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2595 锻造操作机与夹紧及前提升机构设计 锻造 操作 夹紧 提升 机构 设计

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装订线长 春 大 学 毕业设计（论文）纸开题报告一、设计题目：锻造操作机与夹紧及及前提升机构设计二、课题研究的目的和意义锻造操作机是锻造车间实现锻造机械化与自动化的重要设备，它主要用于夹持锻件来配合主机完成锻造工艺，也可用于坯料的装出炉，运输和堆放以及夹持模具或工具进行操作。锻造操作机不仅对提高生产率和设备利用率，提高锻件质量和降低成本有着极其重要的作用，而且还时减轻劳动强度，改善劳动条件的重要途径。为了满足锻造操作机的锻造工艺要求，锻造操作机一般具有以下几个动作：1 钳口的夹紧与松开；2 钳杆的旋转；3 夹钳的平行升降及倾斜；4 台架回转或夹钳摆移；5 大车行走。为了实现以上动作，操作机应具有以上五个机构。其本体可分为夹钳，台架，大车三大部分。夹钳支承在夹钳平行升降及倾斜机构上，它包括钳口夹紧机构和钳杆旋转机构，实现钳口松夹和钳杆旋转动。操作机的台架包括夹钳平行升降及倾斜机构，实现夹钳平行升降及倾斜动作。夹钳在锻造过程中承受冲击力，故在夹钳和台架之间还设置了垂直缓冲装置和水平缓冲装置。操作机的大车支承着整个台架，在大车上装有大车行走机构，来驱动大车实现使其前进或后退。操作机除本体结构外，还配有电气系统和液压系统作为驱动和控制装置。操作机按运行方式可分为有轨操作机和无轨操作机。有轨操作机的活动范围和服务的锻造设备是确定的，一般都装在锻锤或锻造液压机旁。这种操作机在工作时比较容易与锻锤或液压机对中，司机操纵台可设在机上也可设在地面上，易于实现遥控或与主机联动。无轨操作机的机动性好，活动范围较大，可以为多台设备服务，既能操作锻件，又能装出炉，还可担任车间内外的运输工作。操作机按驱动方式可分为液压传动，机械传动和混合操作式。液压传动操作机的各个机构均由油缸和液压马达驱动，因此工作平稳，结构紧凑，操作灵活方便，便于实现与主机联动及自动化，但加工及安装精度较高。机械传动操作机的各个动作均由电动机通过减速器带动各个工作机构来实现，因此结构庞大复杂，但加工精度及安装精度不高，容易制造。混合传动操作机中的钳口松夹，夹钳平行及倾斜机构通常由油缸或气缸来驱动，而大车行走，钳杆旋转和台架回转机构由电动机驱动，其优缺点介于液压传动与机械传动之间。有轨操作机按夹钳在水平面上的运动形式可分为直移式，摆移式和回转式操作机。直移式操作机的夹钳具有平行升降、倾斜及大车作前后直线运动。这种操作机刚性好，适合制成大吨位的操作机。摆移式操作机除能实现直移式操作机的动作外，夹钳还可以在水平面上作小角度的左右摆动和小距离的左右平移，可完成一些辅助工作。回转式操作机除能实现直移式操作机的动作外，夹钳随台架还可在水平作360度回转，这种操作机具有较广泛的工艺用途。大型操作机都倾向摆移式操作机。三、国内外现状和发展趋势锻造操作机作为进行锻造工艺的重要设备，众多国外公司对其进行系统化研究，目前，德国DDS公司、韩国HBE PRESS公司以及捷克ZDAS公司的锻造操作机的制造水平处在世界前列。其中，德国DDS公司和WEPUKO公司是世界著名的锻造操作机专业研发、制造企业，在重型锻造操作机领域有70多年的历史。此外，日本三菱长琦生产的操作机因拥有告高速、高精度的机械手及控制系统而著称。国内锻造操作机的研究起步很晚，在一些技术方面与国外相比还有一定的差异。与万吨压机配套的大型锻造操作机全部采用进口设备，自主开发的大型锻造操作机至今尚未问世，如中国一重与上海交大联合开发的1600kN锻造操作机和北方重工自主开发的2000kN锻造操作机的整机水平还有待于进一步验证。为解决我国重大装备制造中一批关键技术和共性技术问题，实现重大装备及其成套技术的自主研发，科技部在“十一五”国家科技支撑计划中设立了“大型铸锻件制造关键技术及装备的研制”项目，在重点完成的工作中明确提出“150MN自由锻造水压机及配套设备关键技术研究”和“165MN自由锻造压油机及配套设备关键技术研究”锻造操作机60年代前就已问世，近二、三十年发展期来。最早是在美国、原苏联，而后在日本、英国、奥地利等国发展期来，并成为系列化产品进入工业性生产。最早的操作机多为全机械传动，随着科学技术的发展，到60、70年代出现了混合传动和全液压传动、结构紧凑、操作灵活的锻造操作机。它与水压机、卧式径向锻造机和自由锻锤配用，使主机大大的提高了生产效率，提高了锻件质量。到了80年代，各国对锻造操作机的设计、制造、技术改造方面又有了更高的要求，不断改进结构、生产工艺，促进了锻压技术的发展。我国的锻造操作机起步于60年代，开始只能由某些厂家自己制造有轨操作机，这些操作机结构简单，钳子的张合夹紧靠与吊钳分离开的电动方头扳手来完成，因而夹紧锻件不方便，用于钢锭开坯、拔料还是可以的。随着国民经济的发展，70年代开始研制出全机械传动和一些液压传动有轨操作机，载重量可达10吨，夹紧力矩25千牛米。随后，小型液压传动有轨操作机得到发展，并出现了液压传动无轨操作机。1974年我国首次制订了自己的锻造操作机系列标准，大力推广液压传动操作机。到了80年代全液压有轨锻造操作机在全国相继出现，90年代初期我国自行设计制造的100千牛锻造操作机主要技术性能已达到世界80年代水平，能替代国内外进口同类产品。目前，国外大型快锻油压机与操作机联动技术已经成熟，而国内生产的锻造操作机还没有100千牛以上的联动操作机。而100千牛锻造操作机则属于最新开发的联动型锻造操作机。它是31.5兆牛水压机的配套设备，用于钛合金的锻件生产，也可用于配套16兆牛、20兆牛自由锻造操作机。能夹持10吨及以下的锻件作翻转、升降、倾斜、侧移、侧摆、夹紧放松和进退七个动作。在和水压机的配合下，能完成钢锭开坯、拔长、镦粗、整圆等一系列锻造工艺。国外操作机的载重力矩已发展到3000千牛米，大型操作机与30000千牛自由锻造水压机联动操作，不断的提高了水压机生产能力。国外操作机大多数为液压马达驱动，由油缸活塞实现升降等运动，其液压系统由油压泵站，电控操作阀和管路等部件组成。该系统安装在大车架上,随机行走，系统容易实现多种动作，功率大，系统结构紧凑，零部件易于实现标准化、系列化，系统批量制造成本低，传动结构已多样化。四、毕业设计方案的拟定为实现操作机应完成的基本动作，其相应具有：钳口夹紧和钳杆旋转机构，活动架前后提升机构和大车行走机构。操作机的本体结构可分为夹钳、台架和大车三部分。夹钳包括钳口夹紧和钳杆旋转机构，台架包括平行升降及倾斜机构，在夹钳和台架之间还设置有垂直缓冲和水平缓冲装置，大车支承整个台架和活动架，大车行走机构驱动大车使其前进或后退。要求该操作机所具有的主要基本参数和技术参数如下：额定夹持工件重量 1吨夹持力矩 2吨力.米夹持锻件范围 140420毫米升降锻件高度 500毫米倾斜角度 +6度钳杆旋转速度 30转/分大车行走速度 45转/分力求控制重量 78吨轨距 1500毫米夹钳伸出量 1400毫米纯机械结构由电器驱动。在钳口夹紧机构中，夹钳拟采用长杠杆式结构以尽量减小拉紧力，拉紧方式拟定为机械拉紧，采用丝杠螺母配合来实现圆周运动转化为平行移动，钳臂及连杆等活动联接处采用销轴联接，壳体拟采用钢板焊接结构。不同直径毛坯选用不同的钳垫来实现夹紧。其拉紧力及旋转力矩由钳杆旋转机构提供。前提升机构中，各部件布置形式为：电机通过带制动轮型联轴器和相配和的制动器以及减速器相联接，减速器与卷绕钢丝绳的空心卷筒通过法兰联接在一起。钢丝绳把卷筒、定滑轮、动滑轮和活动架联接在一起，并通过螺栓联接与机架联接在一起。工作时，电机驱动减速器，带动卷筒旋转，钢丝绳通过定滑轮和动滑轮卷绕在卷筒上，从而实现将活动架和钳头抬高，同理，电机反转带动卷筒反转， 从而放开钢丝绳，实现将活动架放低。在后提升高度一定的前提下，前提升可实现钳头及活动架的小角度倾斜。五、课题研究的时间分配：工作量： 1. 总体设计 2. 原理图 3. 夹紧机构 4. 前提升机构 5. 主要零件设计 时间安排：3月5日3月23日 查资料，完成文献翻译和考题报告；3月24日 4月3日 总体方案设计；4月4日4月30日 机械部分设计；5月1日5月22日 部件及零件草图；5月23日6月12日 上机绘图；6月13日6月19日 完成设计（论文）说明书，4060