刨花板热压机开题报告

毕毕业业设设计计 论论文文 开开题题报报告告 设计 论文 题目设计 论文 题目 刨花板热压机设计刨花板热压机设计 院院 系系 名名 称称 机电工程学院机电工程学院 专专 业业 班班 级级 机械设计机械设计 08 1008 10 班班 学学 生生 姓姓 名名 宋超宋超 导导 师师 姓姓 名名 马慧良马慧良 开开 题题 时时 间间 2012 03 152012 03 15 1 课题研究目的和意义 课题研究目的和意义 指导委员会审查意见 签字 年 月 日 1 课题研究的目的和意义 1 1 设计目的 设计一个结构合理 功能完整且精度满足设计要求的刨花板热压机 通过 本次设计 了解刨花板热压机的基本工作原理 掌握刨花板热压机各组成部件 并对各个部件的结构尺寸进行计算 强度校核 验算过程 熟悉驱动系统的选 择等 了解和熟悉常规工程设计过程 1 2 设计意义 刨花板又名碎料板 是利用小径木 木材的边角废料或甘蔗渣 芦苇 甚 至花生壳等进行加工制成的板材 在家具业 工业 建筑业有着广泛的用途 对于节约资源 废物利用有着重要的意义 刨花板作为人造板的主要板种之一 自 20 世纪 40 年代问世以来 在半个 多世纪的发展历程中 凭借其优良的产品特性 广泛的应用领域和相对低廉的 市场价格得到了全世界广大消费者的认可 近 20 年来 随着改革开放的步伐加 快 我国建筑装修 家具业等消费市场的需求快速增长 使刨花板市场发展突 飞猛进 据统计 2009 年我国刨花板产量达到 1431 万 m3 是 1990 年生产量 的 33 倍 成为人造板产品中增长最快的一个板种 热压是人造板生产的关键工序之一 也是人造板生产的瓶颈 所以热压工 序的执行者热压机是人造板工业中的重要设备之一 热压机的生产能力决定了 人造板生产线的产量 而热压机的技术水平也在很大程度上决定了人造板产品 的质量 人造板生产的发展与热压机技术水平的进步息息相关 人造板行业的 发展对热压机生产提出了更高的要求 而更先进水平的热压机的出现则又极大 地促进了人造板行业的发展 新的人造板国家标准对产品质量提出了更高的要求 为保证产品质量 就热 压机而言 一方面 要求工艺上采取最佳热压工艺曲线和工艺参数 控制产品质量 另一方面 热压机设备本身在结构和性能上要满足诸如制品的厚度公差 传热 的均匀度等要求 确保压制品质量 热压机的发展促进了人造板工业的繁荣 而 近年来我国人造板行业的超快速发展也为我国热压机技术的发展提供了广泛的 发展空间 2 文献综述 最早在人造板行业出现的压机是多层压机 它主要是借鉴并根据纺织工业 使用的压机改造而来 用于以纸浆来生产最早的纤维板 多层热压机出现在 20 世纪 30 年代 到 20 世纪 50 年代末出现了带有同时闭合机构的多层压机 其早 起供应商主要集中在欧洲地区 如辛北尔康普公司和贝克一冯赫伦公司 前者至 今仍然在世界人造板设备供应领域占据重要的地位 而后者却已于 20 世纪 80 年代退出了市场的竞争行列 后来多层压机在刨花板生产中获得了极大的成功 并推广开来 多层压机的使用在促进刨花板工业的发展的同时推动了整个人造 板工业的进步 而刨花板行业的发展又为多层热压机的不断改进提供了生产依 据 近年来 随着压机技术的不断发展 欧洲的主要压机生产厂家已经将主要 的生产力转移到连续压机的生产上 而我国的上海人造板机器厂 美国的华盛 顿铁工厂则成为除欧洲厂商外的多层压机市场上较为重要的供应商 美国的华 盛顿铁工厂一直致力于多层压机的发展 产品的层数 压机幅面也不断加大 而我国的上海人造板机器厂则是多层压机市场的后起之秀 依靠国内强大的市 场支持 目前已向国内外市场提供了 100 多套多层压机设备 但是 随着生产规模的不断扩大 多层压机的生产压力的也逐渐增加 为 了提高单机生产能力 通常采用两种途径提高生产能力 一是增加压机的层数 二是增大热压板的幅面 然而多层压机的缺点也随之暴露出来 1 热压辅助时间长 压机有效生产率低 使用多层压机 需要相应配置附 属的装板 卸板系统 这无形中增加了热压的辅助时间 再加上压机自身所需 要的闭合开启时间 导致热压周期长 生产效率低 而且压机的层数越多 辅 助时间越长 辅助系统也越复杂 2 随着层数的增多 多层压机对系统的同时闭合系统要求更高 而且由于 在热压过程中各层板坯受压不同 造成成品板的产品厚度不均 产品稳定性差 3 由于装板以及热压板闭合后板坯在未加压的情况下受热 使产品产生较 厚的预固化层 砂光余量大 4 热压板在热压过程中 直接受湿热蒸汽的作用 热压板腐蚀严重 影响 使用寿命 5 受压机开档和热压板的限制 多层压机生产的产品规格具有一定的限制 不能满足人们对产品多规格的要求 尽管多层压机具有以上缺点 但是到目前为止 多层压机仍然占据热压机 市场的大部分市场份额 成为人造板生产的主要压机之一 继多层压机之后 世界上第一台人造板单层压机出现了 第一台单层压机 由德国的比松公司制造 是一种主要用于刨花板生产的半自动系统 于 1957 年 正式交付使用 单层压机的最大特点是使用一条循环的钢带 通过钢带牵引铺装好的板坯 进入压机进行热压 热压完成后板坯被牵引出压机 单层压机的另一特点是辅 助热压时间的降低 结构比较简单 易于操作 而且由于不受压机开档的限制 在理论上可以生产任意规格厚度的产品 目前 全世界共有 600 多台单层压机在世界各个角落运转 制造商包括比 松公司 辛北尔康普公司 贝克 冯赫伦公司 迪芬巴赫公司 顺智公司以及其 他的一些设备厂商 我国的部分人造板设备供应商虽然也能生产单层压机 但 是由于在热压板制造 加热系统等方面技术不成熟 与世界的先进水平差距很 大 但是 不论多层压机还是单层压机 都是间歇式压机 流水式生产线在此 中断 成为生产线提高产量和自动化的一个瓶颈 而且间歇式压机还具有生产 的产品厚度偏差大 原材料消耗高 能耗大 砂光余量大等自身无法客服的缺 陷 在这种情况下 连续压机出现了 它的连续生产能力很快占领了市场 连 续压机的出现 有效促进了人造板工艺技术 生产线相关设备以及控制技术的 发展 是人造板发展历史上的一场具有重要意义的革命 与间歇式压机相比 连续式压机具有以下优点 可以在有效长度上以固定的压力和温度曲线对板坯进行加热加压 产品质 量稳定较薄热压板的使用 使连续压机可以在全部有效长度上排除热压过程中 板坯中产生的水蒸气 最大程度上避免板坯放炮的发生产品质量高 表面光洁 厚度均匀 砂光余量小产品规格多 可以有效的节约生产原料 同时 电能 热能的消耗也有大幅度的降低 压机运行更加平稳 热压机的发展促进了人造板工业的繁荣 而近年来我国中密度纤维板行业 的超快速发展也为我国压机技术的发展提供了广泛的发展空间 遗憾的是目前 我国还不具备连续压机的生产能力 国内需要的连续压机还要从国外进口 这 严重影响了我国人造板机械行业整体水平的提高 国内的有关单位也在抓紧时 间组织必要的人力 物力 技术力量进行连续压机的设计研制工作 相关的产 品也有望在未来几年问世 3 基本内容 拟解决的主要问题 3 1 基本内容 本设计主要结合现有的设计理念 在符合设计要求的前提下 使热压机的 机架整体上主要采用了钢板焊接闭式结构 这种结构制造方便无需大型加工设 备 并且 选材主要使用了工字钢 角钢等常用材料 使用钢板焊接的加工工 艺 因而 生产工艺性较好 一般机械厂均能制造 设计中主要使用了 CAD Pro E 等工程制图软件 使用了 Pro E 软件进行受力分析 热压机除整个结构布局合理 紧凑 外形美观 精密度高外 还具有以下 特点 控制系统多样化 此热压机的控制系统有光电管 无触点开关和行程开 关 这些控制电器元件灵敏 耐用 而且大部分元件安装在热压机顶部 使得 热压机结构紧凑 整洁 热压机主体部分是由一定厚度的钢板焊接成的框架式 不易变形 梯形块上设置倒角 便于找正 热压机的低压泵 高压泵和电机全部安装在油箱架下边 占地面积小 该 热压机由于装有蓄压器 因此可起到缓冲作用 以增加热压机的稳定性 当液 压系统达到一定压力时 高 低压泵可自动停止工作 当压力不足时 可自动 开启高 低压泵补充到规定油压 使液压系统总保持在规定的油压范围内 3 1 1 刨花板热压机的工作流程 刨花板压机的整个生产过程只是个简单的机械运动 但细节的过程很复杂 热压机的机械运动是由液压缸来完成 许多热压机采用下压式压制板材 液压 缸只是用简单的向上推动柱塞运动来完成 回程则采用自重回压的方式 液压 系统的控制也比较简单 它控制了整个热压机的制造工作 完成了快速闭合 挤压刨花板 保压等基本动作 3 1 2 刨花板热压机的结构 1 框架结构 2 柱塞结构 3 上托板结构 4 下托板结构 5 支架机构 6 侧压板结构 7 侧压缸结构 8 热压板结构 3 2 拟解决问题 热压机存在的问题 1 存在闭合 装卸辅助时间 生产不连续 影响产能低下 能耗浪费 2 板材厚度精度差 影响产品质量不高 3 板面 板边留余量 原料消耗居高不下 4 板材幅面小 规格少 档次低 价廉 改善机架应力状态的措施 1 在同样重量下减簿板厚 增加宽度 以提高机架抗弯刚度 减少应力 2 避免在机架内侧钻孔 焊接零件 以免引起应力集中 可将零件布置 在立柱的外侧 3 在机架上增加几块补板 以提高上 下横梁的抗弯刚度和立柱的刚度 4 减小拐角处的应力集中 可以采取圆弧过渡 或斜角过渡 5 正确选择焊缝位置 机架板一般都是拼焊而成的 焊缝强度一般都低 于母材 而且有焊接应力 所以焊缝要选在应力较小的位置 而且要沿立柱方 向 不能沿横梁方向 3 上托板 6 侧压板 2 柱塞 1 框架 4 下托板 8 热压板 7 侧压缸 5 支架 4 技术路线或研究方法 本课题在现有刨花板热压机的基础上 设计出一种可以连续热压成型的刨 花板热压机 技术路线如下 了解学习国内 外压机的发展 历程 查阅资料 了 解热压技术的 特点及不足 确定改善方法 设计出能实 现连续工作 压机主体 并设计出主 要机构 依照自己 的设计做 出总体布 局设计 用 CAD 软 件画出零 件图 装 配图等 编写毕业 论文 5 进度安排 1 3 月 15 日前 查阅 整理资料 撰写开题报告 做开题的准备工作 2 3 月 16 日 3 月 30 日 方案设计 整理机构的设计 设计计算和校核 3 4 月 1 日 5 月 31 日 结构设计 绘制装配图及零件图 4 6 月 1 日 6 月 11 日 撰写论文 提交图纸 设计说明书 进行审核 5 6 月 2 日 6 月 15 日 准备答辩 6 主要参考文献 1 张玉波 吕绍岩 玄立恒 多层人造板热压机框架 同时闭合的简易设计计 算 J 黑龙江科技信息 2009 7 2 张江涛 提高单层热压机贴面质量的关键问题研究 D 同济大学机械工程学院 2009 3 龙晓凡 甘雪菲 人造板板坯预热及热压工艺研究 J 林业机械与木工设备 2011 7 4 李斌 人造板热压机漏油故障的分析与排除 J 林业机械与木工设备 2011 2 5 袁东 世界人造板机械发展现状与趋势 J 世界林业研究 2007 6 刘建超 张宝忠主编 压力设备设计与制造 M 北京 高等教育出版社 2004 6 7 曾奇军 熊建国 曾凡军 人造板热压机框架 油缸等的简易设计计算 J 中国 人造板 2006 8 路健 张伟 国际人造板机械发展状况与技术特点 木材加工机械 2003 9 川哀华 柯尊忠 郭世英 热压机框板结构优化设计 J 合肥工业大学学报怕然 料学版 1990 10 张剑峰 杨一匕 我国人造板机械工业发展现状 存在问题及展望 J 2000 11 李沿海 日本 KU 一 IHPD 1515 型热压机设计特点 J 林业机械与木工设备 2001 1 12 Maloney T