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济南大学毕业设计1 前言1.1 设计背景随着机械工业的飞速发展,尤其是国内汽车工业的迅猛发展,作为机械行业基础的铸造也是近几年来突显其飞。铸造业中的热(冷)芯盒制芯工艺的应用在国内近几年发展更是迅猛。国内的低压铸造工艺与设备有了长足的进步,设备的控制精度、可靠性和稳定性大大提高。我国铸造模具无论在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展,但与国民经济需求和世界先进水平相比,差距仍很大,一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口,一些低档次的简单铸模,已趋供过于求,市场竞争激烈。 一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技术含量较低的中低档模具,因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于铸造模具总体满足率,这些模具的发展已滞后于铸造件生产,而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于铸造模具市场总体满足率;二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多,具有一定的竞争力,因此其在国际市场的前景看好。射芯机的制造为铸造厂大批量生产各种铸件的砂芯提供了条件,462Q 发动机是我国引进日本的直列式水化油器汽车发动机, 该发动机具有体积小, 功大、 油耗低等特点。自 70 年代末期引进该机后,一些工厂工装及射芯机也靠引进,使其生产本很高。还有射芯机存在许多的问题,如气砂比,我们希望在射砂时 ,气砂比愈小愈好,即用最少的空气量带出最多的芯砂。但传统的射砂机构气砂比较大,空气消耗量大。还有对射砂机构和芯盒的密封要求严格 对射砂压力来讲密封要求压力愈低愈好,紧实要求压力愈高愈好等。并随着科技的发展,PLC技术的应用,利用PLC所具有的高可靠性及超强的顺序逻辑控制能力, 和 PLC 技术改造早期的继电器逻辑控制的射芯机电气系统,对克服其高故障率, 维修工作量大等方面效果显著1。1.2 射芯机工作原理 射芯机为电加热水平分型热芯盒射芯机,并带有左右抽活块机构,主要用于铸造厂(车间)采用覆膜砂或热芯盒树脂砂工艺生产铸钢、铸铁及有色铸件的砂芯。其工作原理是:利用压缩空气将预先混有树脂粘结剂的型砂(覆膜砂或热芯盒树脂砂)射入已经被加热到一定温度的芯盒内,在热作用下,树脂粘结剂产生聚合反应,使型砂快速硬化而形成砂芯。本机适应于覆膜砂、树脂砂等热芯盒工艺,若稍加改变可适用于冷芯盒工艺2。1.3 使用射芯机的注意要点射芯机广泛应用是因为其制造的型芯尺寸精确,表面光洁。但是如果射芯机操作不规范就会在及机械生产中埋下安全隐患,射芯机的操作规范如下:(1) 清除妨碍射芯机设备正常运转的妨碍物。(2) 按润滑卡规定,对设备进行润滑。(3) 检查射芯机设备关键部位的紧固件是否紧固,如有松动,必须紧固好。(4) 检查全部阀门手柄是否都在静止位置上(5) 拧开压缩空气总阀,对射芯机设备进行空载试车。在这个过程中,要检测机构的动作是否正常,检查各个阀门的管路是否漏气3。1.4 芯机分类1.4.1 按工位分类可分为单工位的、多工位的射芯机。单工位的射芯机有一个工位,可以完成合模与射砂功能,工作对象单一,结构比较简单。而多工位的射芯机则是一种具有独立的控制系统,功能较强大,工作范围广,定位精度比较高,通用性比较广泛的,背用于不断变换生产品种的大、小批量和多品种的自动机械化生产。1.4.2 按分盒形式分类 可以分为水平分盒射芯机与垂直分盒射芯机。水平分盒射芯机可由取芯前的顶芯方式分为下顶芯式和上顶芯式两种。下顶芯式的特点是水平分盒, 多个射砂口, 多只芯盒可实现四开模并可在芯盒内安装活块;上顶芯式的特点是水平分盒, 多个射砂口, 多只芯盒。垂直分盒射芯机可根据砂芯是否形成中空的方法及取芯方式分为8 种。(1)实心式,一种简单的射砂方式。(2)实心、水平取芯式。(3)翻转排砂式(4)翻转排砂水平取芯式。(5)铁芯式。(6)铁芯水平取芯式。(7)吸引中空式。(8)吸引中空水平取芯式。1.4.3 按砂芯固化方式分类可分为热芯盒与冷芯盒两种不同的射芯机。热芯盒射芯机是利用加热板对砂芯加热,使其固化。冷芯盒射芯机无需加热芯盒就可以在芯盒内使砂芯固化。1.5 射芯机的主要组成根据上面的资料,本次设计我采用了垂直分盒。我把要设计的射芯机分为了以下几个部分,该机主要由机架、升降工作台、射砂机构、上顶芯机构、滑台和下顶芯机构、左右抽活块机构、气动系统、液压系统、电气控制系统等部分组成。该机构固定在工作台上,并随工作台升降,主要由滑动底板、导轨、驱动油缸、下顶芯板、顶杆、下顶芯导向杆、导套、下顶芯油缸等组成。其中驱动油缸,采用双流量阀控制,可实现慢快慢的运动方式。该机构主要用于下芯盒的移进和移出并实现下顶芯和机外取芯。2 总方案的确定设计方案要求:1)采用液压气压传动,工作压力分别为16MPa与0.6MPa;2)设计的机械可完成的型芯尺寸:300200200,芯盒最大尺寸:750520500mm;3) 不考虑电气控制系统;4) 完成液压缸,气缸的选型;5 )结构模块化,便于装配。2.1 设计的目的 1)该热芯盒射芯机,结构简单,控制系统采用PLC技术使其系统可靠,零件不易损坏,能定量加砂提高制芯质量和生产效率。2)采用气、电、液联合控制,设置手动、单循环自动和全自动三种操作方式。3)设备工作方式为水平分型;芯盒采用电加热,上下芯盒的温度分别由数字式温度仪进行自动控制。上芯盒固定,下芯盒安装在液压驱动的芯盒移动框上,工作台采用液压驱动,以慢快慢的方式运行,运行平稳,合模力大。机器设有下顶芯机构,机外顶芯,操作方便、安全。机器设有上顶芯机构,可完成压平(根据工艺要求)和上顶芯的功能。4)射砂机构采用左右直线运动,在完成射砂和排气工作后射砂机构立即退出芯盒上方,避免了芯盒对射板的烘烤。5)自动刮砂装置可将上芯盒上的余砂清理干净,节省劳动力。2.2 总方案的确定该射芯机主要由机架、升降工作台、射砂机构、上顶芯机构、下顶芯机构和滑台、左右抽活块机构气动系统、液压系统、电气控制系统等部分组2.2.1 机架的设计机架主要由底座、上、下立柱、上横梁、上模安装架、导轨和限位块等组成。底座和上架主要材料采用槽钢焊接成箱型结构,上下立柱采用厚钢板焊接成工字型结构,具有良好的刚度和强度,高精度,耐磨的导轨。图2.1总的基本结构图1. 机架 2 升降工作台 3 上顶芯 4 下顶芯2.2.2 射砂机构射砂机构是射芯机的一个基本部位,它由闸板、射砂腔、射砂筒、快速排气阀、射头以及贮气缸等部分构成。射砂前闸板气缸前伸,打开加砂口。芯砂贮在机器上面的砂斗中,用振动给料器或带式输送机通过闸板上的加砂口送入射砂筒。装至预定量后,关闭闸板。把准备好的芯盒紧压在射砂头的射孔下面,同时在闸板密封圈下,通过压缩空气,使闸板密封后,才进行射砂。射砂时,打开进气阀,压缩空气由贮气包经过进气阀,进入射砂腔,通过射砂筒顶部以及射砂筒壁上的缝隙迅速进入射砂筒,进行射砂。射砂在很短的时间内完成,立即关闭进气阀,紧接着打开快速排气阀,将射砂腔内残余的压缩空气排出。由于时间关系,这部分不属于我的设计部分。2.2.3 上顶芯机构上顶芯机构主要由压头、压紧油缸、导向杆、支承弹簧、压头导杆、连杆、上顶芯安装板等组成。其与射砂机构由连杆相连。并且上顶芯机构的主要工作是当射砂机构射后砂后,把模具中的砂压平,和当模具开启时防止模具有粘在上模具表面。它与射砂机构通过连杆连在一起,由射砂机构的气缸驱动。其工作过程在推动气缸的作用下,上顶芯机构来到上模的上方,在上架气缸的推动下,压缩支撑弹簧实现压平动作。并且在上顶芯下降的过程中,同时升降工作台带着下模具向下运动。2.2.4 下顶芯机构该机构固定在工作台上,并随工作台进行升降,主要由滑动底板、导轨、驱动油缸、下顶芯板、顶杆、下顶芯导向杆、导套、下顶芯油缸等组成。其中驱动油缸,采用双流量阀控制,可实现慢快慢的运动方式。该机构能随工作台上下移动,主要完成下芯盒的移进和移出并实现下顶芯和机外取芯。这个机构比较简单,主要是在气缸的作用用推动下顶芯板往复运动。完成需要实现的动作。2.2.5 升降工作台升降工作台主要由导向杆、导向套、压盖、工作台和顶升油缸等组成,用于安装滑台和下顶芯机构、左右抽活块机,并带动下芯盒升降以备射砂。对升降工作台的导向精度、导向杆要求高,保证各零部件之间的位置度和垂直度。此处对导杆的位置度的要求高。2.2.6 左右抽活块机构左右抽活块机构分为左、右两个部分,其主要由活块安装板、导向杆、导向套、底座和油缸等组成。该机构的运动部件由液压驱动,抽模力大,动作平稳。可以安装各种型芯,其安装方便,为各种型芯的制造提供了可能。3 设计及计算3.1 机架的设计在机器或仪器中支承或容纳零部件的零件称之为机架。故机架式底座、机体等零部件的统称。我所设计的机架在主要由底座使的整体更加的稳定,箱底承载着该机几乎所有的重量,所以材料采用槽钢焊接成箱型结构,上、下立柱、上横梁、上模安装架、导轨和限位块等组成。上下立柱采用厚钢板焊接成工字型结构,具有良好的刚度和强度,高精度,耐磨的导轨.总体图如图3.1所示。图3.1 机架总图3.1.1 机架的设计准则 机架的设计主要应保证其刚度、强度及稳定性。机架的强度和刚度都需要从静态和动态两方面来考虑的。动刚度是衡量机架抗振能力的指标,而提高机架的抗振性能力应从提高机架构件的静刚度、控制固有频率、加大阻尼等方面着手。提高静刚度和控制固有频率的途径是:合理设计机架构件的截面形状和尺寸,合理选择机架的壁厚及布肋、注意机架的整体刚度与布局刚度以及结合面刚度的匹配等。 3.1.2 机架设计的一般要求(1)在满足强度和刚度的前提下,机架的重量应要求轻、成本低。(2)抗振性要好。把受迫振动振幅限制在允许的范围内。(3)噪声要小(4)温度场的分布要合理,热变形对精度的影响要小。(5)结构设计的合理,工艺性的良好,便于铸造、焊接和机械加工。(6)结构要便于安装与调整,方便修理和更换零部件。(7)有导轨的机架要求导轨面的受力合理、耐磨性要良好。(8)造型好。使之又适用经济,又美观大方3.1.3 机架常用材料的选择 材料的选择,主要是根据机架的使用要求。该设计选用焊接机架,因为焊接机架具有制造周期短、重量轻和成本低、强度和刚度比铸造的高等优点。并且焊接机架的使用日益增多。 我选用的是焊接机架。 机架的结构型式主要有槽钢,角钢、工字型钢等焊接而成。该机总高有2795mm,是比较高的因此对机架的抗弯强度能力要求较高.并且在相同面积下工字型钢截面的抗弯强度最高 。所以我选用设计选用工字型钢.如下图:图3.2工字型立柱3.1.4 机床焊接机架的壁厚及布肋 机架壁厚主要根据刚度来确定的,焊接壁厚约为相应铸件的2/3或 4/5。根据机械设计手册取壁厚为10mm。为提高壁板上焊接的刚度和固定有频率,防止薄板弯曲和颠振,可在壁板上焊一定形状和数量的加强肋。1)焊缝尺寸的确定确定焊缝尺寸的方法一般为按等强度原则。按刚度条件选择角焊缝尺寸的经验做法是:根据被焊钢板中较薄的钢板强度的33%、50%、100%做为焊缝强度来确定焊缝尺寸,其焊角尺寸K为100%的强度焊缝K=3/450%的强度焊缝K=3/83%的强度焊缝K=3/4这里选100%的强度焊缝K=3/4,K为10mm。但是焊缝的布置要合理。2)焊缝的布置要合理的一般原则:(1)焊缝应位于低应力区,以获得承载能力强,变形小的构件; (2)为减小焊缝应力集中和变形,焊缝布置尽可能的对称,最好至中性轴的距离相等;(3)尽量减少焊缝的数量和尺寸,切焊线要短;(4)焊缝不要布置在加工面和需要表面处理的部位上;(5)若条见允许应将工作焊缝变成联系焊缝;(6)避免焊缝汇交和密集,让次要焊缝中断,主要焊缝连续。 3.1.5 导轨的选择导轨装置,在机械中是使用频率较高的零部件之一。而且导轨的精度、承载能力和使用寿命等都直接影响机械的工作质量。1导轨应满足的基本要求:导向精度 导向精度主要是指动导轨运动轨迹的精确度。影响导向精度的主要因素有:导轨的几何精度和接触精度、导轨的结构形式、导轨及其支承件的刚度和热变形、静(动)压导轨副之间的油膜厚度及其刚度。精度保持性 精度保持性主要由导轨的耐磨性决定。耐磨性与导轨的材料、导轨副的摩擦性质、导轨上的压强及其分布规律等因素有关。刚度 刚度包括导轨的自身刚度和接触刚度。导轨的刚度不会影响部件之间的相对位置和导向精度。导轨刚度主要取决于导轨的型式、尺寸、与支承件的连接方式及受力状况等因素。低速运动平稳性 动导轨做低速运动或微量位移时易产生摩擦自激振动,即爬行现象。爬行会降低定位精度或增大被加工工件表面的粗糙度的值。上架上的导轨实现了上顶芯机构和射砂机构在上模具上方可以来回运动。同时还要承载射砂机构和上顶芯机构的重量 。因此要有一定的抗弯曲强度、有一定抗变形的能力。 考虑到其工作环境这里选用矩形导轨,其制造简单、承载能力强,并且矩形导轨的直线性与侧面导轨的直线性在制造是互不影响,材料采用40Cr加离子氮化处理,提高精度和耐磨。3.1.6 机架的底座机架的底座采用槽钢焊接成箱型结构,来增加底部的重力,并承受该机的重量,使射芯机的整体更加稳定,并且做成箱型结构简单,又美观经济。箱体内部设计加有肋板,使结构更加合理。底座上的焊接板与下立柱连接因此对这部分的定位要求较高,因此我采用了键连接如下图:图3.3底座3.2 上顶芯的设计及计算 顶芯机构主要由压头、压紧气缸、导向杆、支承弹簧、压头导杆、连杆、上顶芯安装板等组成。上顶芯机构的主要工作是当射砂机构射后砂后,把模具中的砂压平,和当模具开启时防止模具有粘在上模具表面。它与射砂机构通过连杆连在一起,由射砂机构的气缸驱动。这里的压头采用了空心圆锥形,用空心形式的可以减轻上顶芯总体的重量.图3.4上顶芯连杆是用来连接上顶芯机构和射砂机构的,为了使用方便我把起设计成如图3.5 图3.5连杆连杆固定板我设计成两个L型的用来把连杆和上顶芯机构连接起来,结构如下:图3.6连杆固定板上顶芯安装板与导向杆的链接,采用螺纹链接这样既简单又方便。图3.7下顶芯板3.2.1 气缸的选择 1.气缸类型的选择 气缸的作用来看,本设计选用单活塞双作用的气压缸。 2.气压缸的计算 从气缸的压紧作用来看,它的作用力是克服弹簧作用力4000N。为了安全起见F=4000X1.5=6000N。所以它所需要的一定的作用力,而气缸可以产生10000 的力(不超过20000),可以满足此处的要求。 上顶芯的工作面到上模具的距离为 120 mm,此气缸的行程为160 mm。而工作压力在0.6Mpa左右。(1)气缸缸径的计算7因其只在活塞一侧有活塞杆,所以压缩空气作用在活塞两侧的有效面积不等。活塞在来回运行中产生的推拉力是不等的。活塞杆产生的推力为F1,产生的拉力为F2。 (3.1) (3.2)式中 F1-活塞杆的推力(N);F2-活塞杆的拉力(N);D-活塞直径(mm);d-活塞杆的直径(mm);p-气缸的工作压力(N);Fz气缸工作的总阻力(N);气缸工作的总阻力Fz与众多因素有关,如运动部件的惯性力、背压阻力、密封处摩擦力等。以上因素可以载荷率的形式计入公式,如要求气缸的静推力F1和静拉力F2,则在计入载荷率后 (3.3) (3.4)计入载荷率就能保证气缸工作时的动态特性。若气缸动态参数要求较高;且工作频率高,其载荷率一般取=0.3-0.5,速度高时小取值,速度低时取大值。若气缸要求一般,且工作组频率低,基本是匀速运动,其载荷率=0.7-0.85。由公式(3.4)可求的气缸直径D。当推力作功时 (3.5)当拉力作功时 (3.6)用式 计算时,活塞杆d可根据气缸拉力预先估定,估定活塞杆直径可按d/D=0.2-0.3计算,必要时也可取按d/D=0.16-0.4代入公式P为0.6MPa,F2为6000N,取0.6代入上式求的D=63.52mm,圆整为63mm 此处用标准气缸 。选用QGBZ63-100-FB8 (2)安装方式选为前法兰安装。3.2.2 弹簧的设计弹簧是一种弹性的元件,它可以在载荷的作用下产生较大的弹性变形。弹簧在各类机械中应用十分的广泛。按照所承受的载荷不同,弹簧可以分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等4种。而按照弹簧的形状不同,又可分为螺旋弹簧、环形弹簧、蝶形弹簧、板簧和平面涡卷弹簧等。在一般机械中,最为常用的是圆柱螺旋弹簧。圆柱螺旋拉伸弹簧空载时,各圈应相互并拢。另外,为了节省轴向工作空间,并保证弹簧在空载时各圈相互压紧,常在卷绕的过程中,同时是弹簧丝绕其本身的轴线产生扭转。这样制成的弹簧,各圈相互间即具有一定的压紧力,弹簧丝中也产生了一定的预应力,故称为有预紧力的拉伸弹簧。这种弹簧一定要在外加的拉力大于初拉力F0后,各圈才开始分离,故可较无预应力的拉伸弹簧节省轴向的工作空间9。弹簧还需进行工艺试验和根据 弹簧的技术条件的规定进行精度、冲压、疲劳等试验。还有弹簧的持久强度和抗冲压强度,在很大程度上取决于弹簧丝的表面状况,所以弹簧丝的表面必须光洁,没有裂纹和伤痕等缺陷。表面脱碳会严重影响材料的持久强度和抗冲击性能。为了提高弹簧的承载能力,还可以在弹簧制成后进行强压处理或喷丸处理。强压处是使弹簧在超出极限载荷作用下持续6-48小时,以便在弹簧丝截面的表层高应力区产生塑性变形和有益的与工作应力反向的残余应力,使弹簧在工作时最大应力下降,从而提高弹簧的承载能力。用于长期振动,高温或腐蚀性介质中的弹簧,不宜进行强压处理。上顶芯机构的弹簧的主要是承载作用。弹簧压缩带着上顶芯板向下运动。弹簧材料必须具有较高的弹性极限和疲劳极限,同时还应具有足够的韧性和塑性,以及良好的可热处理性。 对于重要的压缩弹簧,为了保证两端的承压面与轴线垂直,应将端面圈在专用磨床上磨平。(1)材料的选择并确定其许用应力材料这里选用硅锰弹簧钢,这种钢中因为加入了硅,故可显著地提高弹性极限,并提高了回火稳定行因而可在更高的温度下回火。从而得到良好的力学性能。因为硅锰弹簧钢的弹性好,回火稳定性好,可承载大载荷而被广泛的应用。弹簧按载荷性质分为三类:类受变载荷作用次数在106以上的弹簧;类- 受变载荷作用次数在 及冲击载荷的弹簧 类受变载荷作用次数在103 以下的弹簧这里选类弹簧,许用切应力/MPa=640MPa, 许用弯曲应力/MPa=800 MPa弹性模量E=200000MPa,切变模量G=80000 MPa(2)根据强度条件计算弹簧钢丝直径初步取弹簧中径为50mm,选取旋绕比C为10 K=1.16 (3.7)F为600N根据公式 =5.2(mm) (3.8)取d=5mm,D=55mm。则C=11(极限状态时不小于4或超过16)在计算得到K=1.01,于是 =5.1(mm)上值与原估算值相近,取弹簧钢丝标准直径为5mm,此时D=55为标准值,则D2=D+d=60mm(3)根据刚度条件,计算弹簧圈数n由公式的弹簧刚度为(N/mm) (3.9)G=80000MPa,=60mm则弹簧圈数n为对于压缩弹簧 n=14.5 (3.8)取n=18全。此时弹簧的刚度为Kf=14.5=8.3( N/mm)而导套与定模板配合取的过渡配合。3.3 升降工作台的设计升降工作台主要由导向杆、导向套、压盖、工作台和顶升油缸等组成,用来安装滑台和下顶芯机构、左右抽活块机,并带动下芯盒升降以备射砂。对升降工作台的导向精度、导向杆要求高,保证各零部件之间的位置度和垂直度。这里升降工作台只要是起到支撑作用所以在设计,并且顶升液压缸安装在它的两边,升降工作台上有滑台,滑台用焊接的方式和升降工作台链接在一起图3.8升降工作台3.3.1 导杆的设计升降工作台在导向杆的导向下来回往复运动。因此对其垂直度要求比较高。此导向杆有比较长对其抗弯曲强度要求也比较高。导向杆的两端其设计如下图图3.9导向杆3.3.2 液压缸的选择(1)液压缸类型的选择10此处设计顶升液压缸工作压力是16MPa,能提供的作用力是20000N(工作台的重力3000N左右抽活块的重力为500N下顶芯的重力为500N滑台及轨道的重力为500N上升的过程中的阻力为200N取安全系数为1.5)。所以由此要求来选择液压缸。此液压缸主要完成工作台的升降作用,并承受下顶芯机构、滑台、左右抽活块的重力,所以选用一个单活塞双作用的液压缸,来完成往复运动。(2)液压缸主要技术性能参数的计算 1)压力 油液作用在单位面积上的压强 (Pa) (3.10)从上式可知,压力是由载荷的存在而产生的。在同一个活塞的有效工作面积上,载荷越大,克服载荷所需的压力就越大。额定压力(公称压力)PN,是指液压缸能用以长期工作的压力。此处液压缸的工作压力为16MPa,各国规范通用规定为 (MPa ) (3.11)选用的液压缸的最高允许压力为=24 MPa2)速比 液压缸活塞往复运动时的速度之比为 (3.12) D液压缸的缸径(mm);d活塞杆的直径(3)液压缸的总效率 液压缸的总效率由以下效率组成: 1)机械效率,由活塞及活塞杆密封处的摩擦阻力所造成的摩擦损失, 在额定压力下,通常可取=0.90.95 。这里取=0.9 2)容积效率,由各密封件泄漏所造成,通常来说活塞的密封为弹性材料时=1;当活塞密封为金属环时=0.98。此处活塞密封选择为弹性材料的,所以=1。3)作用力效率,是由排出口背压产生反作用力而造成的。 当活塞杆伸出时 (3.12 ) 当活塞杆缩回时 (3.13) 当排油直接回油箱时 所以液压缸的总效率为 (3.14) 液压缸的总效率为0.9. (4)活塞杆的理论作用力为 此液压缸的理论作用力为 (3.15) F0实际的作用力 负载率,一般取0.5-0.7。 当F=20000,=0.6,=0.9得到其理论作用力为N (5)气缸缸筒内径的计算 由公式 可得,代入数据得到气缸缸筒内径D=73.3mm.按GB/T 2348-1993把液压缸内径圆整为80mm。升降工作台带着下模具要和上模具进行合模,所以根据总体的方案设计可得知此液压缸的行程为S=400mm。在依据所计算的缸径D。可以选择所需要的液压缸,:缸径为80mm; 3此液压缸跟随升降工作台上下往复运动,所以其安装方式选为中间轴销式。.此液压缸的技术参数为:缸径为80mm; 液压缸选为YGQ 80-450-MT3.4 左右抽活块机构左右抽活块机构分为左、右两个部分,其主要由活块安装板、导向杆、导向套、底座和油缸等组成。该机构的运动部件由液压驱动,抽模力大,动作平稳图3.10左右抽活块3.4.1 液压缸的选择 (1)液压缸类型的选择 此处设计液压缸工作压力是16MPa,能提供的作用力是1000N。由此要求来选择液压缸。 (2)液压缸主要技术性能参数的计算 1)压力油液作用在单位面积上的压强 (3.10)选用的液压缸的最高允许压力为=24 MPa2)速比 液压缸活塞往复运动时的速度之比为 由公式 (3.12) D-液压缸的缸径d-活塞杆的直径(3)液压缸的总效率 液压缸的总效率由以下效率组成:机械效率,这里取=0.9 容积效率,由此处活塞密封选择为弹性材料的,所以=1。 作用力效率 (3.13) 当活塞杆伸出时 当活塞杆缩回时 (3.14) 当排油直接回油箱时 所以液压缸的总效率为 (3.15) 液压缸的总效率为0.9. (4)活塞杆的理论作用力为 此液压缸的理论作用力为 (3.16) F0实际的作用力 负载率,一般取0.5-0.7。 当F=1000,=0.6,=0.9得到其理论作用力为(N) (5)气缸缸筒内径的计算 由公式 可得,代入数据得到气缸缸筒内径D=49.9mm.按GB/T 2348-1993把液压缸内径圆整为50mm。3此机构主要是抽取模具中使用的芯子,根据设计的尺寸,选用液压缸的行程为100mm。4此处的液压缸的安装形式为前法兰式的。选用的液压缸的标准型号为 YGQ 1 50 -50 FD8。3.4.2 导向装置的设计(1)导向杆导向杆的要求:1其材料要求具有较强的耐磨性,此处导向杆的材料为45号钢;2导向杆的配合精度:对导向杆固定端是过渡配合H7/k6;对导向杆导向端为间隙配合H7/f612。(2)导套导套也要选耐磨的材料,也选用了45号钢。导套与导向杆的配合为间隙配合H7/h6。3.5 滑台及下顶芯结构的设计该机构固定在工作台上,并随着工作台进行升降,主要由滑动底板、导轨、驱动油缸、下顶芯板、顶杆、下顶芯导向杆、导套、下顶芯油缸等组成。其中驱动油缸,采用双流量阀控制,可实现慢快慢的运动方式。该机构能随工作台上下移动,主要完成下芯盒的移进和移出并实现下顶芯和机外取芯。这个机构比较简单,主要是在气缸的作用用推动下顶芯板往复运动。完成需要实现的动作13。图3.11滑台和下顶芯3.5.1 滑台上有导轨滑台上有导轨,这里的导轨我还是选用的矩形导轨。导轨和滑台的链接在焊接的前提下,又用了螺钉链接。图3.12导轨从下顶芯的主要工作来看,其作用简单,所以结构也较简单。主要是下顶芯板在气缸的推动下往复运动。下顶芯板上主要安装导向杆14,并间接把气缸的活塞杆也和顶板链接在一起。图3.13下顶芯3.5.2 压缸的主要技术性能参数驱动液压缸的作用是把下模具推出,便于把型芯取出。用设计结构定好的尺寸,此处的油缸的行程比较大。这个驱动油缸的缸径取50mm选用标准液压缸,气缸外形安装尺寸符合ISO/6430国际标准的推动气缸的选择为YGQ32-1400-FD8。下顶芯板。Y GQ 50 - 100FD8。

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