構(gòu)由升降式臺架，對齊輥道，步進運輸機組成。步進運輸機由油缸驅(qū)動升降；電機減速機驅(qū)動齒輪齒條副平移，電機變頻控制，可以實現(xiàn)棒料的平穩(wěn)、快速、無沖擊運輸。可以提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性，延長設(shè)備使用壽命。2 送料小車：送料小車可以夾持棒料，實現(xiàn)棒料前進、后退、旋轉(zhuǎn)等動作。配合檢測系統(tǒng)可以對棒料實施三維掃描。棒料夾持采用三爪自動夾盤裝置，旋轉(zhuǎn)由電機減速機驅(qū)動齒輪副帶動卡盤旋轉(zhuǎn)，小車行走由電機減速機驅(qū)動鏈輪鏈條牽動小車運動。3 出料系統(tǒng)：出料系統(tǒng)由步進運輸機、出料輥道組成。步進運輸機與上料機構(gòu)相同。出料輥采用彈性浮動輥?？梢苑乐钩C直時輥道因承壓而被壓壞。3. 預(yù)計可能遇到的困難，提出解決問題的方法和措施 (1) 預(yù)計可能遇到的困難:1）矯直的軋件可能達不到題目的要求精度問題；2）液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計、高溫惡劣環(huán)境下液壓傳動系統(tǒng)的泄露問題；3） 參數(shù)的計算過于復(fù)雜以及潤滑、自動上下料等問題 。(2) 提出解決問題的方法和措施1）可以提高工作輥的剛度、調(diào)整工作輥的傾角、調(diào)整工作輥的弧度；2）對液壓系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計，合理選擇液壓油，做好密封和日常維護工作，防止或減少液壓油的泄露；3）對于參數(shù)設(shè)計采用計算機輔助建立數(shù)學(xué)模型、采用高質(zhì)量潤滑油和運用液壓系統(tǒng)控制運輸機，出料軌道。畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告4.完成本課題所需的工作條件（如工具書、計算機、實驗、調(diào)研等）及解決辦法 （一）工具書1崔甫矯之技術(shù)與矯直原理：冶金工業(yè)出版社，2005年4月（第二版） 2 濮良貴機械設(shè)計：高等教育出版社，2001年6月（第七版）3 劉鴻文材料力學(xué) ： 高等教育出版社，2004年1月（第四版）4 劉建臣 AutoCAD2004中文版 ：國防工業(yè)出版社，2004年1月5 鄒家祥軋鋼機械：冶金工業(yè)出版社，2000年2月（第三版）6 王章忠機械工程材料：機械工業(yè)出版社，2006年1月（第一版）7 李坤機械維護與安裝：化學(xué)工業(yè)出版社，2004年2月8 劉延俊液壓與氣壓傳動 ：機械工業(yè)出版社，2007年2月（第二版）9 王春行液壓控制系統(tǒng)：機械工業(yè)出版社，2007年8月（第一版）10 羅振才冶金機械設(shè)計方法：冶金工業(yè)出版社，1993年4月11 唐金松簡明機械設(shè)計手冊：上?？萍汲霭嫔?，1992年6月12摩檫摩損與潤滑 ：石油工業(yè)出版社13 石洪衛(wèi)冶金管理雜志 ：冶金管理雜志出版社，2008年1月14 汪學(xué)瑤特殊鋼雜志：特殊鋼雜志出版社，2008年2月15 李茂基.軋鋼機械M北京：冶金工業(yè)出版社，1998（二）解決方法：1.計算機：運用計算機畫CAD圖、處理一些相關(guān)文獻資料以及計算一些相關(guān)數(shù)。2.工具書：首先是老師為我提供了很多關(guān)于軋鋼機械、矯直與矯直原理等方面的書籍。在此之外，還可以通過在學(xué)校圖書館以及通過網(wǎng)絡(luò)搜索出相關(guān)的資料，豐富自己的理論知識。為自己的課題研究提供所需要的信息。5.進度計劃（或工作方案分析）2月24日3月07日：查閱相關(guān)資料，確定設(shè)計思路，完成開題報告和文獻綜述。3月08日3月14日：完成相關(guān)文獻的外文翻譯。3月15日3月31日：完成本次課題研究的相關(guān)設(shè)計計算。4月01日4月30日：完成所要求的零件圖、裝配圖。5月01日5月31日：進一步完善本次課題的其他工作，準備答辯。畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告指導(dǎo)教師意見：（對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計結(jié)果的預(yù)測） 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日教研室審查意見： 教研室負責(zé)人簽名 年 月 日