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买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 随着数控技术的发展,利用旋压工艺加工 成形形状复杂、尺寸不同的回转体零件时,制件的尺寸和形状精度更好,在材料的微观结构和表面质量方面表现优秀。 本论文以旋压成形工艺为基础,结合企业现有加工水平,开展了立式旋压机设计。根据企业在卧式旋压机设计方面的经验,液压系统、主轴箱等采用与卧式相同的成套设备。本课题设计立式旋压机主要的运动、导向、传动等机械机构部分,包括夹具夹紧固定进给以及旋轮进给机构等,将其合理安装在床身上。在设计过程中应用了 用三维设计软件 零件和旋 压机开展设计,完成了 三维实体建模和模拟装配。 设计中利用有限元软件 转轴在额定压力下变形量和轴肩受力进行分析。由分析结果可知道,其变形量和剪切应力均低于转轴允许最大变形量和疲劳剪切极限,转轴设计尺寸满足使用要求。 关键词 : 旋压工艺;机构;建模;有限元 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 of NC in in of In a is on of of in of so be to in is G is is a of In is to of is by It is to of so 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . . 1 绪论 .压工艺的研究概述 .内外 旋压设备 研究与 发展 .究 课题 目的和意 义 . .论旋压力计算 . 设计实现功能 . 旋压过程力 计算 .构设计 . 工作台机构设计 . 工作台纵向进给机构设计 . 旋轮进给机构设计 . 机床 机构 总体设计 .床零件设计 . 转轴 32 设计 .文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 固定板 31 设计 . 转台 35 设计 .章小结 . 主 轴 有限元分析 .限元 软件 绍 .析的材料属性 .析过程 .终 结果分析 .章小结 . 结 .考文献 . 谢 . 录 .文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪 论 压工艺的研究概述 金属塑性加工技术是指金属坯料在工模具的外力作用下发生塑性变形, 被加工成棒材、板材、管材以及各种机械零件等技术。随着国际市场竞争、知识经济和绿色制造的兴起,发展先进塑性加工技术己成为时代的需要。面向 21世纪,迫切需要塑性加工的零件制造向强韧化、轻型化、优质、高效、低耗、精密的方向发展。 旋压成形在加工大直径高精度薄壁筒体方面有着无可比拟的优势,在航空、航天、兵器等金属精密加工技术领域占有重要地位。它是一种综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、环轧、横轧和滚压等工艺特点的少无切削加工的先进工艺,它利用旋压工具对旋转坯料施加压力,使之产生连续的局部塑性变形而成形为所需空心回转零件的 塑性加工方法,是制造薄壁回转体零件常用的一种工艺方法,可以完成拉深、缩径、翻边、卷边、收口等多种不同的成形工序。同其它加工方法相比,旋压件具有产品精度高、综合性能好、材料利用率高等优点。 压工艺发展历史 旋压作为一种成形工艺方法, 最早被广泛应用于 陶瓷制坯作业。经过长期的生产实践, 经过一个时期的发展开始 用旋压方法制作金属容器。 旋压成形技术从最初低效率的人力驱动 到快速发展的 电力驱动。电力的发展与旋轮的应用 使旋压的成形能力和技术水平有了很大的提高。 上个世纪中叶,旅压技术 开始由 普通旋压发展到 强力旋压,并迅速扩大了应用范围。强力旋压最早出现于瑞典和西德 , 后来被引进美国,便开始应用于航空工业。 1953年,美国制成首批专用强力旋压机,用以制造航买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 2 空零件。随后,英国、日本、前苏联等国也陆续采用了强力旋压这一新的工艺技术,使其在工业生产中的应用日益扩大。六十年代以来,强力旋压发展非常迅速。迄今,强力旋压已广泛应用于航空、宇航、兵器、化工、冶金、机电和民用工业,并已进入原子能工业部门。 随着旋压技术的广泛应用,旋压设备也在不断的改进和发展,旋压设备制造业日益发达。目前德国和美国是旋压设备制造业最发达 的两个国家。德国和日本的旋压设备多为中小型,以卧式为主,系列完整,用途广泛。美国的旋压设备,大型居多,以立式为主。目前,国外在一般的旋压机上能旋压的制品尺寸范围为:直径 5厚 型旋压机可旋压的最大直径达 大长度达 30m,最大重量达 60吨。 虽然 国内对 旋压技术 应用比较早 ,但在解放前却没有得到多大发展。解放后,我国的一些航空工厂、电子管厂、日用品厂才开始较多地采用了手工普通旋压技术。在六十年代初期,北京航空工艺研究所率先开始了旋压工艺研究,还与工厂合作成功地 将这种技术用于航空产品的成批生产。在六十年代有色金属研究总院也开始了立式旋压机的研制并旋制了各种铜管、铝管等急需产品。在七十年代,旋压以其独特的优异性能被迅速应用于我国卫星、导弹、航空、舰艇、军械、原子能、冶金、通信、化工、轻工等各工业部门。国内采用的各型旋压设备已超过百台,其中多数是我国自行研制的。 随着我国旋压技术理论研究的深入和技术积累,旋压设备得到很大发展。 许多冶金厂、研究所和重要的机械工厂 发展应用 旋压 技术 生产 工艺。重要的 旋压制件包括飞机桨帽、鱼雷壳体、各种导弹封头、喷管、火箭弹壳体、炮管、潜望镜筒 以 及超宽板等。 旋压的材料包括钨、钼、铌、钛合金、超高强度钢 等。经过几十年的发展,我国在旋压工艺、设备设计制造、理论研究及技术推广等方面,都取得了较大成绩,不少产品及其性能都达到了国际先进水平。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 3 为了适应我国工业生产发展的需要,今后在研制旋压设备时应向大型化、系列化、高精度、多用途和自动化控制方向发展,提高旋压件的成形质量 (尺寸精度、形状精度及性能等 ),并在变形机理等工艺分析方面予以充分注意和加强,以便发挥其更大的作用。 压工艺的分类 旋压就其变形特点而言,可分为普通旋压和强力旋压两种。 普通旋压是指在旋压过程中,改变毛坯形状,直径增大或减小,而其厚度不变或仅有少许变化的旋压方式。强力旋压又称变薄旋压,是指在旋压过程中,不但能改变毛坯的形状,而且还显著地改变 (减薄 )其壁厚的旋压方式。 强力旋压按旋轮进给方向与毛坯材料流动方向的不同,可分为正旋和反旋。正旋时毛坯材料的流动方向与旋轮的运动方向相同;反旋时材料的流动方向与旋轮的运动方向相反 。 正旋时依靠尾顶的压力传递扭转力矩,而反旋时则依靠轴向旋压力传递扭转力矩。 工件外形不同,可分为锥形件强力旋压 (包括凸、凹形曲母线回转体件 )、筒 形件强力旋压以及异形件强力旋压三类。根据变形中材料流动性质的区别,称锥形件强力旋压为剪切旋压 (称筒形件强力旋压为流动旋压 (按旋压时加温与否可分为冷旋与热旋,通常情况下采用冷旋,即在室温下强力旋压,特殊情况下 (材料冷态塑性差、设备能力不足 )则采用热旋,即加温强力旋压。 按旋压工具不同可分为滚珠旋压与滚轮旋压,滚珠旋压一般限于薄壁等截面直筒,用于加工波纹管管坯及其它薄壁件。按轮数的不同,可分为单轮和多轮 (二轮、三轮等 )旋。按旋轮及芯模与毛坯的相 对位置,可分为外旋和内旋。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 4 内外 旋压设备研究与 发展 国内旋压技术的应用已经有 50多年的历史,形成了一定的技术积累,具有了一定的科研、生产能力。这技术的应用主要是为了满足国家国防科技的需求,国家投入科研力量、资金等,由军工科技的发展带动社会科技水平的提高。 20 世纪 60 年代初 ,开始采用自制的非常简单的旋压设备来加工成形制品。这些设备大多为机械、手动和简单液压装置。 70 年代初 ,冶金部门为了满足国内军工、化工等部门对大型、高精度薄壁管件以及异型件 (锥形件、封头、曲母形件等 ) 的需求 ,开始研制大型 的卧式、立式旋压机床。这些设备绝大部分为简单的机械或液压仿形旋压机床。由于受当时国内机械制造业水平所限 ,机床性能较低。表现在: 1) 可靠性差 ,机床故障多 ; 2) 液压等系统的原器件 (泵、阀、密封件 ) 质量不过关 ,各种机床普遍存在着跑冒滴漏现象 ; 3) 由于电子工业发展滞后 ,机床的操作系统落后 ,使旋压工艺不连贯 ,旋压制品质量低下 ; 4) 加之研制机床的技术人员对工艺不熟 ,设计的机床有功能不完善的缺陷。 随着世界工业化进程, 80 年代后期至 90 年代末 ,国内各领域 加强与世界技术的交流 ,各部门陆续引进多台进口旋压机床 ,大多为德国、西班牙、俄罗斯、美国等国家制造。进口机床的优势为 :设备系列化 ,使用性能相对稳定可靠;机床制造装配的专业化程度较高;控制系统为计算机 ,操作方便;液压系统稳定不漏油;工艺成熟并能与机床设计相结合等。在 10 余年中 ,国内几家从事旋压机床研制的企业和院所 ,例如北京航空航天大学现代所、航空工艺研究所、长春五五所、福州机械研究院、哈尔滨工业大学等单位买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 5 先后设计制造了多台水平较高的旋压机床 ,不仅满足了国内的需求 ,还出口到南亚、东南亚和香港等国家和地区。 旋压机分类 由于军工产品的特殊需要 ,国内仍然 需要一批高精度数控旋压机床以满足军工产品不断增长的需求。特别是高精度筒形件旋压机床 ,应该能够加工大口径、薄壁筒形件。但是部分高端技术的引进受到国外发达国家的限制。 专用的旋压机床需求量大 国内经济高速发展 ,各种行业的零部件加工需求非常迫切。以汽车用旋压带轮为例 ,近年来每年增加设备 20 余台 ,带轮产品数百万件 ,仍然供不应求 ,也有大量国外的订单。 多功能旋压机床的应用 一种 由多个旋轮组成 形如切削加工中心的旋压机床是目前企业所需求的。在这台机床上可对工件进行旋薄、翻边、收口、缩颈、整形等多项成形,可以加工形状复 杂、精度要求较高的零件。 其他特殊用途的旋压机 热加工用旋压机 旋压设备要配备专用的加热和冷却辅助装置。此外 ,还应配备加热测温 ,在线检测变形件温度变化以及显示屏幕等有关手段。 内旋压机床 带内筋的筒形件、外表面质量要求高的异形件产品 ,往往采用内旋压工艺。 带张力的旋压机 在旋压变形过程中 ,加工的管状件自由端施加一拉力。这种拉力由计算机控制并与管材变形相匹配。这种旋压设备加工管材时保证了管材的平直度 ,无需加工后校直工序 ,成形管材椭圆度小 ,还可获得较精密的壁厚公差。 旋压机的主要功能部件、系 统 1) 控制系统 研制的数控旋压机床大都实现了 控系统较为成熟的德国 国 本 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 6 峰公司、北京航天机床数控 系统 公司、华中数控公司 等 研制的控制系统 , 可根据机床精度、驱动电机功率和用户要求进行选择。一些公司专门开发了电液伺服驱动的液压模块 , 设有多项可调参数 , 如 区补偿、摩擦力、非线性补偿等。 2) 驱动系统 旋压机床的驱动系统包括主轴驱动和进给驱动二个部分 , 主轴驱动可采用交流变频电机和直流变频电机驱动 , 进给驱动主要采用伺服 电机滚珠丝杠和伺服液压缸驱动二种方式。 3)导向系统 导向系统主要有滑动导轨、静压导轨和滚动导轨三种形式。 旋压机的结构组成设计 结构设计随着对旋压变形理论研究的深入以及有限元技术的发展 , 设计方法和手段的不断完善 , 整体结构和主要承载部件均进行了有限元分析 , 使旋压机的布局以及结构的材料和应力分布更趋科学 , 既保证了结构的刚度 , 也考虑到结构的制造工艺性。 ( 1) 床身 床身可采用整体铸造和焊接二种结构。导轨采用整体镶钢结构 , 用螺钉与床身连接 ,提高耐磨性 , 直线度达 m。 ( 2) 旋轮座拖板 拖板结构可采用整体式和分体结构。 ( 3) 主轴系统 主轴系统主要功能是传递扭矩和实现主轴回转。主轴系统按需要应可实现恒线速功能。 机床精度 由于设计水平和制造水平的提高以及控制系统的不断完善 , 国内旋压机床的精度指标基本接近国外旋压机的水平。 横向定位精度 重复定位精度 纵向定位精度 复定位精度 主轴径向跳动 主轴端面跳动 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 7 旋压设备的发展趋势 1) 大型化、系列化 国内关于大型旋压设备的研制还处于概念阶段。欧美等国均有自主知识产权的大型旋压设备。而国内的生产还没有形成系统、产业化,缺少行业统一的标准,不利于旋压设备整体水平的提高。因此 , 大型化和系列化是旋压设备重要发展方向之一。 2) 多功能、柔性化 旋压不仅可以完成旋薄 , 而且可以完成翻边、收口、搭接、缩颈和整形等工序。旋压机床设计应考虑其功能和柔性特点 , 从而提高加工效率和产品精度。 3) 专业化、自动化 随着国民经 济的高速发展 , 专业化、自动化的机械可以明显提高加工的效率和加工精度。 究课题目的和意义 课题研究的 目的 为济南重汽等汽车类企业生产汽车配件是山东小鸭模具有限公司主营业务之一。如图( 1)所示的轮毂是汽车重要的配件之一,且市场需求量大;图( 2)所示罩形件是日常重要配件。这些配件虽然结构简单,但是普通的生产方式在精度、加工效率等方面有明显的不足之处,利用旋压工艺生产可以满足高效率、高精度等。所以市场对高精度旋压设备的需求量依然在扩大,生产销售高附加值的旋压机将为企业获得更大的经济效益。 本次毕业设计的课题是 式旋压机床设计,它以加工轮毂、罩形件等零部件为主。 本次设计的重点是:机床主要结构部分的设计、强度计算校核、工艺进给控制等。对重要的受力零部件进行有限元强度分析,保证它们工作的安全可靠性。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 8 图 毂 图 形件 课题研究的意义 旋压机作为工厂生产的重要的生产设备,其加工水平是企业生产竞争力的重要衡量标准。作为制造业发展中国家,国内相关的旋压设备的研究水平远落后于西方发达国家 , 主要表现在加工精度、数控程度低 ,一些重要的零部件还不能满足设计要求等 。加大对高精度加工机床设备的研究,设计生产具有自主知识产权的旋压设备,不仅可以满足市场需求,对于企业和国家提高竞争力有着至关重要的作用。 本课题就是以设计立式旋压机为目的,在满足其使用功能的前提下,满足寿命和可靠性、经济性、劳动和化境保护等要求。在设计中结合一定的应用软件对机械机构的工作强度进行可靠性分析 ,确保其工作中的安全性 。 通过 类似的工程设计 ,希望可以 对国内旋压机的研究贡献自己的一份力量。积极发展国内科技水平是每一个工程人员不可推卸的责任! 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 9 2 式旋压机床设计 论旋压力计算 计实现的功能 旋压成形技术是利用 利用旋压工具对旋转坯料施加压力,使之产生连续的局部塑性变形而成形为所需空心回转零件的塑性加工方法 。由此可见旋压成形过程包含旋转和挤压两种性质的力。 分析图 形件的加工夹持固定其中心一定得区域,随转轴旋转加工;轮毂的加工需要在工作台上安装成形模具或采用精确控制的成型加工。 旋转力可以由原动力系统带动工作台上固定的工件旋转。根据旋压成形工件加工变形特点,由工作台带动工件转 动。工件的固定必须设计专门的夹具,与工作台配合使用夹持固定工件,同时夹具必须 一定的 转动机构随工作台和 工件旋转 。 旋压轮对 工件的挤压是塑性变形的关键力,其运动过程包括横向进给和纵向进给,两个方向的力合成旋压力,对工件的加工质量起关键的因素。为提高加工效率其横向、纵向进给速度必须合理控制,可以在空载情况下实现快进快退,工作中进给实现一定精度的微量调整。 综合上述可以知道旋压机组成机构及实现功能如图 示。买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 10 图 旋压机组成机构及实现功能 压过程受力计算 例如以如图 ( 1) 所示的 小轿 车 轮毂为加工工件,其材料为 钢,直径 最大值 00最小值 40 1) 旋压力的计算 旋压力的计算依据三向投影接触面积,其计算因素有平均应力m,旋轮进给率 f ,坯料壁厚0t,旋轮直径D,工作角及系数 m 。 计算公式如下: 切向旋压分力: 0 ( 向旋压分力: 210 c ( 向旋压分力: 210 ( 0t 是加工后的厚度;(根据加工要求取值:t=7 剪切旋压变形遵循正弦规律成形 , 即 : t0 ( 式中 工件壁厚 坯料壁厚 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 11 工件锥角 旋轮进给率 f 、由工艺条件中确定; (根据加工要求取值:101000mm/000mm/s) 工作角、旋轮直径(取值 30 ,旋轮直径 D=240 平均应力m由工具书中查取。 (由 文献 2查得钢的平均值m=110 K 值因旋压方式而异 正旋时: )l n ()(1( ( 反旋时: )1( ( 其中 A 表示摩擦状态的常数 , )01(t ,式中 m 是取决于摩擦状态的常数,由工具书中查取,负号用于正旋,正号用于反旋。 m>=m= )01(t ( =1+ 正旋时: )l n ()(1(( 1)1+(7/8) =文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 12 反旋时: )1( ( =1)1+) =向旋压分力: 0 ( 10 =03N 径向旋压分力: 210 c ( 108(24016.7)1/2 =22104N 22 轴向旋压分力: 210 ( 108( 24016.7) 1/2 =04N 综合上述可知:加工 8度钢件,向最大值为 2) 主轴受力分析 主轴液压机压力设为 x,在加工过程中保证加工件在夹持力作用下保持静止不动,则有: ( 1+A) ( N) ( 由上式可得: 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 13 R 2 )1(( 系式中各个数值取值为: 值取 A=在实际生产中,旋压机以生产钢、铝、铜等材料为主,所以有摩擦系数:钢 计算中摩擦系数 取值 = 旋压力取值为: 正旋压( 反旋压( 径向旋压分力 2 23 轴向旋压分力 有 R 2 )1(( 旋压时: )(=N 反旋压时: )(=N 由上式正反旋压时 N 其主轴所受的力: 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 14 弯曲力( 压力( 正旋压 22 旋压 23 115 则有旋压过程中主轴所受的弯曲力最大值为 23受的压力最大值为 115 主轴所受的扭矩为: 式中: 3 0 0101 1 Nf为扭矩(转矩), N 为固定板与工件间摩擦系数, R为固定板与工件间接触面半径大小, 3) 主轴功率计算 由轴的扭转强度条件得: T=06 ( 轴的功率为: P= ( 式中: T轴所受的扭矩, N T 105 N P轴传递的功率, n轴的转速, r/ n=150800r/ 综合上述可知: 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 15 P 0 656m i n n 上述 计算过程 可知 用旋压机 加工 8度的钢板 所需要的驱动功率最小值为 在生产过程中,液压缸作为机器重要的夹紧、固定以及机构进给动力的提供者。液压系统足够大的压强是实现机器生产功能的必要条件之一。液压系统中根据液压缸的外形尺寸合理安排结构设计,某些功能零部件必须满足强度要求,实现其功能、安装优化合理设计。 构设计方案 作台机构设计 1) 安装位置关系 如图 示的工作台,其主要的作用 是夹持固定工件、传递驱动动力 等。圆锥滚子轴承 26 安装在床身 1 上,轴承外圈与床身采用过盈配合,固定在床身上;轴承外圈安装在转 轴 37 上, 采用连接较紧的过盈配合,轴承外圈上平面支撑转轴的轴肩,防止转轴向下滑动;通过内六角圆柱螺钉将 固 定 套 36 固定在床身 1 上,轴承 28 安装在固定套 36 上,轴承外圈与固定套采用一般连接的过渡配合尺寸,固定套在安装过程中可以实现轴承轴线的微调,保证轴承安装过程中对转轴同轴度的要求;轴承 28 内圈安装在转台 35 上,采用过盈配合,支撑实现转台的转动;转轴 32 通过固定板 33固定在钻台上,用内六角圆柱螺钉将固定 板 33 固定在转台上;固定板 31通过 六角圆柱螺钉固定在转轴 32 上。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 16 图 作台 126282930132333435367 2) 工作台传动关系 如图 示, 主轴箱带动主轴 37 转动,通过半圆头平键带动 转台 35,转台带动固定板 33,并通过键带动转轴 32,转轴 32 带动成形模或固定板31 旋转。 (注:成形模具安装在转轴 32 上,它们之间有半圆头平键键连接,固定板 31 与固定板 33 起固定夹紧成形模具作用。) 图 作台传动关系 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 17 3) 工作台安装配合要求 ( 1) 转轴 37 与 床身 1 有相对转动, 采用间隙配合,基轴制,由公差标准查得其配合公差定义为 G7/ ( 2) 转轴 32 与转台 35 要求一般性连接, 采用过渡配合,基轴制,与固定板 33 要求连接较紧, 采用过盈配合,基轴制; ( 3) 圆锥滚子 轴承 26 为采购的标准件, 安装于 床身 1 上,要求安装较紧, 配合采用过盈配合,基轴制 ,与转轴 37 配合采用过渡配合,基孔制 ; ( 4) 圆锥滚子轴 承 28 为采购的标准件,与固定套 36 采用过盈配合,基轴制,与转台 35 采用过盈配合,基孔制 ,转动过程中保证转台平稳,不发生大的跳动变形; ; ( 5) 工作过程中要求固定套 36 保持静止 ,防止轴承 28 发生跳动以及移动,与床身 1 采用间隙配合; ( 6) 半圆头平键 29 与转台 35、转轴 32、转轴 37 均采用较紧联结,由公差技术手册可查得其配合公差为 P9/ 29 与轴 32、成形模配合采用一般联结,由公差技术手册可查得其配合公差为 N9/ 作台纵向进给机构设计 1) 安装位置关系 如图 示的工作台纵向进给机构是通过工作台的上下方向的的移动实现对工件的夹紧,固定板 33 和固定板 31 间可以安装成形模。 通过四个立柱 15联结床身与上工作台,在工作过程中保持其平 稳运作;固定板 17 安装在四个立柱上,联结固定在床身上,工作过程中平稳运行;立柱 20 联结固定板 17 和固定板 21,液压 缸 23 使用紧固螺栓在固定板 21上,液压缸按图所示安装;液压缸上液压杆安装在固定板 24 上,使用内六角螺钉将固定板安装在固定套 27 上;固定套 27、挡板 17 安装在滑动筒 16上; 挡板 25 用内六角螺钉固定在转轴 32 上,与安装在固定套上的轴承 26买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 18 配合使用,防止转轴 32 向下滑动;轴承 28 安装在固定套 27 和转 台 35 上,承受主轴方向向上液压缸的作用力,同时做旋转运动;转台 28 与固定板 33安装在转轴 32 上,转轴与 转台间有平键联结。 图 工作台纵向进给机构 151617181920212 232425262728293031323335 滑动筒 16 只能上下方向滑动,防止其转动。轴承 26、 28 按图示方法安装,配合安装保证主轴 32 不会产生上下方向的移动,与平键 29 配合,由转轴 32 带动转台 35、固定板 33 转动。 2) 上 工作台传动关系 如图 示的上工作台的 上下滑动 ,液压缸 23 提供上下方向滑动的主动力,通过液压缸活塞杆 带动固定板 24,带动固定套 27 移动;滑动筒16 安装在固定板 17 上,随固定套 27、带动挡 板 19 上下滑动,挡板 19 起止滑作用;同时固定套 27 带动轴承 28、转台 35、固定板 31、挡板 25、轴买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 19 承 26 上下方向移动。 图 工作台上下滑动 如图 示关系 上工作台属于从动旋转,由与下工作台间的摩擦力提供转动力矩,带动固定板 31、转轴 32、转 台 35、固定板 33、挡板 25 转动以及安装的成形模 旋转,实现旋压过程。 图 工作台从动旋转 3) 上工作台安装配合要求 ( 1) 转轴 32 与转台 35 要求一般性连接,采用过渡配合,基轴制,与固定板 33 要求连接较紧,采用过盈配合,基轴制; ( 2) 圆锥滚子轴承 28 为采购的标准件,与转台 35 采用过盈配合,基孔制,转动过程中保证转台平稳,不发生大的跳动变形 ,与固定套 27 采用过渡配合,基轴制 ; ( 3)圆锥滚子轴承 26 为采购的标准件,与转轴 32 采用间隙配合,基孔制 ,与 固定套 27 采用过渡配合,基轴制; ( 4) 滑动筒 16 直径尺寸较大,与固定板 17 存在相对滑动, 且滑动中买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 20 径向跳动保证加工要求,采用间隙较小的间隙配合,与固定套 27 之间相对静止,采用过盈配合,基孔制 ,与固定 板 24 可以存在较大间隙,采用偏差较大间隙配合 ; ( 5) 平键 29 与转台 35、转轴 32 均采用较紧联结,由公差技术手册可查得其配合公差为 P9/半圆 键 29 与轴 32、成形模配合采用一般联结,由公差技术手册可查得其配合公差为 N9/ ( 6)立柱 15、 20 与固定板 17、 21 联结为较紧配合,采用过渡配合; ( 7)安装过程中,液压缸 23 活塞杆、轴承 26、轴 承 28、转轴 32 满足一定得同轴度要求, 保证转动过程中工作稳定,防止产生较大的径向跳动。 轮进给机构设计 1) 安装位置关系 如图 示的旋轮进给机构, 其设计目的是实现旋轮横、纵向进给,对工件产生要求的旋压力,实现旋压成形。 液压缸 7 通过固定板 9 使用紧固螺栓 5、 6 固定在床身 1 上提供滑枕 8上下移动的动力 ,通过紧固套 10 固定在滑枕 8 上 ; 纵向 滑动机构 如图 两副安装在床身 1 上滑块 45、安装在滑枕 8 上滑块 46之间的相对滑动实现的。 液压缸 11 固定于固定套 14 上,固定 套 14 固定在滑 枕 8 上, 支架 13一部分安装在固定套 14 上,并在套筒内与液压缸活塞杆联结,由其提供横向进给力, 如图 示的旋轮进给机构侧视图 ;滚轮 38 与成对圆柱滚子轴承 39 配合使用安装在支架 13 上,使用六角头螺栓螺母固定。 床身上左右两端安装相同的旋轮进给机构,对称安装,安装使用要求相同,可以安装尺寸形状不同的滚轮,满足不同的加工要求,减少安装调试时间,可以同时加工工件,提高加工效率,节约生产成本 。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 21 旋轮进给机构中,用于固定作用的六角螺栓 5 螺 母 6、 内六角圆柱螺钉4、圆柱滚子轴承 39 选用标准件,六角头螺栓 40、螺母 41 采用标准加工,选材必须满足其强度要求。床 身 1、滑枕 8 采用铸造成形, 固定板 9 对其强度要求不大,可以采用 45 钢等。紧固套 10、支架 13、滚轮 38 由于存在相对滑动摩擦,所以选取耐摩擦、高强度的钢材,进行必要的 表面 热处理等 ,加工过程中提高表面光滑度,减少接触面的磨损变形,提高其使用寿命 。 图 轮进给机构 14567891011121314389 4041买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 22 图 动枕剖视图 图 轮 横向 进给 机构侧视图 2) 上工作台传动关系 如图 示的横、纵向进给传动关系, 是实现旋压加工的必要条件。其作用是 对加工件施加相应要求的 径向、轴向旋压力。 横向进给由液压缸 11 提供驱动力,活塞杆驱动支架 13 沿固定套 14 滑动,带动支架上安装的螺栓 41、轴承 39、滚轮 38 横向进给 提供旋压成形 过程中的径向旋压力。 纵向进给由液压缸 7 提供驱动力,活塞杆支撑驱动滑枕 8 上下移动,上下滑动过程中由如图 示的滑枕的滑块间配合滑动约束滑枕的相关自由度。 图 轮横行、纵向进给传动关系 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 23 3) 安装配合要求 ( 1) 液压缸 7 安装中 其活塞杆轴线与滑枕 8 接触面满足必要的垂直度,滑块 45、 46 接触面间配合间隙较小,加注润滑效果较好的润滑油,防止沙粒等进入,磨损接触面,增大摩擦力等,配合安装减少滑动过程中滑枕的跳动度,可以提高加工精度的控制水平 。 ( 2) 液压缸 11 活塞杆轴线与固定套 14、支架 13 满足一定的同轴度要求,减少滑动过程中产生的跳动,由于支架 13 长度尺寸较大,接触滑动部分要求表面粗糙度较小,抗弯强度较强,与固定套 14 配合面接触且间隙较小,且要求润滑条件较好 。 ( 3)固定套 14 左、下端面和内面 均是安装位置,左端面与下端面要求面的垂直度要求较高,内表面与下表面平行度满足安装要求 ; / ( 4)轴承 39、螺栓 40、 滚 轮 38 安装中满足一定 必要的 同轴度的要求。 床机构 总体设计 1) 旋压机总体结构组成 综合上述 旋压机组成有:工作台、上工作台、旋轮进给机构。 工作台 主要的作用 是夹持固定工件、传递驱动动力 等 。 上工作台工作台纵向进给机构是通过工作台的上下方向的的移动与工作台配合使用实现对工件的夹紧,并且由工作台驱动带动工件旋转 。 旋轮进给机构成对称安装的,主要是带 动旋轮横向与纵向进给, 挤压成形工件完成其塑性 变形加工工艺,其进给分为快速进给与 微量进 给 。快速进给是在空载条件下为提高加工效率 使旋轮机构快速 进给或退出 ,微量进给是在承载条件下旋轮微量调整,即额定工作进给量。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 24 旋压机主要机构的运动关系如图 示。 2) 旋压机装配工艺 装配是产品制造的最后一个阶段,主要包括装配、检验、油漆和包装等工作 。产品的质量最终由装配来保证,所以必须重视装配工作。 由于旋压机为大中型设备,质量重体积大等特点,非批量生产,所以其装配形式 采用固定式装 配。将旋压机部件的全部装配安排在一个固定的场地(可以是试车车间或用户厂房内) 上进行,产品的位置不变,装配过程所需的零部件都集中在场地附近,由一组工人来完成装配过程。 装配 过程 包括:清洗、连接、校正、调整、配作、平衡、验收试验等。 机械结构的装配工艺性和零件结构的机械加工工艺性一样,对机械的
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