小型液压闸式剪板机结构设计开题报告.doc

2015届本科毕业设计（论文）开题报告题 目 小型液压闸式剪板机结构设计 学 院 机械工程学院 年 级 11级 专 业 （机械设计与制造） 班 级 0708112 学 号 070811227 姓 名 王守维 校内导师 徐正亚 职 称 副高 校外导师 职 称 毕业设计(论文)题目小型液压闸式剪板机结构设计一、课题的目的和意义：剪板机是借助于运动的刀片和固定的刀片，采用合理的刀片间隙，对各种厚度的金属板材施加剪切力，是板材按所需要的尺寸断裂分离的设备。剪板机常用来剪裁直线边缘的板料毛坯。剪切能保证被剪板料剪切表面的直线性和平行度要求，并减少板材的扭曲，以获得高质量的工件。据国外工业部门的统计, 在四十四个金属加工部门中, 有四十二个部门使用剪板机, 如机械工业，冶金工业，汽车、造船、电器与电气工程设备、板金加工、电子工业、航天航空、农业机械制造等各种机械行业，剪板机目前不仅作为准备工序用, 而且用于零件的最终剪切。因此对剪板机的剪机精度提出了更高要求, 目前剪板机的剪切精度可达到百分之几毫米。剪板机具有很高的精度, 能剪出光滑成直角的剪切面, 剪下板条的变形( 扭曲,弯曲和拱起) 很小。剪板机可以分为机械剪板机和液压剪板机，目前液压传动的剪板机在国外已经得到普遍推广, 但是中小型, 特别是小型的剪板机( 4 毫米或6 毫米以下的剪板机)，仍然是以机械传动的为主，基于液压剪板机的众多优点，小型液压剪板机在不久的将来会被普遍使用，因此对小型液压剪板机研究、改进，结构优化设计完全有必要。二、课题研究的主要内容（论文提纲）： 1 根据基本技术参数，计算出主要参数。2 根据基本技术参数与主要参数，给出剪板机的总体结构初步设计方案。3 确定各个零部件的具体外形尺寸并进行强度校核。4 根据Pro/E、UG等软件画出相关图形。5 小型液压闸式剪板机整体结构设计与重要部件有限元分析。三、文献检索及参考文献目录(列明文献检索的数据库名称及检索策略，参考文献至少15篇以上）： 1 刘灏主编.机械设计手册S.北京：机械工业出版社，2002.2 朱龙根主编.简明机械零件设计手册S.北京：机械工业出版社，2004.3 成大先. 机械设计手册( 单行本). 液压传动M . 北京:化学工业出版社, 2004.4 李埑，王金荣，冷志斌，朱灯林.闸式剪板机刀架刚性的有限元分析J.河海大学 机电工程学院，33-36.5 一机部济南铸锻机械研究所 第三研究室剪切机组.剪切机的现状与前景J.31-41.6 张炜培.Q12Y-12X2500剪板机结构设计的改进J.30-31.7 庞龙海主编.剪板机械设备M.北京：化学工业出版社，2005.8 张明富,黄治中. 国内外折弯机、剪板机现状和发展趋势J.锻压机械. 1994 (2).9 机械工人（热加工）.AFMEK系列全数控液压闸式剪板机J.产品与市场.2003 (6) : 30.10 剪切机械安全技术编写组.剪切机械安全技术.北京：劳动人事出版社，1989.11 郝敬志,付桂芹,邵玉翠,程全力.剪板机送料设备在板件下料中的应用M.电气制造，2011(9): 68-69.12 宋佑军,潘仲兴.剪板机配套自动化装置J.工程机械,2000 (1): 46.13 洪德纯，于志宏，祝月红著.国外锯切机的新进展J.吉林：吉林林学院，1994 （5）：37-42.14 济南铸造锻压机械研究所情报组.国外剪板机现状及发展趋势M.31, 48-54.15 王艳辉,伍建国,缪建成.精密机床床身结构参数的优化设计J. 机械设计与研究. 2003(06).四、课题研究的基础、现状与趋势(基于对参考文献资料的分析、综合与归纳，不少于1000字)：【一】课题研究的基础1、所需条件：（1）工具书条件：机械设计手册，机械制造装备设计手册，机械加工工艺，UG8.0典型零件绘制等相关专业知识的工具书。（2）软件条件：UG NX8.0三维建模软件，Auto CAD2010二维绘图软件，SoliWorks 2014专业绘图软件。2.主要困难和解决方法：（1）小型液压闸式剪板机结构优化设计是个关键，要对剪板机主要部件进行有限元分析（静态与动态），保证剪切力的同时要做到经济，高效率和安全性。（2） 剪板机的要有灵活的设计，以方便刀片间隙的调整与保证压料，送料的方便和可靠。 解决方法：查阅相关书籍，借鉴现有剪板机结构反复推敲，细心演算。【二】现状和趋势1、 我国液压闸式剪板机的现状及发展趋势长期以来，国内液压剪板机设备行业一直有这样的特点：生产规模小，入门门槛低，整体技术含量不高产品档次普遍偏低、雷同。但是，经过十余年的发展，液压剪板机行业技术水平不断提升，业内人士指出，国内企业已经加快研究液压剪板机技术，一定程度上降低了能耗，减轻了污染，为社会带来了更多的效益和价值，为实现绿色生产，低碳生产做出应有的贡献。但是现阶段，我国液压剪板机革命还未成功。液压剪板机生产企业较为集中，竞争异常激烈，创新能力普遍较低，能够推出自主知识产权的新技术、新产品的企业少的可怜，导致技术发展缓慢。知识成果没有有效地转化为现实生产力，目前液压剪板机领域技术的研发和革新主要依靠高校和科研院所，由于与企业的脱节，知识成果很难有效的化为企业的生产力。由此可见，在这方面我国相关企业应该进行全面、多层次的节能技术改造，大力发展应用可再生能源全面推进我国在液压剪板机方面的技术改革和应用。国内的液压剪板机技术一直处于平稳维持状态，没有明显的发展变化。但是，由于液压剪板机也是能耗大户，随着近年来能源的日趋紧张，新型的节能高效液压剪板机得到了快速推广和普及，这也是此类设备今后发展的必然趋势2、国外液压闸式剪板机的研究现状及发展趋势目前液压传动的剪板机在国外已经得到普遍推广, 但是中小型, 特别是小型的剪板机( 4 毫米或6 毫米以下的剪板机), 仍然是以机械传动的为主。根据国外剪板机的发展情况可以看出国外剪板机的发展趋势：1. 机械传动剪板机日益为液压传动剪板机所取代( 特别是6 毫米以上的剪板机)。20毫米以下的剪板机多采用摆式结构。2. 生产带喉口和不带喉口的剪板机。在同样的刚度下, 不带喉口的剪板机较带喉口的剪板机约轻15 25 厂, 根据国外对用户的调查, 有75 一80 多用户的剪板机不需要喉口, 苏联从1 9 71 年开始, 某些规格的剪板机已允许生产带喉口和不带喉口两种系列。3. 提高剪切精度, 刀架运动方向向后倾1 / 2 2, 或采用摆式结构。剪切角很小或做成可调形式, 刀片间隙易于调整, 压料力愈来愈大, 愈来愈多的剪板机做成整体焊接床身,取代了传统的组装床身以提高机器的刚度, 提高后挡架的定位精度。4. 提高机器的生产率和自动化程度。采用自动装卸料装置, 降低辅助时间。减少空程和回程时间, 采用变量油泵和液压氮气蓄势器回程, 以提高行程次数。5. 增加机器附件, 提高操作性能。目前国外的剪板机的附件愈来愈多, 如机动的后挡料, 前挡料架、剪切直角及斜角的侧挡料架、板料的支承机构( 对于薄板采用磁辊式支承器) 及人身安全保护装置等。五、本课题解决思路或实验方法（1）通过分析研究当前的剪板机的机械机构、应用情况、待改进内容及发展前景，确定研究方向,并坚持正确的研究方法和科学的理论，完成课题要求内容；（2）先收集资料，观察市场上相似的剪切机和现有的剪板机、剖析其结构特点与使用情况加以保存，更要分析找出现在依然存在的缺点或者不太完善的地方，从而找到突破口，初步拟定小型液压闸式剪板机的结构方案，初定研究方案，绘制结构简图以及关键部分的零件图。然后进行结构图的合理性分析，关键部分的强度设计计算，务必使结构紧凑，质量轻巧，安全可靠；改进后再绘制剪板机的零件图及装配草图，校核有关工艺参数；最后绘制小型液压闸式剪板机的总装配图和零件图； （3）本剪板机结构设计不仅要具有高的灵敏度，而且还要能提高其剪切能力、提高其产能与安全性。六、工作计划或时间安排起止日期毕业设计(论文)工作进度（主要内容、完成要求）2014-11-25 /11-30双向选择课题，完成选题表及选题审核2014-12-15/2014-12-20下达书面任务书2014-12-10/ 12-25英文资料翻译2014-12-5/2015-01-20查询资料，完成开题报告2015-01-20/ 01-31总体方案设计2015-02-01/ 02-15根据给出的参数初步计算，确定各主要参数 2015-02-15/02-28结构方案详细设计，确定主要尺寸2015-03-01/03-31完成装配图设计2015-04-01/04-07主要零部件强度校核，并进行分析，完善装配图及二维图设计2015-04-02/ 04-10中期毕业设计进度检查2015-04-10/ 04-20完成二维图设计并出图2015-04-20/ 04-25整理撰写毕业设计说明书2015-04-25/ 05-