【正文】 38 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................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(jìn)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(qiáng)板零件 ,形狀簡(jiǎn)單的汽車沖壓件都是運(yùn)用冷彎技術(shù)加工出 來的。正是用戶對(duì)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(shí)體圖如圖 11 圖 11 成品零件圖 本課題在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 國(guó)外冷彎成型技術(shù) 國(guó)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(gè)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(guó)已經(jīng)用電子計(jì)算機(jī)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(guó)內(nèi)冷彎成型技術(shù) 在我國(guó)，從 50 年代末開始建設(shè)冷彎?rùn)C(jī)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(guó)的冷彎型鋼迅速發(fā)展，到 1982年產(chǎn)量?jī)H 萬噸，到 1989 年，全國(guó) 20 多個(gè)生產(chǎn)廠家，產(chǎn)量發(fā)展到 30余萬噸，設(shè)計(jì)能力達(dá)到 60 余萬噸，其中冶金系統(tǒng) 14 個(gè)重點(diǎn)廠，機(jī)組 45套，冷彎型鋼品種規(guī)格也在不斷增多，現(xiàn)已經(jīng)達(dá) 800 余種。 (2)平輥用組合輥片，粗成型段為六 機(jī)架，立輥群軋輥傾斜布置，車輥體積小，比傳統(tǒng)輥式成型機(jī)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(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距甚大，與年產(chǎn)近億噸產(chǎn)鋼國(guó)的地位極不相稱。軋制力與軋制功率可以通過公式計(jì)算電機(jī)的選擇根據(jù)軋輥軋輥轉(zhuǎn)速和軋制速度進(jìn)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(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、維修方便、提高三化程度（標(biāo)準(zhǔn)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(jiǎn)單，設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)。但要注意，機(jī)械中各運(yùn)動(dòng)鏈所傳遞的功率往往相差很大，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮使傳遞效率最大的主運(yùn)動(dòng)鏈具有較高的機(jī)械效率，而對(duì)于傳動(dòng)效率很小的輔助運(yùn)動(dòng)鏈，其機(jī)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(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，減小外廓尺寸等）。 2）當(dāng)傳動(dòng)鏈為減速傳動(dòng)時(shí)，必須十分注意機(jī)械的安全運(yùn)轉(zhuǎn)問題，防止發(fā)生損壞機(jī)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(dòng) 上軸，就會(huì)使齒輪減少接觸高度。于是，一些制造的成型機(jī)的上軸不再設(shè)置驅(qū)動(dòng)。通常，中間道次上設(shè)置上軸驅(qū)動(dòng)，這需要軋機(jī)設(shè)計(jì)者提出，偶爾由安裝技術(shù)員更正。電動(dòng)機(jī)主要由 定子 與 轉(zhuǎn)子 組成。通常電動(dòng)機(jī)的做功部分作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這種電動(dòng)機(jī)稱為轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)；也有作直線運(yùn)動(dòng)的，稱為直線電動(dòng)機(jī)。 各種電動(dòng)機(jī)中應(yīng) 用最廣的是 交流異步電動(dòng)機(jī) （又稱感應(yīng)電動(dòng)機(jī) ）。工作較穩(wěn)定。電動(dòng)機(jī)在規(guī)定工作制式（連續(xù)式、短時(shí)運(yùn)行制、斷續(xù) 周期運(yùn)行制）下所能承擔(dān)而不至引起電機(jī)過熱的最大輸出機(jī)械功率稱為它的額定功率，使用時(shí)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(jī) 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(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第 4 章 軋輥的設(shè)計(jì) 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(jì)方面，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)和輥軋變形的模擬分析，優(yōu)化軋輥設(shè)計(jì)。為了以合理的價(jià)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(jì)人員選擇材料時(shí)必須考慮以下因素 :機(jī)械、性能、外觀、價(jià) 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(chǎng)接受能力、導(dǎo)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(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(duì)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(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(dòng)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(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 414 第六道次軋輥寬度和直徑 軋機(jī)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(jì)下軸和軋機(jī)臺(tái)面間距離為 h=200mm。 初選中心距 0a =（ 30～ 50） p=(30～ 50)=1143～ 1905mm。 、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) [10] 直齒錐齒輪傳動(dòng)都是以大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值的。齒輪材料：40Cr，硬度為 280HBS。計(jì)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(biāo)準(zhǔn)值 。 根據(jù)設(shè)計(jì)的合理性及經(jīng)濟(jì)性可設(shè)計(jì)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?yàn)楦鞯来蔚霓D(zhuǎn)速相同，而 1p 最大。 各道次上軸裝有鏈輪，成對(duì)滾動(dòng)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(jì)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(qiáng)度校核同理下軸。 1 和 3 處裝軸承，選mm70d 31 ?? d ，選型號(hào)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(dòng)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(chǎng)分布合理 ,熱變形對(duì)精度 的影響?。? 5)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理 ,工藝性良好 ,便于鑄造 ,焊接和機(jī)械加工。 HT150 流動(dòng)性好，可承受中等彎曲應(yīng)力（約為 107 Mpa）摩擦面壓強(qiáng)大于 5 510? Mpa,可用來制造工作臺(tái)，及工作臺(tái)底座。 機(jī)架上主要尺寸的設(shè)計(jì)如下： ，有支撐架支撐。 1 和 2，兩者間距為 3600mm,還有 2個(gè)起中間支撐作用的支撐架其間距為 1800mm。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 結(jié) 論 本課題研究的是 U 型冷完成型機(jī)軋輥的設(shè)計(jì)：通過課題安排，首先分析計(jì)算給定成型零件的特征來設(shè)計(jì)計(jì)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(jì)出一臺(tái)簡(jiǎn)單的冷彎成型機(jī)（機(jī)械部分）。在設(shè)計(jì)過程中有些數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)算出來了，但設(shè)計(jì)的時(shí)候還是根據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)分配、選取參數(shù)來設(shè)計(jì)和繪圖，而且在軋輥的尺寸擬定和傳動(dòng)部分還是出現(xiàn)了不太 合理的地方，有待于改進(jìn)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)太理論化了，面對(duì)單獨(dú)的課題的是感覺很茫然。通過這次設(shè)計(jì)我獲益良多，總體提高了自我創(chuàng)新意識(shí)和繪圖能力。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程，在以后的 工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的大概總結(jié)，但是真的面對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯(cuò)誤的。在設(shè)計(jì)過程中，每一部分的設(shè)計(jì)都非常細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)，查閱了很多的資料，嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 ，用電機(jī)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(diǎn)為： 1)鑄造性能良好，流動(dòng)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(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 2)在熔煉中需進(jìn)行變質(zhì)處理，可經(jīng)熱處理強(qiáng)化，在鑄態(tài)或熱處理后的力學(xué)性 能是鉛硅系合金中最好的，可和高強(qiáng)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(diǎn)： 1)它的流動(dòng)性好，體收縮和線收縮小，容易獲得形狀復(fù)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(qiáng)，故動(dòng)態(tài)剛性好； 4)鑄鐵還具有切削性能好、價(jià)錢便宜和易于大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。 同下軸的分析設(shè)計(jì)，校核，安全。 傳動(dòng)軸上裝的零件有：對(duì)稱支撐軸承，輸入端的大錐齒輪，各道次下軸上的輸入傳動(dòng)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(jì)只需校核 1 軸 [14]（即第一道次上軸）。 2 處為定位套筒長(zhǎng)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(shí)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(jì)的簡(jiǎn)便性，橫跨機(jī)架部分的軸可根據(jù)對(duì)稱性設(shè)計(jì)。 則計(jì)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(hào)