單點開式曲柄式機械剪板機設計【全套含CAD圖紙和三維PROE圖紙說明書】

單點開式曲柄式機械剪板機設計【全套含CAD圖紙和三維PROE圖紙說明書】,全套含CAD圖紙和三維PROE圖紙說明書,單點,曲柄,機械,板機,設計,全套,cad,圖紙,以及,三維,proe,說明書,仿單 本科畢業(yè)設計（論文）開題報告 題 目 機械剪板機的設計及分析 學 院 名 稱 專業(yè)班級 學生姓名 學 號 指 導 教 師 填表時間： 年 月 日 填表說明 1.開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2.此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期完成，經(jīng)指導教師簽署意見、相關系主任審查后生效。 3.學生應按照學校統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式，用A4紙打印。 4.參考文獻不少于8篇，其中應有適當?shù)耐馕馁Y料（一般不少于2篇）。 5.開題報告作為畢業(yè)設計（論文）資料，與畢業(yè)設計（論文）一同存檔。 設計（論文） 題目 簡易機械剪板機的設計及分析 設計（論文） 類型（劃“√”） 工程設計 應用研究 開發(fā)研究 基礎研究 其它 √ 一、 本課題的研究目的和意義 剪板機（英文名稱：plate shears；guillotine shear）是用一個刀片相對另一刀片作往復直線運動剪切板材的機器。是借于運動的上刀片和固定的下刀片，采用合理的刀片間隙，對各種厚度的金屬板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸斷裂分離。剪板機屬于鍛壓機械中的一種，主要作用于金屬加工行業(yè)。 剪板機剪切后應能保證被剪板料剪切面的直線度和平行度要求，并盡量減少板材扭曲，以獲得高質量的工件。剪板機的上刀片固定在刀架上，下刀片固定在工作臺上。 工作臺上安裝有托料球，以便于板料的在上面滑動時不被劃傷。 后擋料用于板料定位，位置由電機進行調(diào)節(jié)。 護欄是安全裝置，以防止發(fā)生工傷事故。 鍛壓機械是指在鍛壓加工中用于成形以及別離的機械設備，1842年，英國工程師史密斯創(chuàng)制第一臺蒸汽錘，開創(chuàng)了蒸汽動力鍛壓機械的年代；1795年，英國的布拉默創(chuàng)造水壓機，但直到19世紀中葉才應用于鍛造領域；十九世紀末出現(xiàn)了以電為動力的機械剪板機以及空氣錘，并取得快速發(fā)展；二十世紀初，鍛壓機械改變了從19世紀開端的向重型以及大型方向發(fā)展的趨向，轉而向高速、高效、主動、精細、專用、多種類出產(chǎn)等方向發(fā)展，甚至出現(xiàn)了每分種行程2000次的剪板機。 自60年代以來，剪板機已經(jīng)有了十分迅速的發(fā)展，其每分鐘行程次數(shù)已經(jīng)從幾百次發(fā)展到現(xiàn)在的3000次左右，其噸位也已從十噸發(fā)展到上百噸?，F(xiàn)在剪板機首要用在電子、儀器儀表、輕工、汽車等職業(yè)中進行特大批量的沖壓出產(chǎn)。近年來，隨著模具技術以及沖壓技術的發(fā)展，剪板機的使用范圍在不斷地擴展，數(shù)量在不斷地增加。估計在不久的將來，剪板機在沖壓用剪板機中的份額將會越來越大。 二、 本課題的主要研究內(nèi)容（提綱） 通過對剪板機傳統(tǒng)系統(tǒng)的學習，熟悉理解剪板機傳動系統(tǒng)的工作原理、設計方法。在此基礎上，根據(jù)具體材料的大小形狀及設計要求，進行剪板機傳動系統(tǒng)總體結構設計及相應零部件設計。然后對所設計的傳動系統(tǒng)進行受力分析及強度校核，確保傳動系統(tǒng)各部分的尺寸合理，運作協(xié)調(diào)、工作可靠。本次課題研究主要包括以下幾個方面： 1、通過圖書館查閱書籍和有關資料，以及上網(wǎng)查閱剪板機的相關文章，了解剪板機剪板機的概述、應用及發(fā)展狀況； 2、根據(jù)所收集資料，完成剪板機傳動系統(tǒng)總體方案設計 主要內(nèi)容：設計參數(shù)的確定、傳動系統(tǒng)方案設計、執(zhí)行機構方案設計、總體方案的確定； 3、根據(jù)剪板機傳動系統(tǒng)的運作特點進行傳動系統(tǒng)設計及執(zhí)行機構設計，包括電動機的選型計算、傳動系統(tǒng)中帶傳動的設計計算、曲軸的設計計算以及曲軸的強度校核和連桿的設計計算。 4、上刀架的三維設計及上刀片的ANSYS分析。 5、機械剪板機的技術經(jīng)濟分析 三、 文獻綜述（國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展） （一）剪板機的簡介及發(fā)展概述 隨著社會的發(fā)展的技術的進步，很多的工業(yè)部門、企業(yè)都在使用金屬板材，都需要對板材進行剪斷加工，所以剪板機在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中起著不可或缺的重要作用。 隨著科技的發(fā)展，剪板機的功能和精度也得到了很大的提高。剪板機屬于直線剪切類機器，能剪切各種尺寸金屬板材的直線邊緣。在軋鋼、汽車行業(yè)、電器、儀表儀器行業(yè)、船舶、橋梁、壓力容器等各個行業(yè)中都有廣泛應用。 剪板機可以根據(jù)結構類型分為閘式剪板機和擺式剪板機兩類；按傳動方式分，可以分為液壓傳動式剪板機和機械傳動剪板機兩類。此外，再根據(jù)剪板機的傳動方式、結構形式及使用性質的不同可以將剪板機分為曲柄剪板機、螺旋剪板機、高速剪板機、高速沖裁剪板機、多工位自動剪板機、沖壓剪板機等；按照工藝用途和結構類型可以分為平刃剪板機、斜刃剪板機、多用途剪板機、專用剪板機和數(shù)控剪板機。 1842年，英國工程師史密斯制造第一臺蒸汽錘，開始了蒸汽動力鍛壓機械的時代；十九世紀末，出現(xiàn)了以電為動力的機械剪板機及空氣錘，并獲得快速成長。 二十世紀初，鍛壓機械改變了向大型及重型方向發(fā)展的趨勢，轉而向高速、高效、自動、精密、多品種出產(chǎn)等方向發(fā)展。 近十多年來，人們對發(fā)展先進技術的重要性獲得前所未有的共識，沖壓成型技術無論在深度和廣度上都取得了前所未有的進展，其特征是與高新技術結合，在方法和體系上開始發(fā)生很大變化。計算機技術、信息技術、現(xiàn)代測控技術等沖壓領域的滲透與文化交叉融合，推動了先進沖壓成型技術的形成和發(fā)展。 冷沖壓生產(chǎn)的機械化和自動化，為了滿足大量生產(chǎn)的需要，沖壓設備已由單工位低速剪板機發(fā)展到多工位高速剪板機。一般中小型冷沖件，即可在多工位剪板機上生產(chǎn)，也可以在高速剪板機上采用多工位級進模加工，使冷沖壓生產(chǎn)達到高度自動化。 在汽車、航空航天、電子和家用電器領域，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)?；?、車型個性化和覆蓋性大型一體化。進入21世紀，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的沖壓設備都有了長足的進步。 隨著電子工業(yè)的發(fā)展，小型電子零件的需求日趨高漲，促進了高精度、高效率的高速剪板機的發(fā)展。目前日本已成為高速剪板機技術的領軍，同時我國也快速發(fā)展高速剪板機技術，并取得了重大成果。某些高速剪板機廣泛應用在電子和微電子行業(yè)，全面提高了行業(yè)技術裝備水平，替代了大量的進口機床。 （2） 剪板機的工作原理及主要性能 剪板機主要根據(jù)工藝需要對板材進行剪切下料，對板材進行切割時，要符合剪切工藝的要求（直線性和平行度），并盡量減少板材扭曲變形對產(chǎn)品造成的影響。合理選擇壓料里、刀刃口的間隙、剪切角和刀片間隙等參數(shù)以及提高精度的方法，就可以提高剪切質量。 剪板機的剪切是借助于運動的上刀片和固定的下刀片，采用合理的刀片間隙，對各種厚度的金屬板材施加剪切力，使板材按所需的尺寸斷裂分離的機械設備。剪板機是屬于直線剪切機類型。 主要性能包括以下幾個方面： 1、 機器為全鋼焊接機構，機器強度高、剛性好。 2、數(shù)控系統(tǒng)功能，全中文顯示，便于操作。 3、后擋料裝置為機動塊調(diào)整，具有單向和雙向定位功能，能有效消除絲杠間隙。 4、具有退讓選料功能，避免擋料裝置與工件的干涉，減少磨損，提高定位精度。 5、采用先進的集成式液壓系統(tǒng)，可靠性好。 6、機械剪板機通過杠桿作用，支點受力小，可提高剪切刃壽命、機器壽命，整機結構緊湊，并能無極調(diào)節(jié)上刀架的行程量，大大提高工作效率。 （三）國內(nèi)剪板機的發(fā)展情況 發(fā)展數(shù)控技術，進而發(fā)展數(shù)控鍛壓機械是提高鍛壓生產(chǎn)技術水平的關鍵。近幾年來，數(shù)控技術廣泛應用于鍛壓機械的各個領域，國內(nèi)的數(shù)控剪板機也有了一定的發(fā)展。從1986年第一臺數(shù)控折彎機由天水鍛壓機床廠研制成功以來，國內(nèi)在數(shù)控折彎、數(shù)控剪切技術發(fā)展較為有代表性的單位有濟南鑄造鍛壓機械研究所、黃石鍛壓機床廠和上海沖剪機床廠。 黃石鍛壓機床廠和濟南鑄造鍛壓機械研究所聯(lián)合先后完成了W67K-100/3000和W67K-100/3100S型數(shù)控三點板料折彎機。上海機床廠更是異軍突起，從1986年以來先后開發(fā)成功具有現(xiàn)代水平的QC12K與WC67K兩大系列的數(shù)控剪板機、折彎機和具有當代水平的高精度數(shù)控三點式折彎機，并正在研制直角剪板機。另外，我國最近又研制成功了WC67K-DNC系列三種數(shù)控板料折彎機。 （4） 國外剪板機現(xiàn)狀及發(fā)展狀況概述 國外鍛壓技術發(fā)展更是迅猛異常，并越來越傾向于CNC、DNC和柔性自動化。隨著鍛壓技術的發(fā)展和滿足單件小批量生產(chǎn)，只要用戶需要，即能提供多功能的各種數(shù)控鍛壓機械及附屬裝置。CNC在國外相當普遍，如瑞典Pull-max公司的Ursviken分部每年生產(chǎn)的折彎機超過九成產(chǎn)品裝有CNC。 美國的Pacific Press & Shear 公司的CNC三點折彎機，在工作折彎精度和機器操作方面都另具特色，在多層次金屬板料折彎過程中，工件精度幾乎不受長度的影響，由于建立了下模凹槽深度和工件折彎角間的函數(shù)關系數(shù)據(jù)庫，因而這些參數(shù)應用到數(shù)控指令上，可使得冷加工工藝程序控制化或納入柔性生產(chǎn)線上。 （五）對國內(nèi)外的情況進行分析，可知剪板機的發(fā)展會有以下趨勢： 1、 用微機控制的剪板機和數(shù)控型剪板機會迅速發(fā)展； 2、 剪板機用于許多金屬加工和薄板開料操作，所以剪板機結構設計多樣化靈敏度高； 3、 由于所需產(chǎn)品的多樣性要求提高剪板機剪切能力； 4、 在滿足剪板機多樣性及剪切能力的前提下，提高剪板機操作的安全性。 三、 擬解決的關鍵問題 合理的傳動方案既要滿足設計的剪板機的性能要求，還要能適應工作條件，工作可靠，另外剪板機傳動裝置結構也要盡量簡單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、經(jīng)濟實用、傳動效率高。要想達到較為完美的效果，就需要解決以下幾個關鍵的問題。 1、根據(jù)基本技術參數(shù)，確定剪板機傳動系統(tǒng)整體方案； 2、電動機的選型、帶傳動的設計計算； 3、曲軸的設計計算及強度校核、連桿的設計和上刀架的設計; 4、對上刀架的受力分析； 5、剪板機的技術經(jīng)濟分析。 四、研究思路和方法 首先利用圖書館或者互聯(lián)網(wǎng)收集充足的資料，讓自己去充分認識并了解剪板機傳動系統(tǒng)的主要工作原理、傳動類型及結構組成；然后根據(jù)本次畢業(yè)設計的具體要求和剪板機工作原理，擬定出一個較為合適的傳動方案；然后進行各個部分傳動系統(tǒng)類型的選擇及設計計算，然后對設計的結果進行校核；確定關鍵部件結構，對關鍵部件進行三維設計，以下是本次設計擬定的主要內(nèi)容： 1、 查閱國內(nèi)外文獻資料； 2、 確定總體方案； 3、 電動機的選型； 4、 傳動機構設計； 5、 執(zhí)行機構設計； 6、 關鍵部件結構設計； 7、 CAD出圖； 8、 撰寫論文。 四、 本課題的進度安排 第1-2周：安排畢業(yè)實習，確定畢業(yè)設計題目，查找相關文獻； 第3-4周：寫開題報告并進行畢業(yè)設計相關文獻的翻譯； 第5周：進行畢業(yè)設計方案設計； 第6-8周：進行畢業(yè)設計詳細的結構設計與計算； 第9-12周：進行畢業(yè)設計的三維造型設計并繪制二維圖紙； 第13-14周：有限元分析； 第15周：打印圖紙，整理論文； 第16周：進行畢業(yè)設計答辯。 五、 參考文獻 [1] 劉灝主編．機械設計手冊[S]．北京：機械工業(yè)出版社，2002． [2] 朱龍根主編．簡明機械零件設計手冊[S]．北京：機械工業(yè)出版社，2004． [3] 吳宗澤主編．機械設計課程設計手冊[S]．北京：高等教育出版社，1992． [4] 林石著．剪切機設計計算方法（一）（二）[J]．機械工業(yè)出版社，2003． [5] 機床設計手冊（3）[S]．北京：機械工業(yè)出版社，1986． [6] 鄒慧君．機械運動方案設計手冊[S]．北京：高級教育出版社，1995． [7] 洪德純，于志宏，祝悅紅著．國外鋸切機的新進展[J]．吉林：吉林林學院，1994． [8] 龐慶海主編．剪板機機械設備[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2005． [9] 哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室．理論力學第七版[M]．北京：高等教育出版社，2009． [10] 成大先主編．機械設計手冊．5版．北京：化學工業(yè)出版社，2008． [11] 濮良貴，陳國定．機械設計．9版[M]．北京：高等教育出版社，2013． [12] 祝益人主編．沖床送料機構的小改革[J]．機械工人．冷加工，1983． [13] G. N. Sandor, R. E. Kaufman: Kinematics Synthesis of Geared Linkages, J. Mechanisms[J], 1970. [14] 孫恒主編. 機械原理.第六版[M]. 北京：高等教育出版社，2001. [15] John T. Winship, P. E. Press Brake Bend Toword CNC [J]. Metal Stamping,1988. 指導教師意見 指導教師（簽名）： 年 月 日 所在系（所）意見 負責人（簽章）： 年 月 日