拉拔機畢業(yè)設(shè)計論文(已修改)
2025-07-06 22:59 本頁面
【正文】 1 前言在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中異型棒材得以廣泛應用，尤其是在機械、建筑等行業(yè)中。拉拔工藝作為棒材加工的最常用方法之一，其與車削加工相比，材料能夠得到最大的利用，而且加工速度快，操作過程簡單。拉拔產(chǎn)品有比較精確的尺寸而且表面質(zhì)量好，力學性能好。拉拔機的結(jié)構(gòu)簡單和操作容易，對工人的要求較低，并且對于管材、棒材、型材均能夠在同一臺機器上進行拉拔加工，因此拉拔機目前在實際生產(chǎn)中應用的最為普遍。本設(shè)計主要是針對加工異型棒材的鏈式拉拔機的主傳動系統(tǒng)進行設(shè)計，通過電動機減速變速器鏈傳動工作臺的動力傳動關(guān)系，來完成對異型棒材的拉拔加工。本章就拉拔機的研究的目的、意義及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進行了分析和總結(jié)。 課題的目的和意義 由于異型棒材在實際的生產(chǎn)生活中得到了廣泛的應用，因此棒材的需求量比較大。這就要求企業(yè)增加對棒材的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)總量。但是作為加工異型棒材的主要設(shè)備——拉拔機還不太常見，并且效率也不是很高。因此，設(shè)計一結(jié)構(gòu)簡單、高效的拉拔機很有必要。本課題就是主要針對拉拔機的主傳動系統(tǒng)進行設(shè)計。在異型棒材的拉拔加工過程中，拉拔機的主傳動系統(tǒng)是拉拔機執(zhí)行拉拔工作的重要組成部分。對其主傳動系統(tǒng)進行改進，拉拔機的性能可能會有很大的提高。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀拉拔工藝具有悠久的歷史，在古代出現(xiàn)了把金塊進行錘鍛后，使其通過一個小孔，將其拉成很細的絲。這就是最早的拉拔工藝。經(jīng)過漫長的發(fā)展，拉拔成型工藝在今天已經(jīng)逐步走向完善與成熟。最近的幾十年，人們相繼研究出了強制潤滑拉拔法、輥模拉拔法、超聲波拉拔法等許多新的方法，使拉拔加工的效率有了很大的提高。同時也展開了對高速拉拔工藝的研究，制造出了許多新式的、更高效的拉拔機如：圓盤式拉拔機、多模高速連續(xù)拉拔機、多線鏈式拉拔機?，F(xiàn)在，國內(nèi)外的高速拉線機的拉拔速度可達到80 m/s；圓盤式拉拔機的最大加工直徑已達到φ3 m，拉拔速度達到25 m/s，多線鏈式拉拔機實現(xiàn)了更大程度的自動化，可以自動上料、自動穿模、自動套芯桿、管材自動下落以及自動調(diào)整中心。目前被企業(yè)廣泛使用的用于管棒型材的拉拔機是鏈式拉拔機。根據(jù)鏈數(shù)的不同，可將拉拔機的種類分為單鏈拉拔機和雙鏈拉拔機。有些拉拔機的全部工序已經(jīng)采用全自動化程序控制，實現(xiàn)了對拉拔技術(shù)和控制技術(shù)的完美結(jié)合，大大提高了拉拔生產(chǎn)率。 盡管拉拔技術(shù)理論和拉拔機器得到了突飛猛進的發(fā)展，但是拉拔缺陷的產(chǎn)生還是不能夠避免。其缺陷主要有：工件表面裂紋、起皮麻坑、內(nèi)外層機械性能不均勻等。為了防止這些缺陷的產(chǎn)生，還需要我們進一步的對拉拔過程進行更加詳細和全面的研究、分析，同時對拉拔機器進行更加精確的控制。 課程設(shè)計的內(nèi)容本次課程設(shè)計的內(nèi)容主要針對于鏈式拉拔機的主傳動系統(tǒng)設(shè)計。它的主要構(gòu)成分為鏈傳動部分和減速變速器兩部分。鏈傳動與摩擦型帶傳動相比無彈性滑動和整體打滑現(xiàn)象，能夠保持準確的平均傳動比，并且鏈傳動的制造安裝精度要求也比較低，在遠距離傳動時更是比齒輪傳動有更大的優(yōu)勢。此外，鏈傳動還能在高溫和潮濕的環(huán)境下平穩(wěn)的工作，這就決定了鏈傳動在拉拔機上優(yōu)勢。減速變速器內(nèi)有花鍵軸、滑移齒輪、撥叉、惰輪、低速軸等零件。其具體工作過程是：通過撥動撥叉使滑移齒輪在花鍵軸上滑動，從而使其與不同的齒輪嚙合，進一步實現(xiàn)不同級的齒輪傳動，保證輸出軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。當滑移齒輪與低速軸大齒輪嚙合時能使鏈輪實現(xiàn)慢速正轉(zhuǎn)；當其與惰輪嚙合時就能實現(xiàn)減速器的二級齒輪傳動從而讓鏈輪快速反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，通過變速箱鏈傳動工作臺（夾具）的動力傳遞關(guān)系從而使工作臺上的夾具在進行拉拔時速度較慢，不進行拉拔工作時能夠快速返回。在異型線材的拉拔加工中，拉拔機的主傳動系統(tǒng)是拉拔機執(zhí)行拉拔工作的重要組成部分。下圖為鏈式拉拔機的主傳動系統(tǒng)的三維圖形： 鏈式拉拔機的主傳動系統(tǒng)圖2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 計算拉拔力 設(shè)計參數(shù)的確定：在本設(shè)計中采用45號鋼作為拉拔棒材，其拉拔前的直徑為15mm，經(jīng)過拉拔后直徑變?yōu)?4mm。對于45號鋼來說，它的屈服極限 σs=355MPa。模具與45號鋼之間的摩擦系數(shù)f=，模具工作區(qū)的錐角 α=14176。 棒材拉拔示意圖 選公式計算 與擠壓、軋制、鍛造等加工過程不同，拉拔過程是借助于被加工的金屬前端施以拉力實現(xiàn)的，該力稱作拉拔力。拉拔力與被拉拔金屬出模處的橫斷面積之比稱為拉拔應力，實際上拉拔應力就是變性區(qū)末端的縱向應力。在拉拔過程中要注意拉拔應力應小于金屬出?？诘那姸?。如果拉拔應力過大，超過金屬在出?？诘那姸?，就可能引起材料出現(xiàn)細徑，甚至拉斷。因此要注意，拉拔時要保證 （） 式中 σ1 ：出?？谔帣M斷面上的拉拔應力； P1 ：拉拔力； F1 ：金屬出?？跈M斷面積； σs ：金屬屈服強度 。其次，由上可知拉拔力最大時出現(xiàn)在模具的定徑區(qū)，并且定徑區(qū)的拉拔力計算公式為 （）σ1：拉拔應力；σs：屈服應力；B：參數(shù)，且；f：模具與棒材的摩擦系數(shù)，此處f=；：模具工作區(qū)的錐角，=14176。；D0：坯料原始直徑；D1：棒材拉拔后的直徑。將σs=355MPa，D0=15mm，D1=14mm帶入公式（）中，計算出結(jié)果為σ1=115MPa并且滿足，能夠保證棒材的正常拉拔。 確定電機,由公式 則可以算出拉P1 =17694 (N) 這樣就可以根據(jù)拉拔力和常見的拉拔機所用的電機來進行初次選擇本次設(shè)計中所需電機的型號，還要在后面進行驗算，看所選型
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