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本科畢業(yè)設計（論文）開 題 報 告
題 目 旋轉式管端成型機結構設計
指 導 教 師
院（系、部） 機械學院
專 業(yè) 班 級
學 號
姓 名
日 期
5
一、選題的目的、意義和研究現狀
隨著現在國家經濟發(fā)展，空調已經進入了人們家庭，而空調系統(tǒng)作為影響生活舒適性的主要總成之一,為生活提供制冷、取暖、除霜、除霧、空氣過濾和濕度控制功能?，F在國內是空調設備仍屬于專用設備，其技術和方法也很單一，并卻有些設備和技術仍需采用國外的。
管端成型作為空調設備不可缺少的重要環(huán)節(jié)之一，國內專門制造用于管端成型的通用機床比較少，大多數都是專用機床，生產效率比較高，但是靈活性小，對于不同管件的加工具有一定的局限性。目前國內脹管法主要分為機械脹管、爆炸脹管、橡膠脹管、液壓脹管四種方法。爆炸脹管有時可以將管子炸裂并且爆炸聲較大，產生很大的噪音，橡膠脹管和液壓脹管是最新的脹管方法，生產效率很高，但是生產設備價格昂貴?；谝陨峡紤]，本課題研究的管端成型機采用機械脹管的方法比較經濟，并且機械脹管法比較普遍，容易實現工作要求，原理簡單易操作。本機是一種可以適應不同管件成型加工的通用機床，并且在不需要進行大批量生產的情況下，代替了小批量單件生產時的手工管端成型，而且可以節(jié)省時間和生產消耗，提高單件的生產效率，及時滿足產品零部件的需要。管端成型機用于空調熱交換器鋁管的端部成型處理,即通過沖壓或旋壓的方式將鋁管或銅管的端部擴口或縮口,加工成所需的管端形狀，后用于空調器熱交換器或汽車空調熱交換器的管端連接。
該機用于將鋁管或銅管管端加工成杯狀、喇叭狀，適用于批量生產，可以完成直徑為F8X1.2、F9X1.2、F12.7X1.2、F15.8X1.2、F19X1.2mm鋁管或銅管的脹形加工，而且也可滿足其它材料管件的脹形加工。目前，國內專門制造用于管端成型的通用機床比較少，大多數都是專用機床，生產效率比較高，但是靈活性小，對于不同管件的加工具有一定的局限性。因此，有必要設計這樣一種可以適應不同管件脹形加工的通用機床，并且在不需要進行大批量生產的情況下，代替了小批量單件生產時的手工脹管，而且可以節(jié)省時間和生產消耗，提高單件的生產效率，及時滿足產品零部件的需要。由于本機的工作循環(huán)周期較短，運動方向變化頻繁，使本機所承受的交變應力較明顯，因此對于本機工作部分的強度要求較高。。因此本課題設計的這一產品具有較高的使用價值和普遍性。
二、研究方案及預期結果
（設計方案或論文主要研究內容、主要解決的問題、理論、方法、技術路線及論文框架等）
論文主要研究內容：
該機由主機和液壓站構成。主機有三個執(zhí)行器，均由液壓系統(tǒng)控制，它們是工作旋轉液壓缸、定位液壓缸和夾緊液壓缸，并分別固定在機座上。機座為焊接體，材料為HT200；工作旋轉液壓缸、脹頭和脹套構成了脹管機構；定位液壓缸和定位塊構成定位機構；夾緊液壓缸和夾緊塊構成了夾緊機構。為了滿足不同規(guī)格管件的要求，脹頭、脹套和夾緊塊可以配套更換。由于生產周期較短，脹頭和脹套承受了較大的交變應力，非常易于損壞，所以需要及時更換。
由于前進式脹法使工件承受的力主要是由軸向轉化為徑向的力，因此對于工件的軸向定位影響較小，不需要很大的夾緊力，這是前進式優(yōu)于拉脹法脹管法的明顯之處，但是也必須需要夾緊裝置將其固定。
為提高機械效率，工作過程中盡量減少傳動機構，以最簡單的方式將液壓缸活塞桿的軸向運動轉換為脹頭的軸向運動。由于液壓缸活塞桿端部直徑較大，脹頭體積較小，因此需要一個中間裝置將脹頭與活塞桿連接起來，并且使兩者的中心線保持在同一高度。夾緊裝置也由液壓缸控制其運動方式和運動時間。為滿足高的傳動效率，夾緊缸活塞桿中心線應與工作缸活塞桿中心線相垂直且在同一平面內。
本設計中，主機為臥式結構，間歇式運轉，工作缸和夾緊缸需采用液壓傳動。對于工作缸，它采用拉脹法對工件管端端口進行脹形，并將液壓缸活塞桿的直線運動轉變?yōu)槊浱椎膹较驍U張；對于夾緊缸，采用立式安裝，通過前端法蘭與機架相連接，將活塞桿的直線運動傳遞給夾緊塊，使夾緊塊沿工件的徑向運動，從而實現對工件的夾緊與松開。整個生產過程中，工作循環(huán)較頻繁，生產周期很短。
液壓站由中間集成塊組和液壓動力源構成，這兩者直接安裝在箱頂表面。液壓控制閥均安裝在集成塊組上，通過集成塊內部的通油孔道來實現功能。集成塊通過管接頭與管道和執(zhí)行器連接。液壓動力源由電動機和液壓泵構成，二者直接通過聯軸器連接，其軸的中心高可由電動機下的調整墊塊來實現。該機結構簡單，體積較小，容易拆裝和搬運。一般的工廠都可以使用本機，減少生產消耗，提高生產效率，改善經濟效益。
三、研究進度
首先進行管端成型機的總體設計。
其次詳細設計管端成型機的主機設計與液壓站設計。
1.收集資料，編寫開題報告 （1 — 4 周）
2.方案設計 （5 — 6 周）
3.具體設計計算 （7 —11 周）
4.計算機繪制圖紙，撰寫說明書 （12 —17 周）
5.整理完善圖紙，說明書，準備答辯。
四、主要參考文獻
[1] 成大先.機械設計手冊單行本（潤滑與密封）.北京：化學工業(yè)出版社，2004
[2] 成大先.機械設計手冊單行本（聯接與緊固）.北京：化學工業(yè)出版社，2004
[3] 成大先.機械設計手冊單行本（常用工程材料）.北京：化學工業(yè)出版社，2004
[4] 成大先.機械設計手冊單行本（機械制圖·極限與配合）.北京：化學工業(yè)出版社，2004
[5] 黃春峰．擴散管脹口模具設計．鍛壓技術，1999（6）：18～19
[6] 張利平，張玉鵬．氣動脹管機的設計．制造技術與機床，1996（2）： 32～33
[7] 田林寶，呂小平．脹管方法綜述．鍋爐制造，2000（3）： 45～49
[8] 閻紅慶．全自動立式脹管機研制．機械設計與制造，1999（10）： 53～55
[9] 路甬祥.液壓氣動技術手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2002
[10] 張利平.液壓站設計與使用.北京：海洋出版社，2004
五、指導教師意見
指導教師簽字：