液压闸式剪板机的设计 毕业论文.doc

液压闸式剪板机的设计摘要：近年来工业告诉的发展，在这过程中剪板机起到了举足轻重的作用，在通过分析现状和实地考察的前提下，选择了优势比较大的闸式剪板机作为设计对象，在设计中通过各种剪板机的性能、实用性、经济的对比体现它的优点，完成了三维设计，平面图设计，剪切力计算，强度、刚度校核，最终设计出完成的剪板机。关键词：液压闸式、剪板机、刀架、刀间间隙、挡板。第一章前言1.1课题选择的背景和缘由自从第二次工业革命之后，机械工业在工业中占了很大的比重，要生产出各种大型机械，就得有相应的材料例如：45、HT250、Q235等等的加工材料，这些加工材料又少不了剪板机的剪切，所以剪板机在现代工业发展中同样起到了很大的作用。为了能更好的完成剪板机功能，探索一种即节能又经济的剪板机，我选择了闸式剪板机的设计。1.1.1剪板机发展现状介绍随着科技的不断发展，剪板机的功能和精度也得到了很大的提高，国外已经向着自动化，多功能化、智能化、节能化等方面发展。随着工业的不断发展，生产率得到了很大的提高，人们的生活质量得到了很大的提高，这些往往都离不开生产设备的技术改进，在这当中剪板机就是一个重要的角色，剪板机在很多的场合都用到了它，在所有的机械设备生产厂中都有剪板机的运作声音。剪板机按工作方来分大概可以分为：机械试和液压式。机械式使用电动机来带动刀架的运动从而完成剪板的任务。液压式剪板机是用液压油缸来带动刀架的运动。剪板机的工作原理都很简单就是刀架的来回运动，通过调整刀尖间隙来完成剪板厚度的大小。为了让生产率得到更大的提高我提出了自己关于剪板机的设计和想法。在报告中我会从剪板机的分类、功能、市场前景、发展趋势等方面做一定的阐述，并做一定的比较最终做出一个合理的设计方案。1.2课题设计的目的和意义为了跟上快速发展的机械工业，必然少不了加工工具，而剪板机就是一种加工的工具，顺应现代社会的发展潮流，所有的机械装置都朝着节能化、智能化、高精度、低成本的方向发展。设计的目的就是，通过各种能查的资料作为设计依据，在前人设计的理论和实践经验基础上，加入自己的想法和可行性理论，把剪板机做得更加完善，更加适应现代社会的发展。课题设计的意义，在课题设计中我们能学到很多的东西，在设计是导师讲解了很多有关机械产品设计的要求和设计经验，让我受益匪浅。为我以后的工作打下了很好的基础。不但能学到机械产品的设计方法和步骤。这次设计是我们亲自动手做的，不论是在实地考察还是资料的查阅，都让我们学到了很多大学4年没有学到的东西。在设计中我们不断的用到了以前所学的东西，由于时间过长，很多的东西也都忘记了。我们过又回到了大一大二重新复习相关知识并将其巩固。所以这也是一个很大的设计意义，让我们把忘记的知识重新闻喜路一遍。13闸式剪板机设计的主要内容和基本要求1.3.1剪板机的相关知识概述剪板机按传动方式不同，分为机械传动式和液压传动式。剪切厚度小于10mm的剪板机多为机械传动，剪切厚度大于10mm的多为液压传动。剪板机按上刀片对下刀片的位置不同可分为平刃剪切和斜刃剪切。平刃剪切时，板料与上下刃口全长同时接触，剪切力大，消耗功率大，振动也大。但是剪切质量较好，剪切的板料比较平直，无扭曲变形。平刃剪切剪板机的传动方式多为机械传动，多用于小型剪板机和薄板下料。斜刃剪切是采用渐入剪切的方式，故瞬间剪切尺寸小于板料宽度。斜刃剪切质量不如平刃剪切，有扭曲变形。但是剪切力和能量消耗比平刃剪切要小，故在大、中型剪板机中采用。剪板机按其刀架运动方式不同分为直线式和摆动式。直线式结构比较简单（状如闸门，故又称闸式），制造方便，刀片截面为矩形，四个边均可做刀刃，故较耐用。摆式剪板机的刀架在剪切时围绕一固定点做摆动运动，优点是上、下剪刃之间的摩擦及磨损较小，刀片变形小，剪切精度高。但摆动刀架在剪切过程中承受正、反交替扭矩，故刀架宽度不能过大。因而摆式结构主要用于板厚大于6mm，板宽不大于4000mm的剪板机。剪板机的技术参数。剪板机的主参数以剪切厚度和剪切板料宽度来表示。剪板机的主要技术参数有：可剪板厚、可剪板宽、剪切角度以及行程次数。机械剪板机机械剪扳机是利用电动机来带动上下两个刀片的往复运动来完成剪板的工作，它是一种发明和利用都比较早的机器，实用性比较好，但是噪音大、污染环境但是在中小型企业中用的还是比较的多。机械剪板机采用抵抗键形式离合器结构和开式齿轮传动，并采用较先进电器(脚踏开关、手动开关)操作，噪音小操作维护方便。采用全钢焊接结构，结构简单，操作简便，造型美观，能耗低。广泛用于冶金、轻工、机械、五金、电机、电器、汽车维修、五金制造及其它金属薄板加工行业。（1）机械剪板机的特性1、机器为全钢焊接机构，液压上传动，振动消除应力，机器强度高、刚性好。液压摆式剪板机是通过采用主油缸（固定在墙板上）做向下剪切运动、氮气缸回程，因此简化液压系统、运行更稳定。摆式剪板机的上刀架在剪切过程中绕一固定轴线作圆弧摆动，通过杠杆作用，支点受力小，可提高剪切刃寿命、机器寿命，整机结构紧凑，并能无极调节上刀架的行程量，大大提高工作效率。2、数控系统功能（荷兰Delem）：全中文显示，便于操作。后挡料装置为机动块调整，具有单向和双向定位功能，能有效消除丝杠间隙，具有退让选料功能，避免挡料装置与工件的干涉，减少磨损，提高定位精度，具有自动或手动搜索参考点功能。具有断电位置记忆功能，对参数、位置及程序进行现场保护。具有多步加工编程功能，可实现多步动运行，完成多工步零件一次性加工，提高生产效率。3、采用防护栅与电器箱联锁人生安全保护装置。4、采用先进的集成式液压系统，可靠性好液压式剪板机液压式剪板机是利用小型电动机带动油泵、液压阀等液压元件的运动，从而来带动液压缸中的活塞完成来回的往复直线运动，进而带动上刀片把工件断。液压剪板机分类液压剪板机的英文名称：HydraulicShearingMachine分为摆式与闸式摆式剪板机由于是圆弧运动,而圆弧刀片制作又相当困难,一般是用刀片之后做垫铁补偿,所以所得出的间隙并不精确,剪出来的板料也不是很理想.因为是弧形运动,其刀片也不能做成矩形,而应做成锐角,所以刀片的受力情况也不理想,刀片损伤也较厉害.做摆式剪板机国内代表为闸式液压剪板机就克服了以上所有毛病.但目前国内厂家能做闸式剪板机的并不多,主要代表为黄石引进比利时LVD公司的剪板机1.3.2各种剪板机市场现状分析1.3.2.1机械剪板机行业市场规模分析2005-2009年机械剪板机行业总资产发展情况分析表2.1.1.1机械剪板机行业总资产发展梯形图从以上的梯形图来看，可以很清晰的看出，随着我国工业的不断发展，企业用剪板机的利用率越来越高，生产剪板机的企业生产值也是越来越高，这说明剪板机的市场空间很大。企业更期盼着一种高效率的剪板机出现在市场，这样就降低了企业的生产成本同时也提高了其他产品的生产率。机械剪板机行业市场集中度分析表2.1.2.1机械剪板机市场份额曲线图从2004年到2008年的累计市场份额的排名来看，机械剪板机一直是在前五名，这说明机械剪板机在大部分的企业多有利用，由于机械剪板机的生产成本不是很高，导致它的价格也不高，所以在生产精度不是很高的机器的就可以用机械式剪板机。液压式剪板机的市场分析产品市场发展特征曲线图2.2.1.1液压剪板机产品所处行业生命周期曲线图从上图可以看出，液压式剪板机是一种技术型的剪板机，从研发到技术成熟又一段过渡期，所以在销售方面也就承一个横S形的增长，液压式剪板机的技术成熟之后就可以大批量的生产，也可以完成一些精度很高的工件，它是一种机械特性很好剪板机，在大中的企业都具备液压式的大小型剪板机。剪板机行业与宏观经济周期相关性研究液压剪板机产品行业与宏观经济周期相关性图2.2.2.2液压剪板机产品行业与宏观经济周期相关性曲线图在03年到08年之间，液压式剪板机的行业生产增长率随着GDP的增长率的平缓前进而缓慢上升，液压式剪板机的生产值缓慢的增长，说明液压式剪板机的技术研究越来越成熟，新的液压式剪板机拥有的功能越来越多，完成的加工精度越来越高。1.3.3机械式和液压式剪板机的特性对比分析机械剪板机是一种很难实现自动化控制的机器，由于它的工作噪音大对环境的污染也比较的大，它的刀间间隙很难调整，但由于它的价格便宜所以在很多的中小型企业都采用机械式剪板机来完成工作的需要。液压式剪扳机是一种可以实现自动化控制的机器，由于它是液压油控，它的噪音小工作环境好，它的刀间间隙可以实