目录
摘要 Ⅰ
拉丝模抛光机的反求创新设计
摘要：通过国外拉丝模抛光机的图片资料，在消化吸收引进国外先进技术的基础上，反求创新设计拉丝模抛光机。本设计以机械结构设计为基础完成了控制抛光丝往复移动的液压系统设计和夹紧拉丝模的夹紧装置设计，带传动装置具体参数和尺寸的设计以及关键零部件及总装图的三维造型。在控制系统设计中，主要完成了液压缸和油箱的设计，以及泵组零件连接的结构设计和联轴器的选择。该抛光机的特点在于用双杆活塞液压缸来控制抛光丝的往复运动，通过抛光丝的往复运动和夹具的旋转运动形成的复合运动来实现对拉丝模内孔的研磨抛光。

关键词：拉丝模抛光机液压传动夹紧装置带传动

Creative Reverse Design on Drawing Die Polishing Machine
Abstract: On the basis of advanced foreign technology and the abroad picture materials of drawing die, the drawing die polishing machine was creative reverse designed. Basing on the mechanical structural design, the creative design completes the design of hydraulic system which is used to control the reciprocating movement of polishing wire and clamping device which is used to clamp polishing wire. The specific parameters and dimensions of belt driver transmission device, key components and the three-dimensional modeling are also designed here. In the design of control system, hydraulic cylinders, fuel tanks, the structure of pumping systems’ connection parts are designed, and the coupling also has been choose. The characteristics of this polishing machine is that it uses the double-piston hydraulic cylinders to control the reciprocating movement, through the compound motion which is formed by the drawing wire’s reciprocating movement and the fixture’s rotary motion to realize the lapping and polishing on the hole in drawing die.

Key words: Drawing Die polishing machine hydraulic transmission clamping device belt transmission.

Abstract Ⅱ
第1章绪论 1
1.1 引言 1
1.2 课题研究的目的和意义 1
1.2.1课题的来源及研究 1
1.2.2国内外拉丝模抛光机的发展现状 2
1.3 课题研究内容与思路 3
1.3.1课题的研究内容 3
1.3.2课题的研究思路 3
1.4 小结 4
第2章设计方案确定 5
2.1 抛光过程分析 5
2.2 课题方案的分析与确定 4
2.2.1方案设计一 5
2.2.2方案设计二 5
2.2.3方案设计三 6
第3章拉丝模抛光机系统运动机构设计 7
3.1 拉丝模抛光机的液压传动简介 8
3.1.1液压传动的特点 8
3.1.2抛光丝往复移动液压系统 8
3.2 液压系统设计及计算 9
3.2.1主要技术指标 9
3.2.2液压系统设计计算 10
第4章拉丝模的相关设计 19
4.1 带传动 19
4.1.1概述 19
4.1.2带传动的设计计算 19
4.2 电机的相关设计 22
4.2.1确定小带轮与电机连接处的键 22
4.2.2电机的螺栓组连接设计 23
4.3 拉丝模夹具设计 26
4.3.1确定方案 26
4.3.2确定要限制的自由度 27
4.3.3定位方案选择 27
4.3.4夹紧方案确定 27
4.3.5夹具体与定位键 28
结论 29
参考文献 30
致谢 32
附录 33

第1章绪论
1.1引言
目前中国已经成为全球线材制品大国。线材行业中广泛使用的一种模具是拉丝模。拉丝模的内孔由圆柱面与圆锥面组成，。圆锥面为对线材（工件）的压缩区，圆柱面为拉丝模的定径区（抛光区），其直径大小与线材尺寸相对应。拉丝的质量直接影响线材的形状、尺寸、表面粗糙度及使用寿命。我国目前采用的拉丝模研磨工艺是五十年代初从苏联引进的针磨工艺。这种工艺的可靠性不高，且生产效率较低。
拉丝模抛光机的反求创新设计正是为了提高拉丝模使用寿命、拉丝模内孔的抛光精度、抛光效率等而开发的。本课题设计的将是一种新型拉丝模线研磨抛光机，该机主要由卡具旋转机构、丝架往复运动机构两部分组成。该机特点在于可将拉丝模的内孔一次研磨抛光成型，使生产效率大大提高。丝架往复运动机构，采用配重平衡，从而使丝架高、低速运行平稳，加工范围增宽，加工精度提高，使加工小孔径拉丝模具成为现实。而拉丝模抛光机的反求创新设计主要有两个方面：一是抛光丝往复运动系统设计；二是卡具放置机构设计。
1.2课题研究的目的和意义
1.2.1课题的来源及研究
目前中国已经成为全球线材制品大国。但是从经济效益看，差距却很大。全行业各类产品基本生存在上下游企业的夹缝中，长期以来在微利和亏损的边缘徘徊。这些必须引起全行业的高度关注。我国线材制品行业普遍面临成本压力，其根本出路还是加强科技进步和技术创新，增加高附加值产品的比重，同时进一步加强企业管理，节约资源，提高竞争力。
预计2010年，国内中高碳线材制品的消费量将增长至865万吨（未包括净出口量）。“十一五”期间，我国中高碳线材制品消费量将持续增长，但增长率将有所下降。因为，中高碳线材（硬线）的制造成本与普通低碳钢线材的成本差距逐渐缩小，为进一步发展中高碳线材制品生产提供了条件。另外，随着中高碳线材制品生产成本的降低，特别是建筑行业用优质高强度钢丝及制品的价格与普通低碳钢丝的差距逐渐缩小，为中高碳线材制品在建筑行业推广创造了条件，这将带动中高碳制品消费总量的持续增长。线材行业的不断发展对拉丝模提出了越来越多的要求，低成本高质量就要求拉丝模的使用寿命要更长，内孔精度要更高，总之就是要提高拉丝模的质量。
拉丝模的内孔由圆柱面与圆锥面组成，见图1.1。圆锥面为对线材（工件）的压缩区，圆柱面为拉丝模的定径区（抛光区），其直径大小与线材尺寸相对应。拉丝模的质量直接辩证唯物线材的形状、尺寸、表面粗糙度及使用寿命。我国目前采用的拉丝模模孔研磨工艺是五十年代初从苏联引进的针磨工艺。它的工作原理是，模具旋转，针状磨头在磨孔内做微移动或摆动，以达到加工模孔的目的，见图1.2。这种工艺的可靠性不高，且生产效率较低。针状磨头设计成锥状是为了使其在模也内穿进方便，同时在磨削过程中产生径向分力以提高磨削效果。但因此也带来很多弊端。首先，针状磨头的锥度使加工出来的模孔也具有锥度，使用有锥度的模孔拉丝时，起定径作用的仅仅是锥状模孔的小端（见图1.3）。定径区小，因而在抛光作业时的接触面积小，那么由于拉丝模工作过程中作用在磨擦表面微观体积上周期性的接触载荷或交变应力的存在，极易使表面或次表面形成裂纹。由此造成模孔剧烈磨损，线材

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拉丝模抛光机装配图A0.gif

机构运动系统A3.gif

夹具装配图A2.gif

三维轮廓.gif

三维图.gif

系统图A3.gif

小带轮图A4.gif

液压缸装配图A1.gif

油箱A1.gif

内容简介：: 毕业实习报告系：机械工程系专业：机械设计制造及其自动化班级： 0404 学号： 35 学生姓名：刘江芬指导教师姓名：谭立新胡竞湘王敏之郭建新钟定清实习日期： 2008 年4月18日至2008年4月23日毕业实习报告实习时间：2008年4月18日至2007年4月23日指导老师：谭立新、胡竞湘、王敏之、郭建新、钟定清实习目的：毕业实习是学生在校期间的最后一次实习，是进行工程训练的重要实践教学环节，是理论联系实际的现场学习，是进一步的理解、消化、掌握课堂上所学习的专业基础知识的重要步骤，通过毕业实习，可以开阔眼界，了解本行业的生产现状，了解产品机械制造过程，熟悉制造工艺，并了解民营企业和国营企业的生产、经营、管理模式。同时，提前感受商品经济中的市场竞争，为毕业生走上工作岗位做好思想准备，帮助毕业生做好自己的职业规划。并要求我们：1. 了解机械制造工厂的生产概况及生产组织和管理的一般情况；2. 重点了解工厂机械制造的工艺过程，采用的设备和工艺装备等，获得生产现场的实际知识；3. 加强理论和实践的联系，学习分析和解决生产实际问题的方法，培养自学和学生获取知识的能力，为专业课程学习打下良好基础；4. 通过深入生产现场，学习工人阶级的优秀品质和先进思想，提高学习的自觉性，做到德、智、体全面发展。5了解机械工业的发展动态，为将来走入社会打下坚实的基础。实习记录：4月20日上午广州机床厂有限公司（广州番禺）公司简介：广州机床厂成立于1958年，以当时广州市劳动局工人技术学校为基础组建成立，广州市原市长朱光亲笔题了“广州机床厂”厂名。上世纪六十年代以C615车床为主，七十年代自行设计试制出具有特色的C6132型普通车床。最具代表性的是制造出超重型的12米龙门刨床。1978年改革开发以后，企业积极发展外向型经营，车床出口量连续11年稳居全国同行首位，连续三年出口创汇超千万美元。企业已科技立厂、优质取胜的理念全力打造“三环箭”车床品牌，并实施专业化生产方式，形成了以珠江三角洲、长江三角洲以及东南亚市场为主导的产品营销格局。1984年主导产品C61/232A1、C61/232B车床获得了国家车床最高质量等级“银质奖”。2000年起对广州市机床工具行业进行企业兼并，组织实施了易地改造、资产重组、优化结构的一系列工作。企业整体搬迁到番禺区大石镇，实施了发展数控产品扩大出口市场的国债技术改造项目和哑铃式生产组织结构调整，大大提升了企业产能和产品水平，企业各类数控机床有六大类上百品种，车床年产量达5000台，其中数控产品产值数控化率达到50%。“三环箭”牌车床产品获得广东省著名商标、广东省名牌产品称号。2004年7月起，公司以实现跨跃式发展为目标制定新的十年发展规划纲要，与国际、国内知名企业合作生产各类专用设备，企业具备了强劲的可持续发展的能力和后劲，被定为广东省装备制造业重点企业、国家机电产品出口基地。实习内容：4月21日上午我们在王敏之、谭立新、胡竞湘、钟定清、郭建新老师的带领下坐地铁来到了位于广州市番禺区大石镇石北工业区的广州机床厂有限公司进行生产实习参观。我们在该厂副总的引领下参观了该厂从国外引进的几台先进设备，其中有一能同时加工五个面的数控加工中心，这就减少了生产过程中的装夹时间，降低了由于装夹所产生的同轴度等误差，缩短了产品生产周期，节省了人力物力，大大提高了生产效率和产品质量。我们还参观了各种机床的加工，其中以车床为主。有普通车床、马鞍车床、经济型数控车床、精密型数控车床、普及型数控车床、纵切型车床；还有车削中心，立式加工中心和卧式加工中心。产品图如下：普通车床、马鞍车床经济型数控车床精密型数控车床普及型数控车床纵切型车床车削中心立式加工中心卧式加工中心同时我们还参观了箱体的加工过程以及机床尾架和导轨的生产全过程，箱体类零件是机床或部件的基础零件，它将机床或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使他们之间保持较准确的相互位置关系，并按照一定的传动关系协调传递运动或动力，因此箱体的加工质量将直接影响机床或其他部件的精度、性能和使用寿命。箱体材料一般选用HT200400的各种牌号的灰铸铁，而最常用的是HT200。灰铸铁不仅成本低，而且具有较好的耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特性。在单件生产和或某些简易机床的箱体，为了缩短生产周期和降低成本，可采用钢材焊接结构。此外，精度较高的坐标镗床主轴箱则选用耐磨铸铁，负荷大的主轴箱也可采用铸钢件。小结：在广州机床厂的这短短一天，使我拓宽了视野，增长了见识，体验到社会竞争的残酷，意识到自己能力的欠缺和知识的匮乏，而更多的是希望自己能在以后的工作中积累各方面的经验，为将来自己走创业之路做准备。实习记录：4月22日上午广东江海机电工程有限公司南海分公司（广州佛山）公司简介：广东江海机电工程有限公司前身是广东省水利水电机械厂，二十世纪六十年代是小打小闹的作坊式工厂，一直以来，公司奉行“质量至上，信誉第一，质量保证，服务一流”的经营宗旨，竭诚为广大客户服务，通过几十年的自力更生、艰苦奋斗，如今已成为通过了ISO9001：2000质量体系、ISO14001：2004环境体系及GB/T28001-2001职业健康安全管理体系的三个管理体系认证、具有水工金属结构制作与安装工程专业承包一级资质的施工企业，同时拥有超大型固定式启闭机等12个工业产品生产许可证和200吨起重机、2160吨门机等特种设备生产许可证的广东省属水利水电骨干企业，产品获得多个国优、部优、省优，参建的东江深圳供水改造工程获得鲁班奖公司产品具体细分为压力钢管、锥形阀、拦污栅及清污机、闸门设备、固定式启闭机（含螺杆式、卷扬式及液压式）、门式及移动式启闭机、起重机、电气产品及电站集中控制系统、水轮机调速器及油压装置、其它产品10个产品门类，是广东省水利水电设备制造、安装的骨干企业，产品已遍布国内28个省、市、自治区，并远销美国、泰国、刚果、阿根廷、缅甸等13个国家。多年来，公司共获得国家级奖励2项、部省级奖励13项；并连续多年被有关部门分别评为“重合同守信用企业”和“AAA级信用”企业。广东江海机电工程有限公司现有员工263人，其中具有高级职称的16人、中级职称的50余人、初级职称的80余人，一级项目经理（一级建造师）6人，二级项目经理12人，三级项目经理22人。近年来，公司新增添了大批先进机加工设备和焊接设备、检测仪器，应用电脑进行产品设计、加工测试和企业管理、电子商务，实施“设计生产运输安装技术培训”一条龙服务，并能满足用户提出的特殊要求。如今，我们致力于产品更新和科技开发，提高运输和安装能力，扩大生产规模。当历史进入新纪元，江海机电将秉承“顾客至上、信誉第一、质量保证、服务一流”的经营理念，与社会各界携手并进，再接再厉，谱写更加绚丽的历史新编章。实习内容： 4月22日上午我们在老师的带领下来到了广东江海机电工程有限公司南海分公司进行实地参观。其生产车间如图2-1，该分厂主要生产大型水闸，如图2-2以及桥架式起重机等，且主要采用的是焊接技术。在车间里我们看到了可以加工工件直径达3米的特大车床（图2-3）和80mm特大钻床（图1-4）等，同时我们还了解到了大型水闸的生产过程。图2-1 南海松岗生产车间图2-2 南海和顺联营厂车间飞来峡弧形闸门生产场景图2-3 能加工25005000mm特大车床图2-480mm特大钻床小结：在江海我们看到的都是一些比较大型的设备及加工工件，这跟我们以往所看到的有所不同，这就让我们看到了机械行业的发展前景是如此的广，同时也使我们意识到自身知识的匮乏与实践的不足。我们必须在以后的工作中也要不断的完善自己，这样才能适应社会的需求。实习总结：短短一周的毕业实习很快就过去了，在这几天里，我收获颇多！在这次实习中，虽然都只是参观，但对于学机械制造的我来说，不只是看车间、看设备，更重要的是看设备如何满足工作要求、如何实现产品生产，特别是当设备出现问题时，如何才能使设备正常工作，清楚地意识到了设备维护与修理的重要性。同时也了解到工艺工装设计对加工的重要性。虽然短短几天的时间不足以清楚了解到各种设备及各种加工工艺，但如果我们将所学理论跟实际结合起来，那么，我们本次就不仅仅是参观了，而且是在参观过程中再学习。通过这次实习使我看到了自己的不足，在学校学到的书本知识是远远不够的，今后还有许多东西需要学习。同时通过这次实习，也使我所学的知识得到了巩固和深化，同时也让我认识到自己在实际工作中能力的不足。我所知道的机械方面的知识仅仅是停在表面上，都只是看到别人怎么做，并未能自己亲身感受。在以后的学习工作中，我要注重加强自己专业方面的知识，最重要的一点是如何把书本上学到的理论知识运用到实际工作中，从而提高生产效率和工作效率。最后要感谢谭立新、胡竞湘、王敏之等几位带队老师的指导，谢谢你们！你们辛苦了！实习评语：指导教师：年月日实习成绩评定：备注：毕业设计论文题目拉丝模抛光机的反求创新设计（院）系机械工程系专业机械设计制造及其自动化班级 0404 学号 02010435学生姓名刘江芬导师姓名谭立新完成日期 2008年6月15日诚信声明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。作者签名：日期：年月日湖南工程学院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：拉丝模抛光机的反求创新设计姓名刘江芬系别机械工程系专业机械设计班级 0404 学号 20040402010435 指导老师谭立新教研室主任倪小丹一、基本任务及要求：任务 1.总体方案设计要求 1.图纸折合A0不少于3.0张 2.主要技术参数确定 2.说明书论文少于1.5万字 3. 主要机构设计 3. 液压系统控制 4. 主要零部件设计 4. 分步控制 5. 控制系统设计 5. 独立完成 6. Pro/E或Solidworks作图(是否仿真自定) 二、进度安排及完成时间：第1周：课题熟悉资料查阅第9周：主要机构设计第2周：开题报告文献综述第10周：设计零件第3周：拟定总体方案第11周：控制系统设计第4周：总装图草案、初定主要结构第12周：pro/E或solidworks作图第5周：机动第13、14周：说明书（论文）撰写第6周：毕业实习第15周：说明书（论文）设计审核第7周：毕业实习及实习报告第16周：说明书（论文）设计审核第8周：设计总装图、修改总装图第17周：答辩目录摘要Abstract 第1章绪论11.1 引言11.2 课题研究的目的和意义11.2.1课题的来源及研究11.2.2国内外拉丝模抛光机的发展现状21.3 课题研究内容与思路31.3.1课题的研究内容31.3.2课题的研究思路31.4 小结4第2章设计方案确定52.1 抛光过程分析52.2 课题方案的分析与确定42.2.1方案设计一52.2.2方案设计二52.2.3方案设计三6第3章拉丝模抛光机系统运动机构设计73.1 拉丝模抛光机的液压传动简介83.1.1液压传动的特点83.1.2抛光丝往复移动液压系统83.2 液压系统设计及计算93.2.1主要技术指标93.2.2液压系统设计计算10第4章拉丝模的相关设计194.1 带传动194.1.1概述194.1.2带传动的设计计算194.2 电机的相关设计224.2.1确定小带轮与电机连接处的键224.2.2电机的螺栓组连接设计234.3 拉丝模夹具设计264.3.1确定方案264.3.2确定要限制的自由度274.3.3定位方案选择274.3.4夹紧方案确定274.3.5夹具体与定位键28结论29参考文献30致谢32附录33毕业设计论文题目拉丝模抛光机的反求创新设计（院）系机械工程系专业机械设计制造及其自动化班级 0404 学号 02010435学生姓名刘江芬导师姓名谭立新完成日期 2008年6月15日诚信声明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。作者签名：日期：年月日湖南工程学院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：拉丝模抛光机的反求创新设计姓名刘江芬系别机械工程系专业机械设计班级 0404 学号 20040402010435 指导老师谭立新教研室主任倪小丹一、基本任务及要求：任务 1.总体方案设计要求 1.图纸折合A0不少于3.0张 2.主要技术参数确定 2.说明书论文少于1.5万字 3. 主要机构设计 3. 液压系统控制 4. 主要零部件设计 4. 分步控制 5. 控制系统设计 5. 独立完成 6. Pro/E或Solidworks作图(是否仿真自定) 二、进度安排及完成时间：第1周：课题熟悉资料查阅第9周：主要机构设计第2周：开题报告文献综述第10周：设计零件第3周：拟定总体方案第11周：控制系统设计第4周：总装图草案、初定主要结构第12周：pro/E或solidworks作图第5周：机动第13、14周：说明书（论文）撰写第6周：毕业实习第15周：说明书（论文）设计审核第7周：毕业实习及实习报告第16周：说明书（论文）设计审核第8周：设计总装图、修改总装图第17周：答辩目录摘要Abstract 第1章绪论11.1 引言11.2 课题研究的目的和意义11.2.1课题的来源及研究11.2.2国内外拉丝模抛光机的发展现状21.3 课题研究内容与思路31.3.1课题的研究内容31.3.2课题的研究思路31.4 小结4第2章设计方案确定52.1 抛光过程分析52.2 课题方案的分析与确定42.2.1方案设计一52.2.2方案设计二52.2.3方案设计三6第3章拉丝模抛光机系统运动机构设计73.1 拉丝模抛光机的液压传动简介83.1.1液压传动的特点83.1.2抛光丝往复移动液压系统83.2 液压系统设计及计算93.2.1主要技术指标93.2.2液压系统设计计算10第4章拉丝模的相关设计194.1 带传动194.1.1概述194.1.2带传动的设计计算194.2 电机的相关设计224.2.1确定小带轮与电机连接处的键224.2.2电机的螺栓组连接设计234.3 拉丝模夹具设计264.3.1确定方案264.3.2确定要限制的自由度274.3.3定位方案选择274.3.4夹紧方案确定274.3.5夹具体与定位键28结论29参考文献30致谢32附录33 毕业设计(论文)开题报告题目：拉丝模抛光机的反求创新设计系：机械工程系专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：刘江芬学号： 200402010435 指导教师：谭立新 2008年 3 月 22 日毕业设计（论文）开题报告1文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。文献综述0、引言线材行业、电光源行业广泛使用的一种模具是拉丝模。拉丝模的内孔由圆柱面与贺锥面组成，。圆锥面为对线材（工件）的压缩区，圆柱面为拉丝模的定径区（抛光区），其直径大小与线材尺寸相对应。拉丝的质量直接影响线材的形状、尺寸、表面粗糙度及使用寿命。我国目前采用的拉丝模研磨工艺是五十年代初从苏联引进的针磨工艺。这种工艺的可靠性不高，且生产效率较低。本实用新型涉及一种新型拉丝模线研磨抛光机，该机主要由卡具旋转机构、丝架往复运动机构两部分组成。该机特点在于可将拉丝模的内孔一次研磨抛光成型，使生产效率大大提高。丝架往复运动机构，采用配重平衡，而使丝架高、低速运行平稳，加工范围增宽，加工精度提高，使加工小孔径拉丝模具成为现实。1、拉丝模抛光机设计概述1.1 基本概念拉丝模是金属丝通过一种模具,使其由粗到细,逐步达到人们所需要的尺寸,这种特殊的模具就是拉丝模. 拉丝模的模芯一般是用天然钻石,人造钻石(人造钻石有GE,PCD,合成料等). 铜线拉丝模是属于软线拉丝模.还有硬线拉丝模,如拉钨丝等. 铜线拉丝模压缩区的角度一般为16-18度,定径长度为30-40% 而钨丝拉丝模压缩区的角度就比较小,一般在12-14度,定行长度为60-70%。拉丝模是各种金属线材生产厂家(如电线电缆厂、钢丝厂、焊条焊丝厂等)拉制线材的一种非常重要的易消耗性模具。拉丝模的适用范围十分广泛，主要用于拉拔棒材、线材、丝材、管材等直线型难加工物体，适用于钢铁、铜、钨、钼等金属和合金材料_1 J的拉拔加工。抛光机是指通过使用特殊的抛光用磨轮，去除研削加工后研削变质层的设备。拉丝模抛光机主要使用于小批或成批生产的拉丝模内孔的研磨、抛光工艺。其工作部分主要有工件的回转运动和抛光丝的往复运动两部分组成。拉丝模抛光机是一种利用工件和抛光丝的复合运动来实现对拉丝模内孔的研磨抛光的小型机床。随着新工艺及新技术的应用，拉丝模在拉拔棒材、线材、丝材管材等直线型难加工物体有着广泛应用。拉丝模抛光机，包括卡具旋转机构、丝架往复运动机构。所说的卡具旋转机构包括电动机、带传动、工件定位板组成。丝架往复运动包括电动机、带传动、曲柄、连杆、往复架组成。本设备具有低噪音，微振动,耗电省,降低生产成本等特点. 本设备利用中间连杆支撑点安装于冲程底部，保证冲程快速往复的平稳性，模具精度可以得到保障高速旋转，快速上下往复运动，对加工模具只需用最少的时间，就可以达到最佳的光亮度和加工要求.均匀平稳的收线功能,提高了加工速度,减少多次重复穿线,节省了加工时间，提高了生产效益。1.2拉丝模抛光机的控制系统液压控制：和液压传动一样，系统中也包括动力元件、控制元件和执行元件，也是通过油液传递功率。二者不同之点是液压控制具有反馈装置，反馈装置的作用是执行元件的输出量(位移、速度、力等机械量)反馈回去与输入量(可以是变化的，也可以是恒定的)进行比较，用比较后的偏差来控制系统，使执行元件的输出随输入量的变化而变化或保持恒定。它是一种构成闭环回路的液压传动系统，也叫液压随动系统或液压伺服系统。液压控制系统中用的是伺服控制元件，具有反馈结构，并用电气装置进行控制，有较高的控制精度和响应速度，所控制的压力和流量常连续变化。输出功率可放大。比例控制是介于上述二者之间的一种控制，所用比例控制阀是在通断式控制元件和伺服控制元件的基础上发展起来的一种新型的电液控制元件，兼备了上述两类元件的一些特点，用于用手调的通断式控制不能满足要求，但也不需要伺服阀对液压系统那样严格的污染控制要求的场合。液压传动系统中用的是通断式或逻辑式控制元件，就其控制目的，是保持被调定值的稳定或单纯变换方向，也叫定值和顺序控制元件。2 、拉丝模抛光机的组成一种拉丝模复合研磨抛光机，包括机械装置和电气装置，所说的机械装置包括工作台、立柱、主轴头、床身，所说的工作台由、移动机构、旋转机构、定位机构、摇动机构、调压力间隙机构和进电装置组成。3、拉丝模抛光机的工作原理拉丝模抛光机的工作原理是，由圆柱形抛光丝代替锥形磨头，抛光丝工作部分的直径等于或近于模孔直径。将抛光丝端头腐蚀出尖头，以便穿过模孔。抛光丝穿过模孔后，丝的上下两端分别固定在两个丝夹上。研磨时，拉丝模做圆周运动，抛光丝在往复架的带动下做上下运动。这样在抛光丝与模孔间就构成了一个复合运动，在丝与孔间还夹杂着研磨膏，经过短时间的研磨即可达到较理想的定径与抛光的效果。这种工艺的特点如下：首先，拉丝模与抛光丝之间的相对运动决定了加工出的模孔的圆柱度较针磨工艺的大为改善；拉丝时，模孔与线材间接触面积大大增加，使裂纹成核区深度加大，裂纹扩展到表面发生表面剥落的时间延长，模孔既不容易发生疲劳磨损，又可以延长模具的使用寿命，拉出来的丝（线材）的质量也显著提高；同时，线抛光机的结构决定了抛光时可能有的径向力不会因发生周期性变化而使之产生振动，对抛光机的结构产生不良影响。从这两个角度看，线抛光机确实具有先进性。其次，抛光丝通过丝夹头上下固定，具有“简支粱”的结构特征，可以增大磨削速度。抛光丝与模孔间的相对速度是由直线与圆周两种运动合成的，其合成速度约为针磨速度的50倍左右。相对速度提高了，工效也随之提高。4、国内外拉丝模抛光机的研究现状及发展前景我国拉丝模制造工业从八十年代起，发展较快，但总的来说与国外还有不小的差距，我国制模工业还比较落后，加强制模管理，提高拉丝模质量水平，推动制模工艺技术的进步是当前的重要课题。八十年代以来，我国金属线材加工行业有好几十个厂家，先后引进了上百台高速拉线设备，在使用过程中，由于种种原因，普遍未达到设计水平已成为刻不容缓的重要任务。研磨工艺是拉丝模成型的主要工序。它分为三个步骤，粗磨、细磨(精磨)、抛光。加工方法基本相似，但使用磨料不一。粗磨，主要是将模坯各部角度尺寸大致瞎好。在该工序中一般使用金刚石砂或碳化硼。一些厂家也采用电解法，对于机械研磨应注意工艺要求，如磨料粒度、磨针质量等。目前国外高速拉丝模研磨机一般都采用在金属磨针表面镀金刚石工艺，这样的磨针可以研磨1520个模子，从而保证了研磨质量和产品的均一性。细磨和抛光，与机械法粗磨工序相似仅是磨料不同当前所见国外拉丝模抛光效果最好的是日本、美国，而意大利、瑞典、丹麦等国抛光质量次之。据中国机床商业网报道，随着科学技术的不断发展，各种模具的加工工艺要求越来越高。提高模具抛光的速度和质量使我国模具制造工艺达到世界先进水平，已成为刻不容缓的重要课题。5、抛光机的发展趋势近年来也有部分学者在研究模具的加工，研究领域主要集中在研磨工艺上，主要又是以抛光为主。2003年凝华公司推出了一款新型抛光机RH-125K超声波模具抛光机的研究理念。它主要采用高频电火花脉部电源与声波快速振动研磨的原理进行抛光。德国的PAUL SCHAAF公司也进行了相关的研究，他们主要是对适用于碳化钨或金刚石模的镜面抛光和PCD拉丝模的加工和再加工全自动设备。2002年浙江工业大学的赵文宏、袁巨龙和浙江大学的邓凌及金华市消毒灭菌器材厂设备科的卢小慧简述超精密加工技术现状，介绍超精密平面抛光机的工作原理，分析达到纳米级超精密抛光的技术难点，并阐述了纳米级超精密抛光智能控制系统的实现。2005年西安工业学院机电工程学院的高佳宏，朱梅玲，李福援通过对Pro/ E 的三维参数化建模方法及技术的研究,提出了参数化建模方案及参数化建模方法,实现了电解机械复合抛光机的参数化设计,提高了设计效率和设计质量。2006年西安工业大学的陈智利,杭凌侠,张峰针对气囊式小磨头抛光方法的缺陷，提出了一种新的气囊式抛光方法。本文对该气囊式抛光法的原理和抛光气囊的结构、运动方式等进行了阐述。在此基础上，结合装置开展了实验，给出了去除量、压力、粗糙度与时间的关系。袁楚明教授就模具抛光成为模具智能制造的瓶颈,研究了模具的自动抛光并取得了很大的进展。随着抛光技术的发展，抛光机必须做许多适应性的改进。进入本世纪后，抛光机设计水平和制造技术有了很大的提高，抛光机的性能有了很大的改善。现代的抛光机不但要求性能好、体积小、重量轻、运行可靠，而且必须能适应控制方式和电源条件改变所产生的影响。因此抛光机的设计必会朝结构合理，用材考究，制造精良，高效节能、噪音低、振动小、运行可靠、安装使用维护方便等方面发展。6、小结我国目前绝大多数制模厂家，基本上是承袭五十年代设计理论和设计原则来研磨制造模子，这种模子的几何形状使用权得其使用寿命短，更不适合高速拉拔的要求。设计、制造拉丝模，若要使其寿命长，维修少，提高拉拔速度，适应当今高速拉拔，必须处理好以下三个问题。（1）入口锥与工作锥加长，建立较好的润滑压力，而润滑锥角要适当缩短。（2）定径带必须平直，其高度要合理。（3）工作锥角与定径事交接处不应有过渡角，至少要减到最小，一般要小于0.5度。为了解决以上问题，就迫切要求我们在消化、吸收国外技术的基础上研制出自己的拉丝模抛光机。它要求用国产元件代替全部进口件，且标准件系数达到77.8%。降低进口价格，节省外汇。所研制的拉丝模抛光机要求我们结合我国拉丝模特点在机构上作改进。在电路上，针对国外机低速时失稳，没有励磁保护等缺陷也要做相应地改进。这将使用权我国线材生产、拉丝模生产、维修有了可靠的质量保证，提高了主产率，节省外汇。参考文献1 李世楠. 段齐骏. 新型拉丝模高速线抛光机的工艺原理. 华东工学院学报，1991(1)2 李桂雄. 朱立新. 新型拉丝模线研磨抛光机. 北京市电加工研究所3 姜继海. 宋锦春. 高常识. 液压与气压传动. 高等教育出版社4 曹凤国. 王建拓等. 拉丝模复合研磨抛光机. 北京市电加工研究所5 方琦. 国内外硬质合金拉丝模的发展情况. 株洲市硬质合金工具厂， 1994.2,11(1)6 于仁伟. 谢铁桥. 硬质合金拉丝模的历史变迁及其发展方向. 天津市予应力钢丝二厂，454450，7-10，TG355.47 维普资讯. 机床工具行业动态. 机电产品开发与创新，2003（1）8 钟培全译. 丘银兰校. 拉丝模用全自动加工设备. 中国钨业第十五卷9 赵文宏. 袁巨龙. 邓凌. 卢小慧. 纳米级精密抛光机控制台系统的研制，1000-8829（2002）07-0039-04 10 高佳宏. 朱梅玲. 李福援. 基于Pro/ E 的电解机械复合抛光机三维参数化建模研究. 现代设计技术，TP391.9，1672-1616(2006)01-0045-0311 陈智利. 杭凌侠. 张峰. 一种新的气囊式抛光方法的研究. 光电工程第33卷第10期，1003-501(2006)10-0120-0412 袁楚明. 张雷. 陈幼平. 周祖德. 谭汉元. 机器人辅助模具自动抛光研究及发展趋势. 中国机械工程第11卷第12期，2000.12 13 高素荷. 郭玉玺. 大型数控精密成形液压机机架设计分析. (太原重型机械(集团)有限公司技术中心，山西太原030024)14 Yong-Min Park. Min-An Kim. Byung-Min Kim. Young-Sik Kim. Dong-Hwan Kim. Drawing Steel Cord improve the efficiency of production of InnovationSteel Wire Products， 2004.S1 开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施开题报告题目：拉丝模抛光机的反求创新设计一、课题的目的与意义我的毕业设计课题是拉丝模抛光机的反求创新设计，此课题的目的是通过查阅相关的文献资料，综合运用所学的知识来设计一台用液压系统控制的拉丝模抛光机。通过设计，掌握液压系统的设计过程和方法，以及拉丝模抛光机的总体方案设计、主要参数计算、拉丝模抛光机的结构设计、主要零部件设计、三维造型等。提高分析、解决问题的能力，了解拉丝模抛光机在我国工业中的重要地位，为以后从事该方面的工作打下坚实的理论、实践基础。二、课题发展现状和前景展望我国金属制品行业处建国以来有了很大的发展。在金属制品拉拔行业中，拉丝模是非常重要的易耗工具，该工具经历了铸铁丝板凳，合金钢模、钻石模、硬质合金模、聚晶模等发展阶段。硬质合金于1923年由德国人发明，1927年试用，1940年广泛使用于拉丝行业，促进了金属制品的发展，特别对铜丝行业的生产起了重要的作用。五十年代我国发展了自己的硬质合金工业，硬质合金拉丝模的使用也逐步地普及开来，同时一些大型企业从苏联引进了当时比较先进的硬质合金工业生产成套设备，制造工艺和模具孔理论，在那时对我国拉丝模制品行业的发展起了巨大的推动作用，当时我国模具制造业发展也很快。八十年代以来，拉丝模在国际上有了新的发展。无论是理论上，还是制造工艺方面，以及拉丝模具使用方面都发生了大的变革。一些原来被认为正确的理论和观点，如四十年代由美国的机械工程师设计出拉丝模“R”型系列孔型，已不适应当今的高速拉拔生产的要求。为了推进我国拉丝模的技术进步和生产发展，本文提出了一些拉丝模应用中常见的问题及其解决方法，尤其是研磨抛光方面的问题的解决。拉丝模使用中的常见问题：工作锥角度选择不当引起的问题；中心断裂及人字裂纹现象；表面质量，这里着重介绍表面质量问题的处理。拉丝模的质量直接影响线材的形状、尺寸、表面粗糙度及使用寿命。我；目前采用的拉丝模孔研磨工艺是五十年代初从苏联引进的针磨工艺。它的工作原理是，模具旋转，针状磨头在磨孔内做微移动或摆动，以达致电加工模孔的目的。这种工艺的可靠性不高，所谓工艺可靠性是指机订在规定期限的使用过程中，被加工零件获得并保持要求的加工精度的能力，且生产效率较低。针状磨头高计成锥状是为了使其在模孔内穿进方便，同时在磨削过程中产生径向分力以提高磨削效果。但因此也带来很多弊端。首先，针状磨头的锥度使用权加工出来的模孔也具有锥度，使用有锥虎的模孔拉丝时节，起定径作用的仅仅锥状模孔的小端。定径区小，因而在抛光作业时的接触面积小，那么由于拉丝模工作台过程中作用在磨擦表面微观体积上周期性的接触载荷或交变应力发生在距离表面0.78a处，a为接触区宽度的1/2。在交变剪应力的影响下，裂纹容易在此成核，并扩展到表面而产生剥落，因此当a很小时，扩展裂纹很快就导致表层材料呈细片状脱落，即发生疲劳磨损。由此造成模孔剧烈磨损，线材招光质量差。其次，针新诗磨头是手工修制的，磨头形状极难呈理想圆锥形。因此，在研磨过程中，由于针磨头呈锥面，径向分力存在，且几乎不可能完全平衡，由此而产生的偏心力使悬置的磨头呈现挠曲，从而加工出偏心的模孔。从考核产品或设备可靠性的角度来看，主要年级标是寿命和性能指标（工艺可靠性）。显而易见，针磨工艺是比较落后的。我国在消化、吸收国外先进技术的基础上，研制出拉丝模抛光机，填补了国内的空白。三、课题主要内容和要求本课题的题目是拉丝模抛光机的反球创新设计，要求用用液压系统控制；总体方案的确定；主要参数的分析、计算；液压控制系统的设计；拉丝模抛光机部件和零件设计并利用三维软件（SOLIDWORKS，UG或Pro/E）进行三维建模；用计算机绘制拉丝模抛光机的装配图、零件工作图；撰写设计、计算说明书；毕业答辩。四、研究方法、步骤和措施 1、研究方法熟悉拉丝模抛光机的设计工艺过程，掌握拉丝模抛光机参数的确定和计算方法。用电脑绘制总装配图和零件图。 2、步骤和措施（1）查找资料，分析课题，了解拉丝模抛光机的设计要求和结构。（2）通过参考本课题的相关论文及查找相关行业信息，认真分析及总结后撰写文献综述和开题报告。（3）在指导老师的指导下，搜集阅读相关资料及文献，结合实习所学，理论联系实际，加深对本课题的感性和理性认识。（4）通过所学软件和所具备的专业知识，完成对四柱式液压机的设计任务。（5）撰写毕业设计说明书，进行毕业设计答辩。毕业设计（论文）开题报告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：指导教师：年月日所在专业审查意见：负责人：年月日拉丝模抛光机的反求创新设计摘要：通过国外拉丝模抛光机的图片资料，在消化吸收引进国外先进技术的基础上，反求创新设计拉丝模抛光机。本设计以机械结构设计为基础完成了控制抛光丝往复移动的液压系统设计和夹紧拉丝模的夹紧装置设计，带传动装置具体参数和尺寸的设计以及关键零部件及总装图的三维造型。在控制系统设计中，主要完成了液压缸和油箱的设计，以及泵组零件连接的结构设计和联轴器的选择。该抛光机的特点在于用双杆活塞液压缸来控制抛光丝的往复运动，通过抛光丝的往复运动和夹具的旋转运动形成的复合运动来实现对拉丝模内孔的研磨抛光。关键词：拉丝模抛光机液压传动夹紧装置带传动Creative Reverse Design on Drawing Die Polishing MachineAbstract: On the basis of advanced foreign technology and the abroad picture materials of drawing die, the drawing die polishing machine was creative reverse designed. Basing on the mechanical structural design, the creative design completes the design of hydraulic system which is used to control the reciprocating movement of polishing wire and clamping device which is used to clamp polishing wire. The specific parameters and dimensions of belt driver transmission device, key components and the three-dimensional modeling are also designed here. In the design of control system, hydraulic cylinders, fuel tanks, the structure of pumping systems connection parts are designed, and the coupling also has been choose. The characteristics of this polishing machine is that it uses the double-piston hydraulic cylinders to control the reciprocating movement, through the compound motion which is formed by the drawing wires reciprocating movement and the fixtures rotary motion to realize the lapping and polishing on the hole in drawing die. Key words: Drawing Die polishing machine hydraulic transmission clamping device belt transmission.III第1章绪论1.1 引言目前中国已经成为全球线材制品大国。线材行业中广泛使用的一种模具是拉丝模。拉丝模的内孔由圆柱面与圆锥面组成，。圆锥面为对线材（工件）的压缩区，圆柱面为拉丝模的定径区（抛光区），其直径大小与线材尺寸相对应。拉丝的质量直接影响线材的形状、尺寸、表面粗糙度及使用寿命。我国目前采用的拉丝模研磨工艺是五十年代初从苏联引进的针磨工艺。这种工艺的可靠性不高，且生产效率较低。拉丝模抛光机的反求创新设计正是为了提高拉丝模使用寿命、拉丝模内孔的抛光精度、抛光效率等而开发的。本课题设计的将是一种新型拉丝模线研磨抛光机，该机主要由卡具旋转机构、丝架往复运动机构两部分组成。该机特点在于可将拉丝模的内孔一次研磨抛光成型，使生产效率大大提高。丝架往复运动机构，采用配重平衡，从而使丝架高、低速运行平稳，加工范围增宽，加工精度提高，使加工小孔径拉丝模具成为现实。而拉丝模抛光机的反求创新设计主要有两个方面：一是抛光丝往复运动系统设计；二是卡具放置机构设计。1.2 课题研究的目的和意义1.2.1课题的来源及研究目前中国已经成为全球线材制品大国。但是从经济效益看，差距却很大。全行业各类产品基本生存在上下游企业的夹缝中，长期以来在微利和亏损的边缘徘徊。这些必须引起全行业的高度关注。我国线材制品行业普遍面临成本压力，其根本出路还是加强科技进步和技术创新，增加高附加值产品的比重，同时进一步加强企业管理，节约资源，提高竞争力。预计2010年，国内中高碳线材制品的消费量将增长至865万吨（未包括净出口量）。“十一五”期间，我国中高碳线材制品消费量将持续增长，但增长率将有所下降。因为，中高碳线材（硬线）的制造成本与普通低碳钢线材的成本差距逐渐缩小，为进一步发展中高碳线材制品生产提供了条件。另外，随着中高碳线材制品生产成本的降低，特别是建筑行业用优质高强度钢丝及制品的价格与普通低碳钢丝的差距逐渐缩小，为中高碳线材制品在建筑行业推广创造了条件，这将带动中高碳制品消费总量的持续增长。线材行业的不断发展对拉丝模提出了越来越多的要求，低成本高质量就要求拉丝模的使用寿命要更长，内孔精度要更高，总之就是要提高拉丝模的质量。拉丝模的内孔由圆柱面与圆锥面组成，见图1.1。圆锥面为对线材（工件）的压缩区，圆柱面为拉丝模的定径区（抛光区），其直径大小与线材尺寸相对应。拉丝模的质量直接辩证唯物线材的形状、尺寸、表面粗糙度及使用寿命。我国目前采用的拉丝模模孔研磨工艺是五十年代初从苏联引进的针磨工艺。它的工作原理是，模具旋转，针状磨头在磨孔内做微移动或摆动，以达到加工模孔的目的，见图1.2。这种工艺的可靠性不高，且生产效率较低。针状磨头设计成锥状是为了使其在模也内穿进方便，同时在磨削过程中产生径向分力以提高磨削效果。但因此也带来很多弊端。首先，针状磨头的锥度使加工出来的模孔也具有锥度，使用有锥度的模孔拉丝时，起定径作用的仅仅是锥状模孔的小端（见图1.3）。定径区小，因而在抛光作业时的接触面积小，那么由于拉丝模工作过程中作用在磨擦表面微观体积上周期性的接触载荷或交变应力的存在，极易使表面或次表面形成裂纹。由此造成模孔剧烈磨损，线材抛光质量差。其次，针状磨头是手工修制的，磨头形状极难呈现理想圆锥形。因此，在研磨过程中，由于针磨头呈锥面，径向分力存在，且几乎不可能完全平衡，由此而产生的偏心力使悬置的磨头呈现挠曲，从而加工出偏心的模孔。另一方面，由于模头的不规则，在磨削过程中出现高频交变应力，以致产生振动。对于一个“ 悬臂梁”结构，在加工过程中存在的振动，将对整个结构的寿命有所影响。图2.1拉丝模的拉拔过程从考核产品或设备可靠性的角度一看，主要指标是寿命和性能。显而易见，针磨工艺是比较落后的。所以就要求改进国内的拉丝模抛光技术，本课题就是在消化、吸收国外先进技术的基础上，研制出高速线抛光机。1.2.2 国内外拉丝模抛光机的发展现状我国拉丝模制造工业从八十年代起，发展较快，但总的来说与国外还有不小的差距，我国制模工业还比较落后，加强制模管理，提高拉丝模的质量水平，推动制模工艺技术的进步是当前的重要课题。八十年代以来，我国金属线材加工行业有好几十个厂家，先后引进了上百台高速拉线设备，在使用过程中，由于种种原因，普遍未达到设计水平已成为刻不容缓的重要任务。研磨工艺是拉丝模成型的主要工序。它分为三个步骤，粗磨、细磨(精磨)、抛光。加工方法基本相似，但使用磨料不一。据中国机床商业网报道，随着科学技术的不断发展，各种模具的加工工艺要求越来越高。提高模具抛光的速度和质量使我国模具制造工艺达到世界先进水平，已成为刻不容缓的重要课题。目前，国外拉丝模抛光效果最好的是日本、美国，而意大利、瑞典、丹麦等国抛光质量次之。1.3 课题研究内容与思路1.3.1 课题的研究内容本课题在结合中国的传统生产工艺的基础上，结合生产实践，开发一种高效、优质的拉丝模抛光生产设备，主要针对拉丝模抛光机的卡具旋转机构进行机械系统结构的反求设计，对抛光丝往复运动的控制系统进行创新设计。本课题的卡具旋转机构是指夹持拉丝模，并带动拉丝模一起作回转运动，主要包括以下几个方面：其一，将拉丝模定位夹紧，要抛光拉丝模的内孔就必须要确保拉丝模的定位定心精度；其二，将带运动拉丝模一起作回转运动，该拉丝模抛光机的工作原理是利用抛光丝的往复运动及拉丝模的回转运动来对拉丝模内孔进行抛光的，所以该卡具机构的主要任务就是将拉丝模固定在一定的高度并且使其能够做旋转运动。所以课题根据拉丝模的主要工艺过程，设计出的卡具旋转机构主要有以下几个部分：夹紧、旋转。该课题的控制系统是指能使抛光丝作上下往复运动的系统。1.3.2课题的研究思路本课研究的主要设计思路是：（1）通过查资料、结合传统的生产工艺的基础和机械线材行业的发展需要，设计拉丝模抛光机卡具旋转机构及抛光丝往复运动控制系统的大体部件。（2）采用Pro/E软件初步设计出拉丝模抛光机的主体结构，以及各个附属机构。（3）根据零部件的设计计算，确定其结构并选定各零件的材料。（4）绘制主体结构的三维图纸和工程图纸，关键零件的三维图纸、工程图纸和有限元分析。（5）通过计算完成各个机构动作的自由度的分析和计算；分析各个动作的运动的方程。（8）根据要求和设计过程，编写设计说明书。1.4 本章小结结合三维实体建模技术、二维建模技术、优化设计技术等技术对原有的拉丝模抛光机进行整体反求创新改造设计，用液压系统来代替连杆机构对抛光丝往复运动进行控制，同时，对操作人员进行必要的培训可以加速生产效率和质量。应用以上的分析我们设计的拉丝模抛光机一定能满足生产者的需求，在激烈的市场竞争中站稳脚步，获得更大的利润。第2章设计方案的确定2.1 拉丝模的抛光过程分析根据本课题拉丝模抛光机的反求创新设计的要求及所要实现的加工功能，即，拉丝模的夹持旋转和抛光丝对拉丝模内孔抛光的上下往复运动。其整个拉丝模抛光机的抛光过程为：装夹拉丝模装夹抛光丝起动机器抛光丝往复运动抛光模孔从抛光过程可以看出，拉丝模抛光机的主要工作部件是抛光丝的往复移动和拉丝模的回转运动，抛光丝在控制系统的作用下在拉丝模内孔内上下移动，而拉丝模在夹持机构卡具旋转机构的固定下通过电机带动作回转运动，抛光丝和拉丝模的相对运动产生磨擦，从而对模孔定径区进行抛光加工。2.2 课题方案的分析与确定根据拉丝模抛光机的抛光过程，设计了以下几个可行性方案，分别如下。2.2.1方案设计一抛光丝的往复运动采用数控系统控制，这种控制系统要求操作人员要具有扎实的专业知识，能熟练掌握零件的工艺规程并且编制其加工程序，目前在国内的应用局限性还比较小。2.2.2方案设计二用磨液射流磨削抛光拉丝模模芯。磨液射流磨削抛光原理是磨液在高速气流的带动下，通过喷射，得到很高和速度。磨削抛光时，虽然磨粒的质量很小，但因速度很高，故磨料具有足够的动能对金属或非金属表面进行磨削抛光加工。磨削抛光时，作用于工件表面上的冲击力可分解为水平分力Px和垂直分力Py（如下图所示）。a)受力图 b)抛光机的组成图2.2 磨液射流磨削抛光原理这种抛光机主要适用于生产中的各种复杂曲表面的抛光。2.2.3方案设计三采用液压控制系统来控制抛光丝的往复运动。液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式，它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性，液压控制在工业上受到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质，来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成为完一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。液压缸的活塞杆在液压油的推动下上下移动，而活塞杆通过丝夹头与抛光丝连接，并带动抛光丝作往复运动进而对拉丝模内孔进行抛光。这种控制系统既保证了拉丝模内孔的加工精度，同时结构简单，操作方便，对操作人员的专业要求不如数控系统的高，而适用范围又比较广。所以，综上所述，该拉丝模抛光机抛光丝的往复运动采用液压系统来控制。第3章拉丝模抛光机系统运动机构设计综合拉丝模抛光机系统的原理图（图2.1）可知分为两种传动系统，一为拉丝模夹持机构采用直接驱动方式，由于是旋转，故选择带传动。这是根据给定条件、机构尽量简单明了、机构相容性等选择的方案。二为抛光丝的往复运动，由于抛光丝的往复运动速度比较快，采用双作用单活塞液压缸来驱动。原理是将液体压力能转换成抛光丝的往复移动并对外做功。用液压系统控制的拉丝模抛光机其系统的运动平稳。拉丝模抛光机的原理图如3.1所示,三维造型如图3.2所示。图3.1拉丝模抛光机原理图1-油箱;2-滤油器;3-齿轮泵;4-溢流法;5-节流阀;6-压力表;7-液动换向阀;8-机动换向阀;9-液压缸;10-丝夹头;11-夹具;12-工件;13-轴承;14-带;15-带轮;16-电动机图3.2拉丝模抛光机三维图3.1 拉丝模抛光机的液压传动简介3.1.1 液压传动的特点液压传动和机械传动、电气传动相比具有传递功率大、运动平稳、换向迅速、能无极高速以及容易实现自动化等优点。金属切肖加工时，工艺系统的运动平稳性对工件加工精度的影响是至关重要的。因此，作为精加工机床，液压传动在磨床上被广泛采用。目前各种磨床的液压系统主要用来完成快速进退的辅助运动、磨轮架的横向进给运动以及工作台纵向往复进给运动等。所以拉丝模抛光机中抛光丝的往复运动就采用液压系统来控制。3.1.2 抛光丝往复移动的液压系统图2.2为简化后的拉丝模抛光机抛光丝液压传动系统。图中电动机带动齿轮液压泵旋转，于是油箱中的液压油经滤油器过滤后流向液压泵吸油口，经液压泵向系统输出。压力油流过节流阀的开口，再经换向阀的右通道进入液压缸的右腔，液压推动活塞连同抛光丝一起向左运动。液压缸左腔的油经换向阀的左通道流回油箱。若将换向阀阀心移至右端，此时液压泵输出的压力油经换向阀进入换向阀左腔，推动活塞连同抛光丝向右运动。液压缸右腔的油经换向阀另一通道流回油箱。调节节流阀的开口大小，可以改变油液通过的流量大小，从而控制抛光丝往复运动的速度。齿轮液压泵供给系统的流量是恒定的。当节流阀阀口较小，通过的流量小于液压泵的供油量时，系统的油压升高，溢流阀的阀芯在底部液压推力作用下压缩上部弹簧而向上移动，使阀口打开，系统中多余的压力油便以溢流阀回油箱。因此，调节溢流阀弹簧顶紧力的大小，可以调节系统工作压力的大小。当液压缸的活塞杆运动到左端时，活塞杆碰到左边的二位二通机动换向阀的阀杆，左边的机动换向阀的阀口打开，液压油并通过机动换向阀流入液动换向阀，液动换向阀的阀心右移，左边的阀口并被打开液压油从液动换向阀流入液压缸推动活塞右移，机动换向阀的在弹簧力的作用下回复原位，机动换向阀的阀口关闭；当活塞杆运动到右边，碰到右边的机动换向阀的阀杆，右边机动换向阀的阀口打开，液压油从液动换向阀的右腔流入液动换向阀推动阀心左移，液动换向阀的右阀口被打开，液压油通过换向阀流入液压缸右腔推动活塞左移，右边的机动换向阀阀口在弹簧作用下关闭，这样就达到了活塞杆的往复运动。若将换向阀的手柄扳至中间位置，其阀芯亦处于中间位置，堵死了换向阀的进油与回油口,此时工作液压缸左右两腔即不进油也不回油,抛光丝停至某位置。液压泵输出的压力油全部通过溢流阀流回油箱。为了安全保险起见，在液压缸两头的机座上分别装有两个机动换向阀，一个失效后就由另一个起作用。机动换向阀又称行程阀，这种阀必须安装在执行元件附近，在执行元件驱动工作部件的行程中，装在工作部件一侧的挡块或凸块移动到预定位轩时不压下阀心，使阀换位。机动换向阀通常是弹簧复位式的二位阀。它的结构简单，动作可靠，换向位置精度高，改变挡块的迎角或凸轮外形，可使阀心获得合适的换向速度，减小换向冲击。显然，整个液压系统由动力、执行、控制大部分组成。动力部分由液压泵将电动机输出的机械能转换成液体的压力能；执行部分由执行液压缸将液压泵输出的液体压力能转换成工作部件移动的机械能；控制部分由各类阀组成，以控制与调节系统的压力、流量以及流向等，使系统各动作协调，以满足工作需要。3.2液压系统的设计及计算3.2.1 主要技术指标：（1）电源：220V 50Hz 550W（2）加工孔径范围：0.0154.00mm（3）模座摇摆角度：0-20度（4）模座转速：850转/分（无级）（5）冲程速度：0-200次/分（无级）（6）冲程幅度：80mm （7）定时时间：1秒99分99（8）拉丝模拉拔力：F=4524N3.2.2液压系统设计计算（1）分析设计要求，绘制液压系统草图按设计要求，希望系统结构简单，工作可靠，估计到系统的功率不会很大，且连续工作，所以决定采用单个定量泵、非御荷式供油系统，为提高稳定性与可靠性，采用溢流阀与节流阀来调节进入液压缸的流量，进而达到调节速度的目的。液压系统如图3.3：图3.3抛光丝往复运动液压传动系统1-油箱;2-滤油器;3-齿轮液压泵;4-压力表;5-液压缸;6-液动换向阀;7-机动换向阀8-节流阀;9-溢流阀（2）液压缸的结构设计液压缸是液压与气压传动的执行元件，它与主机及主机的工作结构有着直接的联系。不同的机型和工作机构对液压缸则有不同的工作要求。因此在设计液压缸之前，应了解主机的用途和工作条件，工作机构的结构特点、负载值、速度、行程大小和动作要求，液压系统的选定的工作压力和流量等，以作为设计的原始依据。由于工作条件的不同和要求的多样性也很难标准化。一般均要进行专门的设计和计算，其步骤如下：根据总体设计要求，选择液压缸的类型和安装形式；形卡根据外负载大小确定液压缸工作压力据系统工作压力和往复运动速比，确定液压缸的主要尺寸（如内径、活塞杆直径、缸壁厚度等）；根据机构运动的行程和速度要求，确定液压缸的长度和流量以及进出口的尺寸；根据工作压力及选用的材料，进行液压缸结构设计（确定缸盖、活塞的连接形式和结构赃等）；确定导向、密封、防尘、缓冲和排气等装置的形式；绘制液压缸装配图。（3）液压缸的基本尺寸的确定及校核初选液压缸的工作压力由参考文献1表9.4，取液压缸工作压力为2Mpa。确定液压缸的几何参数因为采用双杆液压缸，所以按工作压力，可以选杆径 d=0.3D，代入上式，求得一般可取背压 =0.5MPa（对低压系统而言），代入上式有：因为抛光丝上的力远远小于拉拔力，所以按文献1表3.1-2,表3.1-6取进给液压缸的标准尺寸为：D= 63mm,d=20mm。确定液压缸的缸筒长度L及壁厚液压缸缸筒长度等于其有效工作行程的一半加上活塞宽度。L=80/2+（0.61）D=77.8103mm当额定压力时，取=, 液压缸壁厚用薄壁筒计算公式来求：液压缸缸筒外径取壁厚=5mm，缸筒外径=73mm。（4）确定液压缸的结构形式液压缸的结构形式是指它的类型、安置方式、密封形式、缓冲装置、排气装置等。据设计要求液压缸采用装配活塞、双杆、缸体固定。采用双杆可以使活塞杆在工作时处于受拉伸应力状态，有利于提高活塞杆的稳定性，并且可以减少活塞杆的直径。活塞上采用两个O型密封圈，缸盖上因为压力不高，杆径较小，所以采用一个U型橡胶密封圈，还加了一个防尘圈。由于抛光丝作直线进给运动在运动方向上没有严格的定位要求,所以不必采用缓冲结构。快退时可以采用电气行程开关预先发讯，使三位四通换向阀切换至中位，抛光丝停住，避免刚性冲击，排气设置放气螺塞。（5）计算液压缸主要零件的强度和刚度从以上计算可以看出，对于小型低压（）液压缸，按强度条件计算出来的缸壁厚度尺寸是很小的。因此在设计这类液压缸时，可以先不计算而直接按机械结构尺寸的需要直接设计制图，然后进行强度校核。这样做在一般情况下，均可满足强度要求。而对于高压液压缸或铸铁材料的缸体，缸壁的强度估算是必要的，这样可以避免结构设计图的返工和修改。对于缸盖、活塞杆、联结件，鉴于与上相同的原因，强度计算一般亦可以放在结构设计后的强度校核中进行。（6）完成液压缸的结构设计和部分零件液压缸的活塞速度一般可取b0.4D，同时应该考虑到密封圈安装时的必要几何尺寸。缸盖应该考虑到进油及加工工艺要求，缸盖连接算计应考虑必要的导向与支承结构尺寸。根据上述液压缸的结构特点及内径、杆径、行程等要求，进行液压缸的结构设计，液压缸的零件设计可参阅有关资料或手册，其液压缸装配图见附录。（7）确定液压泵规格和电动机功率及型号确定液压泵规格确定缸的最大流量确定液压泵流量由于系统中只有一个液压缸，所以上面所处的最大流量即是系统的最大理论供油流量。另外考虑到泄漏流量和溢流阀的溢流流量，可以取液压泵流量为系统最大理论流量的1.11.3倍。现取1.1倍值计算，则有由于系统中只有一个液压缸，所以缸的最大流量即为系统的最大理论供油流量。另外考虑到泄漏流量和溢流阀的溢流流量，可以取液压泵流量为系统最大理论流量的1.11.3倍。现取1.1倍值计算，则有查产品样本,采用低压齿轮泵，选取 CB-B50型为系统工程的供油泵。其额定流量为50L/ min，额定压力为2.5MPa，额定转速为1450r/min。确定电动机功率及型号电动机功率P=按 CB-B50型齿轮泵技术规格，查得的驱动电机功率为2.6KW，或取功率略大一点的交流电机。查电动机产品，选取电动机型号为Y100L2-4，额定功率为3KW，转速为 1500r/min。确定泵和电机的联接泵和电机的联接采用联轴器，联轴器是用来连接两轴使其一同回转并传递运动和转矩的一种常用部件。回转过程中被连接的两轴不能脱开，必须在机器停车时将连接拆卸后才能使两轴分离。用联轴器连接的两轴，由于制造和安装误差、受载后的变形以及温度变化等因素的影响，往往不能保证严格的对中，两轴间会产生一定程度的相对位移。因此，除了要注联轴器能传递所需的转矩，还应在一定程度上具有补偿两轴间相对位移的性能。联轴器分刚性联轴器、挠性联轴器和安全联轴器三大类。刚性联轴器由刚性连接元件组成，元件之间不能相对运动，因而不具有补偿两轴间相对位移和缓冲减振的能力，只能用于补连接两轴在安装时能严格对中和工作中不会发生任何相对位移的场合。刚性联轴器主要有凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等，其中凸缘联轴器的应用最为广泛。凸缘联轴器由两个带凸缘的半联轴器和连接螺栓组成。两半联轴器分别用键与两轴相连接，同时它们再用螺栓相互连接。凸缘联轴器有两种对中方式：一种是利用两个半联轴器接合端面上凸出拭目以待对中榫和凹入的榫槽相配合对中，其对中精度高，工作中靠预紧普通螺栓在两个半联轴器的接触面间产生的磨擦力来传递转矩，装拆时轴必须作轴向移动，不太方便，多用于不常装拆的场合；另一种是采用铰制孔用螺栓对中，工作中靠螺栓杆的剪切和螺栓杆与孔壁间的挤压来传递转矩，其传递转矩的能力较大。若传递转矩不大，可以一半采用铰制孔用螺栓，另一半采用普通螺栓，这种结构装拆时轴不需作轴向移动，只需拆卸螺栓即可，比较方便，可用于经常装拆的场合。凸缘联轴器的材料可采用35、45钢或ZG310-570，当外缘圆周速度时可采用HT200。凸缘联轴器结构简单，制造成本低，工作可靠，维护简便，常用于载荷平稳、两轴间对中性良好的场合，使用时应注意设置防护罩等安全防护装置。套筒联轴器能过一个公用套筒并采用键、销或花键等零件，使两轴相连接。在采用键或花键连接时，应采用锥顶紧定螺钉作轴向固定。为了保证连接具有一定的对中精度和便于套筒的装拆，套筒与轴通常采用H7/k6的配合。套筒联轴器的优点是结构简单，制造方便，径向尺寸小，成本较低。其缺点是传递转矩的能力较小，装拆时轴需作轴向移动，有时不太方便。套筒联轴器通常适用于两轴间对敌中性良好、工作平稳、传递转矩不大、径向尺寸受限制、转速低（）的场合，如机床传动系统中。轴的直径一般小于100mm，采用半圆键连接时，轴径小于35mm。挠性联轴器主要用于两轴工作中有相对位移的场合。挠性联轴器可分为无弹性联轴器、非金属无件挠性联轴器、金属弹性元件挠性联轴器和组合挠性联轴器。无弹性元件挠性联轴器：这类联轴器的组成零件间具有相对可移性，因而可以补偿两面轴间的相对位移，但因无弹性元件，故不能缓冲减振。一般多用于机器刚性较差，工作中工件不能完全对中的场合。非金属弹性元件挠性联轴器：用于工作载荷不平稳有冲击和振动的场合。其常用类型有如下几种，弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器、轮胎式联轴器。弹性套柱销联轴器的结构和凸缘联轴器的结构相似，只是用套有弹性套的柱销代替了连接螺栓。柱销的一端以圆锥成与一半联轴器上的圆锥孔相配合，并用螺母固定。另一端套装有整体式弹性套，与另一半联轴器凸缘上的圆柱形孔间隙配合。因弹性套的弹性变形和间隙配合，从而使联轴器具有补偿两面轴相对位移的能力和能动冲吸振的功能。两半联轴器与轴配合的孔可做成圆柱形或圆锥形。弹性套柱销习轴器制造容易，装拆方便，成本较低，其弹性套易磨损，但更换方便，主要适用于起动频繁、需正反转的中、小功率传动，工作环境温度应在负的20度到70度的范围内。弹性柱销联轴器与弹性套柱销联轴器很相似，但结构更为简单。柱销同尼龙制成，强度高于橡胶，具有较好的耐磨性，工作时靠柱销的剪切和挤压传递转矩，因而承载能力较大，寿命也较长。为了增大补偿量，可将柱销的一端拷贝成鼓形。为防止柱销滑出，在两半联轴器的外侧设置有固定挡板，这种联轴器允许补连接的两轴间有一定的轴向位移以及少量的径向位移和偏角位移，适用于冲击载荷不大、轴向窜动较大、起动频繁、正反转多变的场合。因尼龙有吸水性，尺寸稳定性差，导热率低，热膨胀系数大，使用中应限制工作温度在负20度到70度的范围内。轮胎式联轴器是利用轮胎状橡胶元件用螺栓与两个半联轴器连接，实现两轴的连接。主要用于有较大冲击、需频繁起动或换向、潮湿、多尘的场合。金属弹性元件挠性联轴器具有体积小、强度高、传递转矩大、缓冲减振性能好、寿命长、耐腐蚀、耐热、耐寒等特点。综上所述，该拉丝模抛光机属于起动频繁的中、小功率传动，又考虑到装拆需求及经济成本，所以泵和电机的连接选用弹性套柱销联轴器。联轴器图见附录。和以待益15151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515151515校核联轴器查文献3表17-3选型号为TL4的弹性套柱销联轴器,其公称扭矩为根据文献6如下公式有，联轴器的最大转矩为：式中联轴器传递的名义转矩（）；联轴器的工作情况系数。查表63.12-2有，电动机的最大转矩为：，将这两个数据代入上式有：因此，所选的联轴器符合要求。（8）确定各类控制系统工作压力为 2MPa，油泵额定最高压力为 2.5MPa，所以可以选取额定压力大于或等于2.5MPa的各种元件，其流量按实际情况分别选取。目前中低压系统的液压元件，多按 6.3MPa系列的元件选取，所以可以选取。溢流阀的型号为：Y-63B换向阀的型号为: 34Y-100BZ节流阀型号为: L-63B滤油器可选用型号为WU-6363的网式滤油器，过滤精度为 100m。表3.1液压元件明细表序号元件名称可通过的最大流量(L/min)型号1齿轮泵44.85CB-B502机动换向阀44.85O3液动换向阀44.8534Y-63BZ4节流阀44.85L-63B5溢流阀44.85Y-63B6滤油器44.85WU-63637压力表开关K-6B管道通径与材料，阀类一经选定，管道的通径基本上已经决定，这是标准化设计的一大方便。只有在有特殊需要时才按管内平均流速的要求计算道通径。按标准：通径流量44.85L/min处，选用 15mm通径的管道。为了便于安装,可以采用紫铜管,扩口接头安装方式.壁厚按强度公式有：其中，紫铜的=25MPa，为安全起见，取p=2MPa来计算所以可以取15、壁厚1mm的紫铜管。考虑到扩口处管子的强度，壁厚可以略有增加，一般按常用紫铜管的规格选取即可（对低压系统而言），对高压系统必须进行计算。（9）油箱设计确定油箱容积与结构因为是低压系统，油箱容积按经验公式计算油箱容积V=（24）q现取V=4q=480=320 L由JB/T7938-1995，取油箱箱容积为400L。结构可以采用开式、分立、电动机垂直安装式标准油箱。材料：油箱体由A3钢板焊接而成，箱底用Q235钢板，其厚度等于或略大于箱体侧壁钢板的厚度，油箱盖多用铸铁或钢板两种材料制造。基本结构为了在相同的容量下得到最大的散热面积，油箱外形为立方体可长六面体为宜。油箱的顶盖上一般要安放泵和电动机以及阀的集成装置等，据此可基本确定箱盖的尺寸；另外，油箱的结构尺寸即油箱三个边的比例，一般为1：1：11：2：3之间，可以计算出油箱三边分别为：9mm、18mm、27mm。最高油面只允许达到箱高的80%，这样就可基本确定箱高的尺寸。油箱一般用厚度为2.54mm的钢板焊成，顶盖要适当加厚并用螺钉通过焊在箱体上的角钢加以固定，顶盖采用分块的。泵、电动机和阀的集成装置可直接固定在顶盖上，安装板与顶盖之间垫上橡胶板以缓和振动。油箱底脚高度在150mm以上，以便散热、搬移和放油。吸、回和泄油管的设置泵的吸油管和系统回油管管口之间的距离尽可能远，并且都插在最低油面之下。吸油管采用容易将过滤器从油箱内取出的连接方式，所安装过滤器的位置要在油面以下较深的部位，距油箱底面不得小于50mm，这是因为油箱底部有沉积物，安装太低时容易反杂质吸入泵内。吸油管离箱壁要有3倍管径的距离，以便四面进油；回油管口加工成45度斜口形状，以增大通流截面，并面向箱壁，以利散热和沉淀杂质。回油管口在最低油面以下以防止回油时带入空气，这样可使大量油液返回油箱时不会剧烈地扰动油面，从而可以防止气泡混入油中，并能使高温油迅速流向易于散热的油箱四壁，同时离箱底大于管径的23倍，以免飞溅起泡。阀的泄油管口在液面之上是为了避免产生背压；液压马达和液压泵的泄油管引入液面之下是为了避免吸入空气。隔板设置在油箱中设置隔板是为了将吸、回油隔开，迫使油液循环流动，分离回油带进来的气泡与杂质，利于散热和常常。为了使散热好，应使液流在油箱中有较长的流程式，并且与四壁都接触。设置两个油板，油箱底部加工有倾斜度，并在最低处设置放油塞。空气滤清器与液位计的设置空气滤清器的作用是使油箱与大气相通，保证泵的自吸能力，滤除空气中的灰尘杂物，兼作加油口用。据齿轮泵的大小来选择空气滤清器的容量大小。布置在顶盖上靠近油箱边缘处。液位计用于监测油面高度，其窗口尺寸满足对最高与最低液位的观察。空气滤清器和液位计都是标准件，可按需要查手册选用。换油口与清洗窗口的设置油箱底面做成斜面，在最低处设放油口，平时用螺塞堵住，换油时打开放走油污。防污密封油箱盖板和窗口连接处均加有密封垫，各进、油管通过的孔也都装有密封垫。油箱装配图见附录。（10）选择液压油该系统为了实现低压往复运动的驱动，一般可以选用10或20号液压油。冷天用10号液压油，热天用20号液压油。第4章拉丝模的相关设计4.1 带传动4.1.1概述如图带传动由主动轮1、从动轮2及紧套在其上的环形传动带3组成。环形传动带采用易弯曲的挠性材料制成。带传动按工作原理可分为摩擦带传动和啮合传动，本机构中采用的是摩擦带传动（V带传动）。图4.1带传动示意图4.1.2带传动的设计计算（1）选择V带型号根据要求选择所需电动机，查文献3选取型号为Y802-4，其额定功率为0.75KW，满载转速为1390r/min，同步转速为1500 r/min，质量为18kg。确定计算功率，查文献10表4.6得工作情况系数K=1.4，则有按、=1390 r/min查文献6的图3.5-1，选O型V带。（2）确定带轮直径、选取小带轮直径：参考文献6的图3.5-1及表3.5-5，选取小带轮直径=71mm。验算带速：确定从动带轮直径：=，查表3.5-5取=112mm。计算实际传动比：验算从动轮实际转速：，（880-850）/850100%=3.5%,所以允许。（3）确定中心距和带长初选中心距：，取=250 mm。计算带的基准长度：由文献10的表4.2得=800 mm。计算中心距：确定中心距高速范围：4验算小带轮包角：，合适。（5）确定V带根数z确定额定功率：由=71mm、=5m/s和=6m/s，查设计手册得Z型V带的额定功率分别为0.53KW和0.62KW，用线性插值法求=5.27m/s时的额定功率值，=确定V带根数z：（-包角系数，-长度系数），查文献6得=0.04KW,查表3.5-10得=0.98,表3.5-11得=1.0；所以z根，取z=2根。（6）计算单根V带初拉力查文献6表3.5-1得单位长度质量q=0.0612kg/m,（7）计算对轴的压力（8）确定带轮的结构=71mm,采用实心式结构；=112 mm的带轮和拉丝模夹具体设计成一体，以便带动拉丝模一起作回转运动。根据上面3.1.2所计算出的带轮结构尺寸，利用Pro/E三维实体建模可以得出带轮的结构图。其中小带轮图如图4.2,大带轮如图4.3:图4.2小带轮图图4.3大带轮图4.2电机的相关设计4.2.1确定小带轮与电机连接处的键电动机的主要外形尺寸和安装尺寸示意图，如图4.4所示。图4.4 电动机的外形和安装尺寸所选电动机的主要外形尺寸和安装尺寸，查手册3中表20-2，如表4-1和4-2所示。表4-1电机安装尺寸(单位：)HABCDEFGGK801251005019406615510表4-2电机外形尺寸(单位：)ABADACHDAABBHAL160150851703413010285（1）键连接的选择键连接的选择包括类型选择和尺寸选择两个方面。由于电机和小带轮的材料都已经确定了，据连接的结构特点、使用要求和式作重要条件来选择键连接的类型；键的尺寸则按符合标准规格和强度要求来取定。键的主要尺寸为截面尺寸b、h和长度L。由于电机是标准件，所以与之相关的键的基本尺寸b、h已经确定为6、6；长度L可参照轮毂长度B从标准中选取，一般取 L=B-（510）mm，由B=40 mm查标准取L=32 mm，初选A型平键，材料为45钢。（2）键连接的强度校核在传递转矩时，各零件的受力如图3.4所示。普通平键连接的主要失效形式是工作面的压溃，按工作面上的挤压应力进行强度校核计算；导向平键和滑键的主要失效形式是工作面的过度磨损，按工作表面上的压强进行条件性的强度校核计算。只有在严重过载情况下，平键连接才有可能出现如图3.4沿a-a面的剪断。图4.5平键连接情况假设键的工作表面上载荷均匀分布,合成后的集中力F(圆周力)作用于接触面高度中点,参照图3.4,可得普通平键连接的挤压强度条件式中 T传递的转矩,单位为N. mm； k键与轮毂的接触高度，单位为mm； d轴的直径，单位为mm； l键的工作长度，单位为mm；键、轴、轮毂3者中最弱材料的许用挤压应力，单位为MPa；由设计手册查得电机的相关参数为d=19mm、k=3mm、l=L-b=32-6=26 mm，查参考文献10的表12.1有=125150MPa，则有由以上可见所选键满足强度要求。4.2.2螺栓组连接设计已知工作载荷，力的作用线在垂直方向上，底板高，其余尺寸见图4.6。设计内容及设计结果见表4-2:图4.6电机螺栓组连接表4.2螺栓连接设计设计项目设计依据及内容设计结果（1）螺栓组受力分析水平方向上分力垂直方向上分力翻转力矩由图4.6知方向上不受力（2）失效形式分析该连接可能出现以下几种失效形式:(1) 在作用下，电机可能向下滑移；(2) 最上边的受拉螺栓可能被拉断或产生塑性变形；为防止滑移，应保证有足够的预紧力。（3）计算作用下受力最大螺栓所受的最大工作拉力由文献10的式13.8（4）计算最大工作拉力（5）计算螺栓所受总拉力计算预紧力计算螺栓总拉力由底板不滑移条件:,可得:查文献10的表13.9得,则,取,则设计时取可靠度系数；接合面间的摩擦因子，接合面干燥时，否则取；螺栓个数。（6）确定螺栓直径选螺栓材料35钢，性能等级4.6级,查表13.5得:,查表13.7取安全系数,螺栓材料的许用应力由式13.21,，按GB196-81粗牙普通螺纹标准，当,其，可满足要求，故可选M8的螺栓。35钢，4.6级S=1.5（7）校核接合面工作能力:接合面上部不出现缝隙由式13.9,故不会出现缝隙（8）验算预紧力对碳素钢,要求预紧力符合要求所以电机的连接选用M8的普通螺栓连接。4.3 拉丝模夹具设计4.3.1 确定方案根据已经给定的未加工的硬质合金拉丝模，其上下两底面和圆周面的尺寸和精度已经确定并加工好。该夹具是在拉丝模抛光时用来确定抛光丝与模孔的位置精度，并能使抛光丝对拉丝模中心孔进行研磨抛光的机构。4.3.2 确定要限制的自由度按照加工要求，拉丝模抛光机抛光模心时抛光丝做上下往复运动，并且拉丝模在上下方向上不应有相对运动，因此应限制拉丝模上下运动的自由度。拉丝模在异步电动机的带动下随模座做回转运动，相对模座来说还要限制X-Y方向上的转动自由度。另外两个方向上的转动和移动自由度已经随着拉丝模与模座的圆周面接触受到了限制。即加工拉丝模时应限制六个自由度，实现完全定位。4.3.3定位方案选择拉丝模以其上下两底面及其圆周面为定位基准，夹具体加工出与其相配合的孔用来定位拉丝模，利用压板、双头螺柱和滚花螺母相配合来限制其五个自由度，最后在压板上做一凸台，在拉丝模上做出与其相对应的孔，安装时两者配合限制其最后的转动自由度，实现完全定位。4.3.4 夹紧方案根据工件夹紧的原则，如图4.6所示，将工件放入夹具体内，夹具体加工出与工件配合的孔用来定位工件，利用压板、圆柱头六角螺钉相配合来限制除转动自由度外的其它五个自由度，最后在压板上做一凸台，在工件上做出与其相对应的孔，安装时两者配合限制其转动自由度，实现完全定位。由于工件和其夹具体需要

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