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机电一体化技术-无模压力成形机电机PLC控制设计.doc

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机电一体化技术-无模压力成形机电机PLC控制设计.doc

WWW88DOC88COMWWWYANZIEDUCOM毕业设计(论文)题目无模压力成形机电机PLC控制设计专业班级学号姓名指导老师WWW88DOC88COMWWWYANZIEDUCOM论文摘要本设计采用PLC控制步进电机实现无模多点压力成形机模具成形的自动控制,本设计重点是对PLC控制启刀改变多个冲压钉伸缩高度的设计。其基本原理是利用一系列规则排列、高度可调的基本体(冲压钉),通过对各基本体的实时控制,构造出所需形状的成形面,取代传统的模具来实现板材的三维曲面快速无模成形。使用本系统,不需要模具,可以省去模具的设计、制造和调试工序,节约制造模具的材料、工具、能源和时间等,将生产准备时间缩短为模具成形时的几十分之一。同时,可以改善板材成形时的变形条件,提高板材成形极限,扩大加工范围;可以减少成形过程中产生的残余应力,实现无回弹成形;可以在较小的设备上成形较大尺寸的板类件,使得加工件尺寸精度高,生产效率高,表面质量好,生产工艺稳定。本系统工作过程首先根据需要成形元件的曲面参数,换算成各冲压钉伸缩高度,然后转换成时间量输入PLC程序,由PLC时间继电器计时自动控制启刀改变各冲压钉伸缩高度而成形。PLC控制系统将完成手动控制成形,自动控制精确成形,复位等功能。生产工艺流程获取数据→设置PLC程序参数→安装工件→冲压钉定形→压力成形→系统复位。关键词PLC驱动器步进电机无模成形WWW88DOC88COMWWWYANZIEDUCOMABSTRACTTHEPLCSYSTEMDESIGNTOACHIEVEAMULTIPOINTPRESSUREFORMINGDIEFORMINGMACHINE,THEAUTOMATICTHEDESIGNFOCUSISONTHEKAIKNIFEPLCCONTROLOVERCHANGESTELESCOPICRAMNAILSHEIGHTDESIGNTHEBASICPRINCIPLEISTOUSEASERIESOFRULESWITHAHIGHDEGREEOFADJUSTABLEBASICBODYTHERAMNAILSBASEDONTHEBASICBODYOFTHEREALTIMECONTROL,TOCONSTRUCTTHEREQUIREDSHAPEFORMINGFACE,REPLACETHETRADITIONALMOLDOFTHEPLATETOACHIEVERAPID3DFORMINGUSEOFTHISSYSTEM,NOMOLD,SOWECANSAVESOMEMOLDDESIGN,MANUFACTURINGANDTESTINGPROCESSES,DIESAVINGMANUFACTURINGMATERIALS,TOOLS,ENERGYANDTIMEWILLSHORTENPRODUCTIONTIMETOPREPAREFORTHEFORMINGDIEFORTHETENTHTIMEMEANWHILE,TOIMPROVETHESHEETMETALFORMINGDEFORMATIONCONDITIONS,ANDIMPROVETHELIMITSHEETMETALFORMINGANDEXPANDINGPROCESSING;CANREDUCETHEFORMINGPROCESSOFRESIDUALSTRESSANDACHIEVEAREBOUNDFORMING;INTHESMALLEREQUIPMENTFORMINGBIGGERSIZESHEETMETAL,MAKINGPROCESSINGDIMENSIONOFHIGHPRECISION,HIGHEFFICIENCY,SURFACEQUALITY,PRODUCTIONPROCESSSTABILITYTHESYSTEMPROCESSFIRSTOFALLNECESSARYCOMPONENTSFORMINGTHESURFACEPARAMETERS,CONVERTEDINTOTHERAMNAILSTELESCOPICHEIGHT,THENCONVERTEDINTOTIMEINPUTPLCPROGRAM,PLCTIMERELAYTIMECONTROLKAIKNIFETOCHANGETHERAMNAILSTELESCOPICHEIGHTANDFORMINGPLCCONTROLSYSTEMWILLBECOMPLETEDFORMINGMANUALCONTROL,AUTOMATICCONTROLPRECISIONFORMINGANDRESETFUNCTIONSPRODUCTIONPROCESS→DATAACQUISITIONPARAMETERSSETPLC→INSTALLATIONPROCESSWORKPIECE→RAMNAILSPRESSUREFORMINGAMORPHOUS→SYSTEMRESETKEYWORDSPLCDRIVERSSTEPPERMOTORNOMOLDWWW88DOC88COMWWWYANZIEDUCOM前言近年来,为了适应市场的激烈竞争,对产品质量的要求越来越高,且其更新换代的周期大为缩短。无模多点成形工艺不需要模具,可以省去模具的设计、制造和调试工序,节约制造模具的材料、工具、能源和时间等,将生产准备时间缩短为模具成形时的几十分之一。因此对无模多点成形技术的研究将是个必然的走向。无模多点成形工艺,实现了无模成形,优化了变形路径,改善了板材成形时的变形条件,提高板材成形极限,扩大加工范围;可以减少成形过程中产生的残余应力,实现无回弹成形;可以在较小的设备上成形较大尺寸的板类件,使得加工件尺寸精度高,生产效率高,表面质量好,生产工艺稳定。并且使冲压工艺易于实现自动化。是一种非常先进设计思路,具有良好的发展前景。随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展,许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现,因而促进了冲压技术的不断革新和发展。目前国内外相继涌现出了精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺、超塑性成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。WWW88DOC88COMWWWYANZIEDUCOM目录论文摘要2关键词2ABSTRACT3KEYWORDS3前言4目录5第一章基础知识711概述7111基本概念7112技术特点8113技术基础与水平912多点成形理论913技术的特点914技术发展概况1015实用技术开发和应用前景11第二章无模多点成形压力机PLC控制系统硬件原理及选取1221PLC原理及选取12211PLC简介12212PLC内部原理13213PLC的工作原理16214PLC机型的选择方法18215无模多点成形压力机PLC选择及参数1922步进电动机驱动器基本原理及选取21221步进电动机驱动器基本原理21222步进电机驱动器选取方法25223步进电机驱动器选取2623步进电动机基本原理及选取31231步进电机简介31232步进电动机的发展历史32233步进电动机的特色32234步进电机的一些基本参数33234步进电机的选择方法35235无模压力成形机步进电机的选择3824接近开关原理39241工作原理39242接近开关工作流程40第三章无模多点成形压力机PLC控制系统设计思路4031PLC控制系统优点40WWW88DOC88COMWWWYANZIEDUCOM32PLC控制步进电机原理介绍4233无模多点成形压力机PLC控制系统原理44331系统原理简介44332PLC程序45结论49谢辞50参考文献51附录一错误未定义书签。WWW88DOC88COMWWWYANZIEDUCOM第一章基础知识本章介绍无模多点成形压力机的有关知识、技术的特点及发展概况、多点成形理论、实用技术开发和应用前景等基础理论知识,这是学习本书后续内容的必要准备。11概述111基本概念无模多点成形压力机是传统模具成形生产方式的重大创新。其基本原理是利用一系列规则排列、高度可调的基本体(冲头),通过对各基本体的实时控制,构造出所需形状的成形面,取代传统的模具来实现板材的三维曲面快速无模成形。使用该项产品,不需要模具,可以省去模具的设计、制造和调试工序,节约制造模具的材料、工具、能源和时间等,将生产准备时间缩短为模具成形时的几十分之一。同时,可以改善板材成形时的变形条件,提高板材成形极限,扩大加工范围;可以减少成形过程中产生的残余应力,实现无回弹成形;可以在较小的设备上成形较大尺寸的板类件,使得加工件尺寸精度高,生产效率高,表面质量好,生产工艺稳定。该机应用范围广泛,可满足各种行业板类件的加工需要,可用于高速列车流线型车头、飞机、各种车辆、航天器、轮船舰艇和压力容器等外壳的制造,还可用于叶片类、金属雕塑类、装饰类等零部件的曲面成形。该机已用于我国高速列车流线型车头等产品的试生产之中无模多点成形就是将多点成形技术和计算机技术结合为一体的先进制造技术。该技术利用一系列规则排列的、高度可调的基本体,通过对各基本体运动的实时控制,自由地构造出成形面,实现板材的三维曲面成形。它是对三维曲面扳类件传统生产方式的重大创新。传统成形和无模多点成形的区别如(图11)所示板材无模多点成形系统是以计算机辅助设计与辅助制造技术为主要手段的柔性成形设备,其工作原理是把传统的冲压实体模具分解为很多离散的小模具单元(亦称基本体),利用一系列规则排列的高度可调的基本体,通过对各个基本体运动的实时控制,自由地构造出成形曲面,代替模具实现板材三维曲面的快速无模成形。这种成形方式是对三维曲面板类件传统生产方式的重大创新。无模多点压力成形的多点成形原理如(图12)所示

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