616 螺旋压力机设计【CAD图+说明书+PPT+中英文翻译】
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摘 要
螺旋压力机具有，结构简单、调整和维护简便、能保证工件精度的稳定性。广泛应用于金属模锻、精压等加工。
本论文主要叙述了电动螺旋压力机的发展概况及工作原理，并与其他类型的螺旋压力机进行对比，表现出了电动螺旋压力机的结构简单、操作方便，精度高，工艺性好，可靠性好等优点。文中通过对本次设计采用的开关磁阻电动机工作原理的介绍和性能的分析，突出变现了本次设计中电动螺旋压力机的优越性。经过对螺旋传动装置的选材和各项性能校核，确定了传动装置的基本尺寸，设计出符合车间用于压力校正和压力装拆的电动螺旋压力机，其操作简便，结构简单，符合本次设计要求。
关键词：开关磁阻电动机，传动装置，压力校正和压力装拆。
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(本科毕业设计论文 ) 毕业设计（论文）外文资料翻译 附件： 2014 年 6 月 电动螺旋压力机的发展概况 1 概述 螺旋压力机是一种历史悠久的锻压设备，具有较人的能容量，结构简单、调整和维护简便、没有固定的 下 死点，能保证模锻件精度的稳定性。 广 泛应用于金属模锻、精压、冲压工艺以及耐火材料、陶瓷等非金属材料的压力加工。螺旋压力机的设备投资、模具和锻件成 本 比模锻锤和热模锻压力机便宜一半，加工余量小、锻件精度高。现代螺旋压力机相继采用了超载 保护、力能显示、能量预选及先进的计算机控制系统和 自 动送料、模具更换等辅助装置。理论和实践都证明螺旋压力机工艺适应性 广 、生产率适中、劳动条件好，己成为现代锻压生产优选设备之一。国内外相关企业都十分重视螺旋压力机的开发与应用。 青岛青锻锻压 机 械有限公司开发研制了 80擦螺旋压力机，经查证为目前国内外最 大 规格的同类设备。由于摩擦压力 机 传动效率低、功率损耗较 大和结构上的限制，规格发展受到了影响。随着科学水平的不断提高，螺旋压力 机的结构形式及传动形式己经有了很 大 的改进。除了机械式摩擦传动以外，又采用了 新的传动形式，如离合器式螺旋压力机、液压螺旋压力机和电动螺旋压力机等。这不仅提高了螺旋压力机的实用性、工作速度、生产率和可靠性，打击力和能量也得到了很 大 的发展。如电动螺旋压力 机 打击力己达到 320量达到 5000动螺旋压力机 自 上世纪 40 年代研制成功以来，在国内外得到了 广 泛响应。我国上世纪 80 年代由青岛青锻锻压机械有限公司与山东工业人学成功研制生产出了 60 型 机直驱式电动螺旋压力 机 ，但因当时电力条件和控制技术的限制而中断了进一步的研发工作，十分可惜。 近年来，随着 科技发展，变频技术和电子数控技术的不断提高，电动螺旋压力机的开发创新、生产制造己全面展开，华中科技人学、青岛青锻锻压机械有限公司等，都相继拥有了自己的技术和产品并迅速地推向市场。电动螺旋压力机己成为目前最具生命力的螺旋压力机产品。 2 电动螺旋压力机的结构原理 机直驱式电动螺旋压力机 电机直驱式电动螺旋压力机所用的电动机是特制的，其定子壳体坐在压力机机架的顶端，转子轴的上端由定子壳体支撑，下端紧固在压力机飞轮上。飞轮与螺杆采用键连接由推力轴承支撑在机架上，飞轮具有超载保护装置。制 动器为抱闸形式，制动飞轮的外缘，通气松开，断气制动。电机的热量靠压力机顶部的风扇排走。压力机的机架结构采用预应力组合机架，由拉杆将上横梁、立柱和底座预紧为一体，使其具有足够的刚度。螺母装在滑块上，滑块采用四股导轨与机架立柱上的导轨配合。压力机可根据需要配置上下顶料装置。 电机直驱式压力机传动链短，电机驱动飞轮旋转没有任何传动损失。工作时，风扇转动、制动器松开，同时主电机驱动压力机飞轮使螺杆定轴旋转，通过安装在滑块上的螺母将螺旋运动转换为直线运动，使滑块加速下行，主电机达到预先设置的打击能量所要求 的转速时，利用飞轮储存的能量做功，使坯件成形。飞轮能量释放后，主电机反转，滑块上行，当滑块到达设定的位置时电机自身制动，制动器只是在主电机断电时抱住飞轮，制动力矩很小。 经一级齿轮传动的电动螺旋压力机 电动压力机的另一种形式是经一级齿轮传动，即电机轴上装有一个小齿轮驱动大齿轮正反旋转，大齿轮 (即飞轮 )与螺杆连接作定轴转动，带动装在滑块上的螺母使滑块做上卜直线运动实现打击。这种形式的压力机可由多台电机同时驱动大齿轮，因此可做到规格很大，目前世界最大吨位达 320远大于其他模锻设备 的吨位，受到锻造业的青睐。目前，这种压力机采用的电机种类和控制尚不统一，应用比较多的是 频器控制三相异步交流电动机，运用直接转矩控制。国内用电动机人致有三类 :一类是变频器控制交流异步电动机，另一类是变频器控制交流伺服电动机，都是运用矢量控制技术，但两种变频器不一样。 还有采用开关磁阻电动机的，但需匹配专用的控制器。上述变频器控制交流伺服电动机成本偏高，在大吨位压力机上极少使用。 3 电动螺旋压力机的控制系统 电动螺旋压力机的优点是能量大小可调。飞轮角速度 直接影响能量，因此，在打击过程中，控制能量的大小也就是控制角速度 的大小。青锻公司采用日本安川变频器控制特制交流异步电动机，运用矢量控制技术，电机采用编码器反馈，速度控制精度提高，从而控制能量更加精确。矢量控制技术可在极短时间内让电机达到额定转矩，适应电动螺旋压力机低速大扭矩的要求。可通过输入0 10V 的电压信号或 40 电流信号对应电动机速度，从而控制能量大小 。 (1)硬件设计 控制系统以可编程序控制器 核心，辅以数字量输入 /输出、模拟量输入 /输出扩展模块，再加上外围的控制电路和控制对象。 块通过通讯接口与触摸屏进行通讯，触摸屏负责数据的显示和必要的参数设定 ;开关量输入 /输出模块主要负责一些开关信号的控制，模拟量输入 /输出模块主要负责打击力的控制 ;模拟量模块产生打击力指令信号， 打击力通过触摸屏显示出来，变频器采用矢量控制方式控制电机运转，电动机通过传动机构带动压力机滑块实现上下往复运动。控制系统运行时，通过安装在机身上的接近开关检测滑块的位置，并根据各接近开关信号发出一系列控制指令，满足各种操作要求。 ( 2)软件结构 软件系统在 境下采用梯形图编写。根据螺旋压力机控制系统的要求，将主程序分化为多个子程序模块，各模块实现各个功能，以便识别和修改。控制程序对手动和运行分别进行控制。下行打击时，变频器正向运行触点闭合，电动机以设定好的加速时间使其达到设置的速度，此时滑 块加速运行，达到打击工件所需的能量 (根据不同工件调节安装在机身上接近开关的位置 )，切断变频器正向运行触点，滑块自由下滑打击工件，并在打击完毕后接受同程接近开关发出的信号 ;如果下行打击工件尚未达到所需能量，此时滑块己到达下死点，为保护设备及变频器必须断开运行信号。程序接受到滑块同程信号后，变频器反向运行触点闭合，电动机以设定好的速度加速反向运行，到达一定的位置断开变频器反向使能，刹车制动，一次打击完成。 4 电动螺旋压力机的特点 电机直接驱动形式的电动螺旋压力机，不存在电机与飞轮传动损失。除此之外，无论 哪种驱动形式的电动螺旋压力扫 L 都具有以下特点 : 结构简单、紧凑，传动链短，操作维修方便，检修工作量小，节约工时和维修费用，运行安全 ;打击能量可精确控制，可根据锻件成形工艺调整打击力和打击能量，锻件成形精度高，模具应力小，模具使用寿命长 ;采用先进的电动机驱动电气控制技术，压力机工作时，不会对电网产生冲击和影响其他设备的正常运行 ;滑块静止时，主电机不工作，电量消耗低，节约能源 ;无固定下死点，不必调整模具高度，不会产生闷车现象 ;可方便地调整行程高度，同程位置准确 ;与液压螺旋压力机相比，不需复杂的液压 驱动设备，不存在液压油泄漏污染环境和出现液压故障问题 ;与摩擦螺旋压力机相比，无摩擦盘、横轴等中间传动装置和摩擦带易损件，零部件少，可靠性高，精度好。 5 结束语 电动螺旋压力机作为一种高效、节能、环保的新型锻压设备，已在高精度发动机、汽轮机的叶片，齿轮等重要零件的毛坏锻造和精密锻造中得到广泛应用。 现代螺旋压力机相继采用了超载保护、力能显示、能量预选及先进的计算机控制系统和自动送料、模具更换等辅助装置。理论和实践都证明螺旋压力机工艺适应性广、生产率适中、劳动条件好，已成为现代锻压生 产优选设备之一。 随着汽车、船舶、航空、航天等工业的发展，电动螺旋压力机的应用领域还会不断扩展。电动螺旋压力机虽已发展到了一个良好的阶段，但其理论系统尚未完善，控制技术也在不断探索，相信在业内开发机构和生产企业的不断创新努力下，电动螺旋压力机的发展前景一定会更加光明。近年来，随着科技发展，变频技术和电子数控技术的不断提高，电动螺旋压力机的开发创新、生产制造已全面展开，华中科技人学、青岛青锻锻压机械有限公司等，都相继拥有了白己的技术和产品并迅速地推向市场。电动螺旋压力机已成为目前最具生命力的螺旋压力机产品。 进一步提高螺旋压力机的自动化程度，使打击力、速度、位置等参数的控制更加准确、方便、将是螺旋压力机今后继续发展的方向。 of 1 is a of a s no of in of of of is of of at to of 80 is of at of is of of of In to a of as so of it a of as 20 000 940 s, at in 980 s of 58N to of at In of of in to of of 2 of in is in of of is by on is by on of to to at of of be on as a on of up to to no at by on to to of a is of is of is a to on on do of be of at so do is is s 20 of At by of is BB ac to is of ac is ac is is as of in of to a ac in 3 he of is is in of of of ac in a to to of 10 v to to of (1) 7M - as by to is is of is of of a to up is by of in of to is a of of (2) he WC to of of is in to is to up to of to on to on to of is in of If to at to be to to to a of in of
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