4909-钢板校平机设计【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】
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4909-钢板校平机设计【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】,钢板,校平机,设计,机械,毕业设计,全套,资料,已经,通过,答辩
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重庆科技学院 毕业设计（论文） 题 目 _ 姓 名 _ _ 学 号 _ 院（系） _ _ _ 专业班级 _ 指导教师 _ _ 职 称 _ _ 评 阅 人 _ _ 职 称 _ 年 月 日 注 意 事 项 1. 设计（论文）的内容包括： 1) 封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2) 题名页 3) 中文摘要（ 300 字左右）、关键词 4) 外文摘要、关键词 5) 目次页（附件不统一编入） 6) 论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论、参考文献 7) 附录（对论文支持必要时） 2. 论文字数要求：设计（论文）字数理工类不少于 字，文科类不少于 字。 3. 附件包括：任务书、文献综述、开题报告、外文译文、译文原文（复印件） 。 4. 文字、图表要求： 1) 文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写。 2) 工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画。 3) 毕业论文须用 面打印，论文 50 页以上的双面打印。 4) 图表应绘制于无格子的页面上。 5) 软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档。 5. 装订顺序 1) 设计（论文） 2) 附件 按照任务书、文 献综述、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 3) 教师指导毕业设计（论文）情况记录表 4) 其它 学生毕业设计（论文）原创性声明 本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 毕业设计 （论文）作者（签字）： 签字日期 年 月 日 钢板校平机设计 课题研究的背景及意义 内容摘要： 本文主要论述了课题研究的现状、意义及内容。首先是钢板矫直的必要性及钢板矫直机的国内外现状；然后是现阶段钢板矫直机发展趋势；最后提出本课题的具体内容及意义。 什么要进行钢板矫直 随着我国板材生产规模的不断扩大，各厂家日益认识到板形在生产与市场销售中的重要性。不良板形的外部表现是板材上常见的中心波浪、边浪、瓢曲、扭曲、镰刀弯或局部鼓包 等。这些缺陷往往在板材轧制、热处理、矫直、冷却过程中形成，往往是由于温度、辊形、压下、冷却水温、水压等因素不合适造成的。 若将板带看作由无数条纵向金属纤维连结而成的材料，则不良板形材料中内应力的出现，正是因相邻纤维间存在长度差之故。由于邻近纤维间的相互制约，长纤维受压应力，短纤维受拉应力。因此，板带横向厚度差与板形有着密切的关系。横向厚差大的板带，一般板形都不好，但因只需几微米的横向厚差，即可造成明显的板形缺陷。因此，有些横向厚差很小的材料，板形也完全有可能不符合要求 。 随着民用消费类产品需求不断增加 ，市场对薄板需求也大幅度提升，同时对板材的质量要求也在大幅提升。只有有了好的材料，才能加工出好的产品来。因此这些变形如果得不到及时有效的矫正，将严重影响着产品质量和数量的提高，尤其是本身作为工具的高精密仪器和刀具，它们对用材平整度要求更加苛刻。 对于薄板，平行多辊矫直机应用最广，技术也最成熟。这种矫直机克服了普通压力矫直机断续工作的特点，成倍地提高了矫直效率，使矫直工序得以进入连续生产线，而且可以达到很高地矫直精度。本课题研究的也就是平行辊矫直机。 平行多辊薄板矫直机国内外发展很不平衡，国内基本上还停留在 传统的手动调节及机械传动方式，位置精度只 有 国外已经实现了计算机电液自动控制，位置精度已经达到 有良好的人机界面，便于现场工程师操作。 在中国销售高精度薄板矫直机的公司主要有三家，瑞士海莫乐公司、台湾双郁机械公司和美国的 密工业公司，后两家公司矫直机都作为卷板材加工流水线工序设备，而瑞士海莫乐公司作为专业矫直机制造公司，性能最好。它采用液压系统来控制矫直机的辊缝，公司产品广泛应用于汽车、建筑玻璃、精密仪器仪表和工具等领域。这三家的矫直机都能实现计算机数字控制 (而且 海莫乐公司矫直机能自动感应压应力，采用双闭环控制，实现了智能化，但价格不扉，一台 20美金。 国内的情况是：北京机械工业自动化研究所机器人工程中心开发的一套开卷、矫平剪切、堆垛生产线技术中，矫平机能实现计算机数字控制，但矫直机的间隙调整由标尺指示，并没有采用闭环控制，所以位置控制精度仅有 产制造公司有国营西北机器厂、富地机械、山东省淄博市桓台齐光锻压机床厂、无锡梅里精品机械和湖北重型机器集团，前后辊缝间距全部采用手动机械调节，位置精度仅依靠蜗轮控制。所以产品的矫直精度不高，不能应用在精矫 工序。 由湖北重型集团有限公司同华中理工大学威奇数控公司合作开发的辊式板材矫直机系列，经过多年的完善和发展，在理论上和实践上形成了较成熟的体系。结构上，采用机械传动和液压传动相结合的方案，并重点加入了液压垫这一专利技术，使得设备结构更为紧凑，精度高，噪声低，控制方便，不仅提供了良好的交互环境。而且在实时性和预警上也对液压、机械和电气各环节实现了全面管理。整套控制系统由一台工控机和 成，矫直精度也达到了 行辊式矫直机的发展趋势 中薄板生产线在线的辊式矫直机以热矫直机数量为多，总的趋 势是以发展大矫直力的强力四重式矫直机为主，该系列设备总体趋势如下： 1. 用数字控制系统精确调整上矫直辊位置，并借助自动测厚仪自动控制矫直辊负荷和在线过程计算机进行全自动操作。 2. 高刚度矫直机机座，可满足大矫直力条件下的使用，变形小，精度高。 3. 为了提高矫直效果，矫直机出口处的上（或下辊）可以单独调整，且在矫直过程中也可以进行调整。 4. 上矫直辊可以横向倾动，能分别调整各段支撑辊，以改变矫直辊的挠曲，消除钢板的单侧或者双侧边浪。 5. 下矫直辊可以沿矫直方向倾斜以调整矫直辊负荷。 6. 装备液压安全装置和快速松开装置以便在设备过载、 卡钢和停电时快速松开矫直辊。 7. 上、下矫直辊和支撑辊分别装在各自的框架上，框架及其辊子可以侧向移动进行快速换辊，实现辊系的线外整备（即拥有两套以上的辊系装备供给一套矫直机使用）。 8. 矫直机入口处装有水或压力空气，以清除残留的氧化铁皮。 9. 在矫直辊入口处安装一弯头压直机，消除头部钢板的上翘。 10. 为了避免矫直辊辊面的滑伤，辊面应具有一定的硬度。对四重式矫直机必须保证工作辊和支撑辊的辊面硬度有一个差值。 课题研究的内容和意义 当今世界上先进矫直机技术快速发展，板材矫直机正向重型化、全液压、自动化过渡。本设计就是 设计一个矫直机，对现有矫直机进行部分改进，获得一个新型设备。其主要功能如下： 异 辊距 辊系技术 这种形式的矫直机 的特点是各辊的辊距不相等，一般是加大入口侧的辊距，以减少入口侧各辊的压力，特别是可以减少入口端第 3 个辊的断轴事故。同时出口侧随着矫直力的减小，辊距也减小，以缩短空矫区，从而明显减轻补矫工作。如果采用各辊单独驱动，我们可以将两侧的辊距都缩短，这样空矫区就更小了。 弯辊技术 在宽板和特宽中 薄 板生产线 ， 具有弯辊能力的矫直机已成为必选 。 这种矫直 机 可以产生一定量曲率的矫直工作辊 ， 可消除机架的弹跳 ， 同时由于弯 辊的存在 ， 可有效地改善板材的横向板形 。 液压压下 液压压下取代机械压下成为一种矫直机技术发展趋势 。 根据压下量设定值与辊 缝 检测装置实测压下量之间的偏差量 ， 使压下用的液压缸运行 ， 经常修正设定值补偿压下量 。 另外通过采用自动控制 、 计算机模型设定和液压 态辊缝调整先进技术 ， 来提高中 薄 板的矫直质量 。 换辊 小车式换辊装置对于矫直机及时的地更换辊子提供了方便。 中薄板调节凸起量 遇到各种波浪弯的钢板，要求其支撑辊的调节装置比较复杂。主要是各排支撑辊能成组灵活调节凸起量，达到局部弯辊效果以适应中浪或边浪极矫直的 需要。调节凸起量的方法多采用电动机转动丝杠来推拉楔块迫使支撑辊组或升或降。 通过对 板材 平整工业的分析，可知平行辊矫直机在 板材 加工方面应用广泛，但从国内现状可以看出，高精度的液压多辊薄板矫直机 (位置精度 下 )国内还相当缺乏。本设计将既实现液压压下、换辊等自动化操作，同时在调节凸起量上做了仔细的设计。液压压下能够使运行更加平稳、反应快，更重要的是它能够实现过载保护。当辊缝被板材顶起时，液压压下装置会相应地改变辊缝来适应板材厚度的变化；特别是两辊发生粘着时，液压缸会马上卸载，对传动等部件实行及时保护。 这些在工程上有很重要的意义。精密度的提高使的产品质量提高，从而满足了社会、市场的需求。 矫直机工作原理和系统构成 内容摘要： 本部分主要是论述矫直机工作原理、矫直系统构成、设计过程中的方案论证和参数计算。 作原理和压下方案 平行辊矫直机属于连续性反复弯曲的矫直设备，这种矫直机克服了压力矫直机断续工作的缺点，使矫直效率成倍提高，使矫直工序得以进入连续生产线。 金属材料在较大的弹塑性弯曲条件下，不管其原始弯曲程度有多大区别，在弹复后所残留的弯曲程度差别会显著减小，甚至会趋于一致。随着压弯程度的减小其 弹复后的残留弯曲必然会一致趋近于零值而达到矫直目的。因此平行辊矫直机必须具备两个显著的特征：第一，具有相当数量的交错布置的矫直辊以实现多次的反复弯曲；第二，压弯量可以调整，能实现矫直所需要的压弯方案。 下面以 5 辊矫直法用图形表示如下：（便于理解矫直原理） 平行多辊矫直机的压下方案有三种 ，最小压弯递减方式，即矫直机每个辊的压下量都可单独调整的假想方案。矫直机上各个辊子反弯曲率的选择原则是：只消除轧件在前一辊产生的最大残余曲率，使之变直。最小残差递减方式，即使具有不同原始曲率的轧件经过较少次数剧烈的大变形反弯，以迅速消除其原始曲率的不均匀度，然后按矫直单值曲率的办法加以矫直的方案。线性递减方式。 其中最常用的是线性递减方 式，薄板矫直多采用这种方案，也是本文讨论的方式。这种方式的特点是 ： 从第二辊 (第一个上辊 )到最后第二辊 (最后一个上辊 )的压弯量按线性递减，最后第二棍的压弯曲率一般为弹性极限 曲率，前面第二辊的压弯曲率则不受严格限制。由于这种压下方式多用于薄板材 矫直，故第二辊压下曲率都较大。工业生产中采用这 种方案的多辊矫直机的辊数一般都较多，有 11， 13， 17， 19， 21， 23 辊 等，同时 辊 径要尽量小，这样使板材得到较大的变形，变形愈大愈有利于消除波浪弯。 系方案选择 平行辊矫直机发展历史较长，辊系结构形式很多，且主要与用途和矫直质量有关。这里介绍几种典型辊系，如下图所示： 辊系 a 是上辊组平行升降的辊系，主要用于热矫直厚板、粗矫板材和在展卷机后平整带材等工作；辊系 b 有所改进，两端辊单独调整 ，有利于中间各辊加大压下，也有利于两端辊的咬入及提高矫直质量，主要用于热矫直板材。辊系 c 是一种灵活性较大的多用途辊系，上辊可以调成平行升降、单向倾斜和双向倾斜等形式。第一个用途同图 a,第二个同图 d，第三个用途为可以进行反复及双向咬入的矫直。辊系 d 是按线形递减压下的板材矫直辊系。辊系e 是型材矫直的常用辊系，各上辊单独调整可以采用各种压下方案。辊系 f 是矫直板材的辊系，带有支撑背辊，它有两个作用：一，矫直宽板时辊子太长，刚度不够，用支撑辊来保持工作辊的刚度；二，矫直薄板时要消除波浪需要用支撑辊来改变工作辊的凸度。 这种辊系也称为四重式矫直辊系。辊系 g 比前一种增加一排中间辊，由于支撑辊多为盘形，长期工作中使工作辊表面被压出痕迹，这时若矫直工件的表面要求光亮，而辊面压痕很可能在工件表面上留下条状暗影甚至印痕。故用中间辊隔离上述压痕的传递。这种辊系也称为六重式矫直辊系。 除这些典型辊系外，近代新研制设计了不少性能更好的辊系。不过它们都是在已有的辊系基础上的改进。如下图的异辊距辊系，特点就是加大了入口侧的辊距，以减 少入口侧各辊的压力，尤其可以减少第 3 辊的断轴事故。同时还追求等强度设计的理想状态。随着矫直力的逐渐 减小，向着出口侧逐步也减小了辊距尺寸。它由于空矫区（不产生矫直弯矩的区间）比较短，可以明显的减轻补矫工作。即用缩短两端辊间距的办法使工件头尾经历正负两次短距离的反弯，可以使空矫区成倍缩短。空矫区的缩短将会使矫直质量提高及补矫工作减轻。同时各辊矫直力也有了很大的改善。 以上分析比较可以看出，辊系 f 比较适合矫直薄板材，故选择这种辊系。另外可以适当缩短两端的辊距，以减小空矫区。同时设计成异辊距类型，使性能更好。 传动系统设计及参数计算 1结构参数 （ 1） 辊数 选择辊数的原则是在保证矫直质量的前提下，使辊数尽 量少。对于薄板矫直机，由于 b/始弯曲曲率较大，以及瓢曲和浪形的二维形状缺陷严重，应减小辊距以增加板材的弹塑性弯曲变形，但由于辊距不能选的过小，故要增加辊数。现参考文献 1，在表 11此需计算矫直机最大负荷特性 2m a xm a x X ( S 为钢板屈服极限， 钢板最大宽度， 钢板最大厚度 ) 设计任务要求 ，矫直机典型钢种为 181 ，经查询，知其 S ，现取S ；另外钢板规格为 450 ，取 ； 4h 取 。故 3 6 4 5 6 ，由表 11知辊数取 13。又根据经验数据知辊数取 11 即可。 （ 2） 辊径、辊距与辊长 参阅文献 2 中图 3 矫 直 最 佳 区 域 中 ， 单 位 厚 度 辊 径 值 满 足d /9 2 7 0/1 7 6 。因为 S ，故 又因为 ， ，故 D ，所以可以取辊径 90D 。支撑辊辊径应取大一些，取为100 。 使用滚动轴承时，由于轴承外径较大，轴颈尺寸不能过大，近似地选择。另外，只要条件允许，辊颈直径和辊身的过渡圆角均应选大一些。根据公式 和 32(可以确定工作辊辊颈直径 1 和辊颈长度 辊距 （其中 ，压弯量单独调节时 取较大值，集体调节时取较小值， D 为辊子最大直径）。所以 再从表 11考文献 1）中由 36450 知辊距 60 比较合适。下面根据以往经验数据及已有变辊距矫直机做参考，确定各处辊径如下： 辊长 7 0 02001 5 0 0m a x （ 000m 时， 0050 ； 000m 时， 50200 ） （ 3） 支撑辊 前面已经确定支撑辊直径为 100 。下面确定支撑辊的布置方式和相关尺寸： 由于上面所设置
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