【正文】 38 參考文獻 ..................................................................................................39 外文資料翻譯 .........................................................................................40 前 言 冷彎成型是通過順序配置的多道次成型軋輥，把卷材、帶材等金屬板帶不斷地進行橫向彎曲，以制成特定斷面型材的塑性加工工藝。 常見的門坎加強板零件 ,形狀簡單的汽車沖壓件都是運用冷彎技術(shù)加工出 來的。正是用戶對冷彎型鋼產(chǎn)品的品種、規(guī)格、質(zhì)量等方面的不斷渴求，促使冷彎成型工藝技術(shù)的迅猛發(fā)展。 其實體圖如圖 11 圖 11 成品零件圖 本課題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 國外冷彎成型技術(shù) 國外輥彎成型技術(shù)工藝己具有 100 多年歷史了，大致分為三個階段 [1]。 第三階段 (1960 年到現(xiàn)在 )是輥彎成型生產(chǎn)迅速發(fā)展的階段。 例如前蘇聯(lián)和美國已經(jīng)用電子計算機來研究冷彎成型中的力能參數(shù)，探討耗能最低的變形方法 。 4) 產(chǎn)品品種不斷增加，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷更新。 國內(nèi)冷彎成型技術(shù) 在我國，從 50 年代末開始建設(shè)冷彎機組以來，經(jīng)歷了發(fā)展、調(diào)整的曲折過程， 70 年代末僅有 6 家， 80 年代我國的冷彎型鋼迅速發(fā)展，到 1982年產(chǎn)量僅 萬噸，到 1989 年，全國 20 多個生產(chǎn)廠家，產(chǎn)量發(fā)展到 30余萬噸，設(shè)計能力達到 60 余萬噸，其中冶金系統(tǒng) 14 個重點廠，機組 45套，冷彎型鋼品種規(guī)格也在不斷增多，現(xiàn)已經(jīng)達 800 余種。 (2)平輥用組合輥片，粗成型段為六 機架，立輥群軋輥傾斜布置，車輥體積小，比傳統(tǒng)輥式成型機軋輥重量減輕 1/3 以上，設(shè)備結(jié)構(gòu)更緊湊。然而，無論從產(chǎn)量、質(zhì)量、品種、消耗和應(yīng)用領(lǐng)域方面，還是裝備水平、工藝水平方面，與國外發(fā)達國家相比差距甚大，與年產(chǎn)近億噸產(chǎn)鋼國的地位極不相稱。軋制力與軋制功率可以通過公式計算電機的選擇根據(jù)軋輥軋輥轉(zhuǎn)速和軋制速度進行選擇。在滿足使用要求及生產(chǎn)效率的前提下，盡量使結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟合理、安全可靠、維修方便、提高三化程度（標準化、系列化、通用化）。 2．優(yōu)先選用基本結(jié)構(gòu) 由于基本結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計方便，技術(shù)成熟，故在滿足功能要求的 條件下，應(yīng)優(yōu)先選用基本機構(gòu)。但要注意，機械中各運動鏈所傳遞的功率往往相差很大，在設(shè)計時應(yīng)著重考慮使傳遞效率最大的主運動鏈具有較高的機械效率，而對于傳動效率很小的輔助運動鏈，其機械效率的高低則可以妨礙次要地位，而著眼于其它方面的要求（如簡化機構(gòu)，減小外廓尺寸等）。 2）當傳動鏈為減速傳動時，必須十分注意機械的安全運轉(zhuǎn)問題，防止發(fā)生損壞機械或傷害人身的可能性。）根據(jù)圖 21 可知成型道次數(shù)確定為 N=6。少量移動 上軸，就會使齒輪減少接觸高度。于是，一些制造的成型機的上軸不再設(shè)置驅(qū)動。通常，中間道次上設(shè)置上軸驅(qū)動，這需要軋機設(shè)計者提出，偶爾由安裝技術(shù)員更正。電動機主要由 定子 與 轉(zhuǎn)子 組成。通常電動機的做功部分作旋轉(zhuǎn)運動，這種電動機稱為轉(zhuǎn)子電動機；也有作直線運動的，稱為直線電動機。 各種電動機中應(yīng) 用最廣的是 交流異步電動機 （又稱感應(yīng)電動機 ）。工作較穩(wěn)定。電動機在規(guī)定工作制式（連續(xù)式、短時運行制、斷續(xù) 周期運行制）下所能承擔而不至引起電機過熱的最大輸出機械功率稱為它的額定功率，使用時需注意銘牌上的規(guī)定。從能量消耗的角度看，調(diào)速大致可分兩種 ： ① 保持輸入功率不變 。 確定各軸的功率 0P=P η鏈電 機 滾‘ ?0PP ? 10P =Pη η錐 齒 滾 21P =Pη η錐 齒 滾 32P =Pη η錐 齒 滾 43P =Pη η錐 齒 滾 54P =Pη η錐 齒 滾 65P =Pη η錐 齒 滾 洛陽理工學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 帶入數(shù)值得： 0P = kw 39。0n /1i =120/3=40,第二道上下軸的轉(zhuǎn)速為 21n=n =40r/min,第三道上下軸的轉(zhuǎn)速為 3n =40r/min,第四道下軸的轉(zhuǎn)速為 4n =40r/min,第五道軋輥的下軸的轉(zhuǎn)速為 5n =40r/min,第六道軋輥的轉(zhuǎn)速為 6n =40r/min。 n‘ 1719 mN ? 1 1 1T = 9 5 5 0 P /n = 9 5 5 0 6 .8 5 /40 =?? mN? 2 2 2T = 9550 P / n = 9550 ?? mN ? 3 3 3T =9550 P / n =9550 ?? mN ? 4 4 4T = 9550 P / n = 9550 ?? mN ? 5 5 5T =9550 P / n =9550 ?? mN ? 6 6 6T =9550 P / n =9550 ?? mN ? 洛陽理工學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 第 4 章 軋輥的設(shè)計 材料的選擇 軋輥是高頻焊管和冷彎型鋼生產(chǎn)的主要工具，其質(zhì)量直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和成本。在孔型設(shè)計方面，使用計算機進行輔助設(shè)計和輥軋變形的模擬分析，優(yōu)化軋輥設(shè)計。為了以合理的價格加工出合格的產(chǎn)品，選擇合格的產(chǎn)品是非常重要的，設(shè)計人員選擇材料時必須考慮以下因素 :機械、性能、外觀、價 格、可制造性、材料獲得、設(shè)備及軋輥的生產(chǎn)能力、表面敏感性、耐熱性、耐腐蝕性、耐磨性、產(chǎn)品的重量、市場接受能力、導電性等其它特性。代入?yún)?shù)后得： iθ = 0 0 0 0 0 02 2 . 2 4 2 . 2 6 0 7 5 8 5 . 8 9 0? ? ? ? ? （注： i=1,2,3,4,5,6。 設(shè)上輥的寬度取 120mm,下輥寬度取 140mm,賦予 ⑧ 的值為 270mm；如圖 44 洛陽理工學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 圖 44 第一道次軋輥寬度和直徑 ① = 2T = ② = ③ =60① == ④ =② 2?③ ? tan22= ⑤ = 2B = ⑥ = ⑦ =()/tan22= ⑧ =270mm ⑨ =70⑦ ⑤ == (其中 ① 、 ③ 、 ⑤ 、 ⑦ 、 ⑨ 表示的是寬度部分尺寸， ② 、 ④ 、 ⑥ 、 ⑧ 表示是直徑部分尺寸 ) 第二道次尺寸的確定 其 (部分對稱 )斷面圖 ,如圖 45 22ψ =2 π R+ 0 .5 t) θ /36 0（ = δ/2=1/2( ② 2ψ ） 1B =① +δ/2 +（ R+t） ? 2tan(θ/2) 2B =(R+t) ? 2tan(θ/2) +δ/2 +③ 1T=① +δ/2 +R? tan( 2θ/2 ) 2T=R? tan( 2θ/2 )+δ/2 +③ 代入數(shù)據(jù)得： 1B = 2B = 1T = 2T = 洛陽理工學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 圖 45 第二道次斷面尺寸 由于 V 和 n 都沒有變，所以驅(qū)動直徑 D 也不變，即 D=。 設(shè)上輥的寬度取 40mm,下輥的寬度取 72mm,賦予 ⑧ 的值為 320mm；如圖414 ① = 2T =20mm ② = ③ =23mm ④ =② = ⑤ =36③ =3623=13mm ⑥ =320mm 洛陽理工學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 圖 414 第六道次軋輥寬度和直徑 軋機上配合部分尺寸的擬定 軸直徑 d：考慮各軋輥的斷面尺寸，初選軸直徑為 d=100mm。初設(shè)計下軸和軋機臺面間距離為 h=200mm。 初選中心距 0a =（ 30～ 50） p=(30～ 50)=1143～ 1905mm。 、精度等級、材料及齒數(shù) [10] 直齒錐齒輪傳動都是以大端參數(shù)為標準值的。齒輪材料：40Cr，硬度為 280HBS。計算 m （不必取整數(shù)） 由 ? ?m =m R / R ，（一般取 b/R=1/3） 求出模數(shù) m 并根據(jù)下表取標準值 。 根據(jù)設(shè)計的合理性及經(jīng)濟性可設(shè)計各道次的軸尺寸相同。 初步估算軸的最小直徑 取 0 115A? ，于是得 : 3min 0 pdA n?? 因為各道次的轉(zhuǎn)速相同，而 1p 最大。 各道次上軸裝有鏈輪，成對滾動軸承，側(cè)板，定位套，軋輥部分。 其 基 本 尺 寸 為d D B m m m m m m? ? ? ?? ? ??? ? ??。 3段主要裝的是軋輥，根據(jù)以上所設(shè)計的軋輥寬度綜合考慮，可取 3L =300mm。 根據(jù) ][)W2 T(4)( 122 ??? ??? WMca求數(shù)據(jù)得： 截面 A： ?ca? 截面 B： ?ca? 已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)，查得 [ PaM60]1 ?? ,因此截面 A、 B 都安全。 其強度校核同理下軸。 1 和 3 處裝軸承，選mm70d 31 ?? d ，選型號為 7214AC 的角角接觸球 軸承，其 基本尺 寸mmmmBD 24125mm70d ????? ，所以 mmLL 2431 ?? 。把受迫震動振幅限制在允許范圍內(nèi)； 3)噪聲小，結(jié)構(gòu)美觀； 4)溫度場分布合理 ,熱變形對精度 的影響?。? 5)機構(gòu)設(shè)計合理 ,工藝性良好 ,便于鑄造 ,焊接和機械加工。 HT150 流動性好，可承受中等彎曲應(yīng)力（約為 107 Mpa）摩擦面壓強大于 5 510? Mpa,可用來制造工作臺，及工作臺底座。 機架上主要尺寸的設(shè)計如下： ，有支撐架支撐。 1 和 2，兩者間距為 3600mm,還有 2個起中間支撐作用的支撐架其間距為 1800mm。 洛陽理工學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 結(jié) 論 本課題研究的是 U 型冷完成型機軋輥的設(shè)計：通過課題安排，首先分析計算給定成型零件的特征來設(shè)計計算出 各道次軋輥的尺寸、形狀，還包括其關(guān)聯(lián)部件的選用、校核，最終設(shè)計出一臺簡單的冷彎成型機（機械部分）。在設(shè)計過程中有些數(shù)據(jù)設(shè)計算出來了，但設(shè)計的時候還是根據(jù)一些經(jīng)驗分配、選取參數(shù)來設(shè)計和繪圖，而且在軋輥的尺寸擬定和傳動部分還是出現(xiàn)了不太 合理的地方，有待于改進。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己原來知識太理論化了，面對單獨的課題的是感覺很茫然。通過這次設(shè)計我獲益良多，總體提高了自我創(chuàng)新意識和繪圖能力。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的 工作、生活中都應(yīng)該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。 在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學知識的大概總結(jié)，但是真的面對畢業(yè)設(shè)計時發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯誤的。在設(shè)計過程中，每一部分的設(shè)計都非常細致、嚴謹，查閱了很多的資料，嚴格按照國家標準進行。 ，用電機通用安裝架安裝支撐固定。彎曲弧度為 1500，支撐高為 300mm。適用于砂型、金屬型鑄造系鋁硅銅鎂鈦多金，其優(yōu)點為： 1)鑄造性能良好，流動性好，充型能力優(yōu)良，一般無熱裂傾向，線收縮小，氣密性高，可經(jīng)受高壓氣壓和液壓作用； 洛陽理工學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 2)在熔煉中需進行變質(zhì)處理，可經(jīng)熱處理強化，在鑄態(tài)或熱處理后的力學性 能是鉛硅系合金中最好的，可和高強度鋁合金 ZL20 想媲美； 3)可切削加工性和焊接性良好。 鑄鐵的優(yōu)點： 1)它的流動性好，體收縮和線收縮小，容易獲得形狀復雜的鑄件； 2)在鑄造中加入少量合金元素可提高耐磨性能； 3)鑄鐵的內(nèi)摩擦大、阻尼作用強，故動態(tài)剛性好； 4)鑄鐵還具有切削性能好、價錢便宜和易于大量生產(chǎn)等優(yōu)點。 同下軸的分析設(shè)計，校核，安全。 傳動軸上裝的零件有：對稱支撐軸承，輸入端的大錐齒輪，各道次下軸上的輸入傳動錐齒輪。 2 處裝角接觸球軸承， 2 處比 1 處高些，選 2d =50mm,根據(jù)國家標準選取 7210C 型的角接觸球軸承，其基本尺寸為 mm20mm90mm50 ????? BDd ,所以 2L =20mm。 圖 61 軋輥下軸的結(jié)構(gòu) 綜合考慮，本設(shè)計只需校核 1 軸 [14]（即第一道次上軸）。 2 處為定位套筒長度 20mm,套筒厚度取 ?套 =2mm,所以 2L =20mm。 確定各軸段尺寸和各軸的校核 左端裝錐齒輪處的直徑尺寸定位 1d =90mm,第二段與軸承配合部分的直徑取 2d =95mm,第 三段裝軋輥部分的直徑取 3d =100mm. 因軸承在工作時既受徑向力的作用也存在軸向力。 31m in 0 pdA n?? =115? 3 =。根據(jù)設(shè)計的簡便性，橫跨機架部分的軸可根據(jù)對稱性設(shè)計。 則計算出的 錐 齒輪的相關(guān)參數(shù) [12]如下表： 第一種規(guī)格： 1z =21， 2z =63, mm= 表 53 輸入錐齒輪參數(shù) 名稱 代號