拉拔機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(已修改)
2025-07-06 22:59 本頁(yè)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(yīng)用，尤其是在機(jī)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(guò)程簡(jiǎn)單。拉拔產(chǎn)品有比較精確的尺寸而且表面質(zhì)量好，力學(xué)性能好。拉拔機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和操作容易，對(duì)工人的要求較低，并且對(duì)于管材、棒材、型材均能夠在同一臺(tái)機(jī)器上進(jìn)行拉拔加工，因此拉拔機(jī)目前在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的最為普遍。本設(shè)計(jì)主要是針對(duì)加工異型棒材的鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)的主傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)減速變速器鏈傳動(dòng)工作臺(tái)的動(dòng)力傳動(dòng)關(guān)系，來(lái)完成對(duì)異型棒材的拉拔加工。本章就拉拔機(jī)的研究的目的、意義及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和總結(jié)。 課題的目的和意義 由于異型棒材在實(shí)際的生產(chǎn)生活中得到了廣泛的應(yīng)用，因此棒材的需求量比較大。這就要求企業(yè)增加對(duì)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(jī)還不太常見(jiàn)，并且效率也不是很高。因此，設(shè)計(jì)一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高效的拉拔機(jī)很有必要。本課題就是主要針對(duì)拉拔機(jī)的主傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在異型棒材的拉拔加工過(guò)程中，拉拔機(jī)的主傳動(dòng)系統(tǒng)是拉拔機(jī)執(zhí)行拉拔工作的重要組成部分。對(duì)其主傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，拉拔機(jī)的性能可能會(huì)有很大的提高。 國(guó)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(jìn)行錘鍛后，使其通過(guò)一個(gè)小孔，將其拉成很細(xì)的絲。這就是最早的拉拔工藝。經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)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(qiáng)制潤(rùn)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(shí)也展開(kāi)了對(duì)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(jī)如：圓盤(pán)式拉拔機(jī)、多模高速連續(xù)拉拔機(jī)、多線鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外的高速拉線機(jī)的拉拔速度可達(dá)到80 m/s；圓盤(pán)式拉拔機(jī)的最大加工直徑已達(dá)到φ3 m，拉拔速度達(dá)到25 m/s，多線鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)實(shí)現(xiàn)了更大程度的自動(dòng)化，可以自動(dòng)上料、自動(dòng)穿模、自動(dòng)套芯桿、管材自動(dòng)下落以及自動(dòng)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(jī)是鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)。根據(jù)鏈數(shù)的不同，可將拉拔機(jī)的種類分為單鏈拉拔機(jī)和雙鏈拉拔機(jī)。有些拉拔機(jī)的全部工序已經(jīng)采用全自動(dòng)化程序控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(jī)器得到了突飛猛進(jìn)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(jī)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(jìn)一步的對(duì)拉拔過(guò)程進(jìn)行更加詳細(xì)和全面的研究、分析，同時(shí)對(duì)拉拔機(jī)器進(jìn)行更加精確的控制。 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容本次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要針對(duì)于鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)的主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。它的主要構(gòu)成分為鏈傳動(dòng)部分和減速變速器兩部分。鏈傳動(dòng)與摩擦型帶傳動(dòng)相比無(wú)彈性滑動(dòng)和整體打滑現(xiàn)象，能夠保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，并且鏈傳動(dòng)的制造安裝精度要求也比較低，在遠(yuǎn)距離傳動(dòng)時(shí)更是比齒輪傳動(dòng)有更大的優(yōu)勢(shì)。此外，鏈傳動(dòng)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(dòng)在拉拔機(jī)上優(yōu)勢(shì)。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(guò)程是：通過(guò)撥動(dòng)撥叉使滑移齒輪在花鍵軸上滑動(dòng)，從而使其與不同的齒輪嚙合，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)不同級(jí)的齒輪傳動(dòng)，保證輸出軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。當(dāng)滑移齒輪與低速軸大齒輪嚙合時(shí)能使鏈輪實(shí)現(xiàn)慢速正轉(zhuǎn)；當(dāng)其與惰輪嚙合時(shí)就能實(shí)現(xiàn)減速器的二級(jí)齒輪傳動(dòng)從而讓鏈輪快速反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)變速箱鏈傳動(dòng)工作臺(tái)（夾具）的動(dòng)力傳遞關(guān)系從而使工作臺(tái)上的夾具在進(jìn)行拉拔時(shí)速度較慢，不進(jìn)行拉拔工作時(shí)能夠快速返回。在異型線材的拉拔加工中，拉拔機(jī)的主傳動(dòng)系統(tǒng)是拉拔機(jī)執(zhí)行拉拔工作的重要組成部分。下圖為鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)的主傳動(dòng)系統(tǒng)的三維圖形： 鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)的主傳動(dòng)系統(tǒng)圖2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 計(jì)算拉拔力 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定：在本設(shè)計(jì)中采用45號(hào)鋼作為拉拔棒材，其拉拔前的直徑為15mm，經(jīng)過(guò)拉拔后直徑變?yōu)?4mm。對(duì)于45號(hào)鋼來(lái)說(shuō)，它的屈服極限 σs=355MPa。模具與45號(hào)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(jì)算 與擠壓、軋制、鍛造等加工過(guò)程不同，拉拔過(guò)程是借助于被加工的金屬前端施以拉力實(shí)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(yīng)力，實(shí)際上拉拔應(yīng)力就是變性區(qū)末端的縱向應(yīng)力。在拉拔過(guò)程中要注意拉拔應(yīng)力應(yīng)小于金屬出模口的屈服強(qiáng)度。如果拉拔應(yīng)力過(guò)大，超過(guò)金屬在出?？诘那?qiáng)度，就可能引起材料出現(xiàn)細(xì)徑，甚至拉斷。因此要注意，拉拔時(shí)要保證 （） 式中 σ1 ：出模口處橫斷面上的拉拔應(yīng)力； P1 ：拉拔力； F1 ：金屬出?？跈M斷面積； σs ：金屬屈服強(qiáng)度 。其次，由上可知拉拔力最大時(shí)出現(xiàn)在模具的定徑區(qū)，并且定徑區(qū)的拉拔力計(jì)算公式為 （）σ1：拉拔應(yīng)力；σs：屈服應(yīng)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(jì)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(jī),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(jiàn)的拉拔機(jī)所用的電機(jī)來(lái)進(jìn)行初次選擇本次設(shè)計(jì)中所需電機(jī)的型號(hào)，還要在后面進(jìn)行驗(yàn)算，看所選型
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