【正文】 C 形架簡單受力分析 根據(jù)拉拔小車兩輪之間的距離確定軌道之間的距離和高度。 ~ 45176。 4）技術(shù)比較先進(jìn)，并要求多用途。 拉拔過程注意的問題 拉 拔 機(jī)啟動時，拉拔力較大，隨著速度的逐漸增加拉拔力迅速減小，在達(dá)到第 3章 拉拔機(jī)簡介 19 一定的轉(zhuǎn)速后，拉拔力便只有微小增加。 鋼管外徑與壁厚 之 比的影 響： 根據(jù)實際生產(chǎn)中對產(chǎn)品分析 可知， 鋼管外徑與壁厚之比越小，發(fā)生縱裂的兒率越大。隨著拉拔設(shè)備性能的提高和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，管材拉拔速度成成倍地增長， 對潤滑劑要求也越來越高。液壓鋼絲繩組合式拉拔機(jī)的拉拔長度是通過鋼絲繩的倍率來實現(xiàn)的，油缸的行程僅為拉拔長度的幾分之一，采用普通的單級油缸即能滿足使用。所以，通過冷拔加工金屬內(nèi)部位錯密度增加、位錯 可動性降低，既難于產(chǎn)生位錯又難于移動位錯，因而金屬材料硬度、強(qiáng)度提高 。隨著鋁合金管在硬度、強(qiáng)度方面的發(fā)展，高精度冷拔鋁合金管將在更多領(lǐng)域內(nèi)取代鋼管。 拉拔機(jī) 功能與結(jié)構(gòu) 拉拔機(jī) 設(shè)計采用 卷筒 或夾鉗拉拔纜繩方式來水平拖曳 拔管 ， 拉拔機(jī) 一般包括驅(qū)動部分、工作裝置 、輔助裝置等幾部分。 設(shè)計參數(shù)： 拔制力： 10噸；拔制方式： 空拔；拔制后鋼管最長： 63 米 冷拔潤滑方式：壓力油潤滑；冷拔速度； 12 米 /分；小車回程速度： 60 米 /分； 管材規(guī)格： ? 32x3? 25x3? 19x3；材料：屈服強(qiáng)度 205MPa、抗拉強(qiáng)度 415MPa 基 本 要 求 完成理論計算； 完成 7張 A1圖紙量，至少一張 A0裝配圖，其中一張手工圖； 開題報告 3千字以上，文獻(xiàn)綜述 4千字以上； 翻譯與課題有關(guān)的外文資料不少 于 3千漢字以上； 計算說明書 2 萬字以上，參考文獻(xiàn) 15篇以上（其中學(xué)術(shù)期刊類參考文獻(xiàn)不少于 8篇，中文文獻(xiàn) 10篇以上，外文文獻(xiàn) 5篇以上） 參 考 資 料 專利文獻(xiàn) 相關(guān)的國內(nèi)外專業(yè)期刊、文集 互聯(lián)網(wǎng)上搜索查詢 專業(yè)書籍和機(jī)械設(shè)計手冊 周 次 第 1 ～ 4周 第 5 ～ 8 周 第 9 ～ 10 周 第 11 ～ 15周 第 16 ～ 17 周 應(yīng) 完 成 的 內(nèi) 容 搜集資料，總體方案確定，撰寫開題報告 理論計算 總裝配圖 總裝配圖 部件圖 中期考核報告 部件圖 零件圖 撰寫計算說明書 完善設(shè)計 準(zhǔn)備答辯 指導(dǎo)教師： XXX 職稱： 年 月 日 系級教學(xué)單位審批： 年 月 日 I 摘要 拉拔機(jī)是拉拔 設(shè)備的一種，利用鋼絲繩循環(huán)往復(fù)工作，實現(xiàn)工作設(shè)備的拉拔 功能。 近幾十年來，在研究許多新的拉拔方法的同時，開展了高速拉拔的研究，成功地制造了多模高速連續(xù)拉拔機(jī)、多線鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)和圓盤拉拔機(jī)。 鏈?zhǔn)嚼螜C(jī) ：指拔管時，夾住管頭牽引鋼管的拔制小車是由鏈輪、鏈條系統(tǒng)傳動的拔管機(jī)。第 2章 拉拔原理與拉拔力的確定 5 第 2 章 拉拔原理與拉拔力的確定 拉 拔的基本原理 拉拔的實質(zhì) 拉拔： 用外力作用于被拉金屬的前端，將金屬坯料從小于坯料斷面的模 孔中拉出，使其斷面減小而長度增加的方法。拉模座通過床身與機(jī)座連接， 拉模座上裝有拉拔模具， 拉拔小車安裝在床身的導(dǎo)軌上， 兩個拉拔油缸安裝在機(jī)座上， 布置在床身兩邊， 與床身的導(dǎo)軌平行 ， 油缸桿前端與鋼絲繩滑輪組相連， 油缸桿可沿著導(dǎo)軌的相反方向伸出， 鋼絲繩一端與機(jī)座固定， 另一端通過滑輪組與拉拔小車連接。鋁管拉拔也可使用石蠟潤滑劑，把管坯浸入經(jīng)溶劑稀釋的石蠟溶液或乳化液中，然后進(jìn)行拉拔。若在拔制過程中摩擦系數(shù)頻繁變化，則平衡狀態(tài)不斷改變， 拉桿的彈性變形量和內(nèi)模位置隨之不斷改變，結(jié)果引起內(nèi)模拉桿系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動而產(chǎn)生抖動。 常見的影響鋼管拔制力的因素及分析 模錐角對拔制力的影響 與兩個作用相反的因素有關(guān) ， 第一個因素為 ： ? 增加 ， 變形區(qū)長度減小 ， 摩擦面減小 ， 導(dǎo)致正壓力及相應(yīng)的摩擦力減小 ， 拔制力降低 ； 第二個因素為 ：? 增加 ， 正壓力水平方向分力增加 ， 同時拔制時在入口處鋼管附加彎曲變形的程度加大 ， 導(dǎo)致拔制力增加 。燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 第 4 章 系統(tǒng)動力學(xué)分析 拉拔原理示意圖 圖 41拉拔原理示意圖 傳動路線： 拉拔管時：拉拔電動機(jī) → 皮帶 → 減速器 → 大卷筒 → 拉拔小車 回程時：返回電機(jī) → 減速器 → 小卷筒 → 拉拔小車 原理圖簡要說明：鋼管通過拉模被拉拔小車夾緊后，在電動機(jī)的驅(qū)動下，通過皮帶以及減速器，帶動卷筒上的鋼絲繩運(yùn)轉(zhuǎn)，對拉拔小車施加牽引力，小車向前行進(jìn)的過程實現(xiàn)鋼管的拉拔。 2）壓縮帶 又稱變形帶，坯料在該區(qū)發(fā)生塑性變形，并獲得所要求的尺寸和形狀。同時也為了夾緊鋼管不使其中途滑落，夾扶鉗的設(shè)計是拉拔機(jī)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 滑輪簡單的受力分析 在鋼絲繩與滑輪接觸的面上施加垂直于面的力，利用 solidworks 中的分析軟燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 件得出滑輪的受力變形圖。同時考慮到 C形架整體的穩(wěn)燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 定性，本設(shè)計中采用的管道尺寸及形 狀如上圖。潤滑錐的長度 rl 是制品直徑的 倍。 由于冷拔管產(chǎn)品具有突出的優(yōu)越性，冷拔產(chǎn)品產(chǎn)量越來越大，大有取代傳統(tǒng)的切削加工趨勢， 所以，對冷拔產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高。 加強(qiáng)酸洗潤滑工序控制 ， 通過控制酸洗池深度和兌水量 ， 調(diào)節(jié)酸洗池酸液濃度 ， 在酸洗過程中不斷地翻轉(zhuǎn)鋼管 ， 酸液濃度降低時應(yīng)及時進(jìn)行補(bǔ)充和調(diào)整 ， 保證鋼管質(zhì)量 。 (2)抖紋 在拔制過程中，鋼管和模具系統(tǒng)發(fā)生抖動，在鋼管表面出現(xiàn)明暗交替的波浪形環(huán)痕而縱向壁厚波動，損壞模具并發(fā)出很大的聲響。 （ 2）鋁及鋁合金管材拉拔的潤滑：鋁管拉拔一般使用高粘度油，有時根據(jù)制品的要求還要加入適量油性添加劑、極壓添加劑和抗氧劑等。燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 第 3 章 拉拔機(jī)簡介 拉拔機(jī)的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成 基本上由拉模、拉拔小車、鋼絲繩、卷筒、 C 形架（ C 形架內(nèi)裝有軌道，用來支撐小車， C形架下部有滑料架）、張緊及 配重裝置、動力裝置（包括拉拔和返回電機(jī)）等，另外除了拉拔機(jī)主題設(shè)備以外，一些矯直以及后處理裝置在此不作研究。 （ 2） 空心材拉拔：主要包括圓管及異型管材的拉拔。 拉拔小車換手由凸輪及閉式液壓回路控制，反應(yīng)靈敏、可靠?，F(xiàn)階段，高精度薄壁管材在日常生活中的應(yīng)用非常廣泛，因此對于它的加工要求也非常的高。 液壓鋼絲繩拉拔機(jī) 主要有電動機(jī)、聯(lián)軸器、變速器、卷筒、 拉拔小車 等組成，整個系統(tǒng) 具有 方便靈活，外形尺寸小，使用方便，價格較低等優(yōu)點受到越來越多的歡迎。無論采用何種驅(qū)動方式，在 拉拔機(jī) 的驅(qū)動部分設(shè)計中都應(yīng)包含以下設(shè)計準(zhǔn)則 ： ① 無級均勻變速，調(diào)速范圍寬廣； ② 在有負(fù)載情況下，良好的啟動特性和低速特性，總效率高； ③ 雙向旋轉(zhuǎn)，并且容易改變旋轉(zhuǎn)方向； ④ 維護(hù)保養(yǎng)相對容易，對周圍工作環(huán)境不敏感； ⑤ 制動系統(tǒng)工作可靠； ⑥ 設(shè)計緊湊，結(jié)構(gòu)簡單，安裝布置容易，重量輕； ⑦ 在有負(fù)載情況下，能長時間安全帶載靜止而不至于損壞驅(qū)動系統(tǒng)。應(yīng)不斷的向國外先進(jìn)企業(yè)學(xué)習(xí) ，走集約化大規(guī)模生產(chǎn)力之路，努力提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本。目前在生產(chǎn)中的拔制方法大致可分成三種：縮徑拔管、減外壁管和減內(nèi)壁管拔管 (如下圖 22 所示 ) 從圖 22 中可以看出，冷拔時鋼管在拉拔力 P，正壓力 N 和摩擦力 F 的燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 作用下發(fā)生相應(yīng)的變形，大都經(jīng)過縮徑、減壁和定徑三個階段，而且變形區(qū)內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力，其中軸向為拉應(yīng)力，徑向和周向為壓應(yīng)力，拔管過程中金屬處于一向拉應(yīng)力和兩向壓應(yīng)力狀態(tài) (冷拔鋼管變形過 程中的基本力學(xué)特征 )。通過拉拔力、生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量等相關(guān)比較，本設(shè)計選用液壓鋼絲繩組合式拉拔機(jī)。 2）不易產(chǎn)生油斑，保證銅管退火后的良好光亮度。如 果潤滑不好，摩擦力將急劇增加， 加 劇鋼管軸向 不均勻變形，導(dǎo)致縱裂 。 電機(jī)的轉(zhuǎn)差率會由 于負(fù)載的變化而變化。拉拔管、棒型及粗線時，普遍采用錐形模。因此， 錐形模模孔四個帶即潤滑帶，壓縮帶，定徑帶，出口帶 尺寸如下：在設(shè)計時選用的潤滑帶錐角值 50176。對 C形架進(jìn)行簡單的受力分析，如圖示。 考慮到拉拔空間以及夾扶力的大小，夾鉗臂的設(shè)計尺寸如下圖所示 2）本設(shè)計優(yōu)化改進(jìn) 在通常的設(shè)計中，沒有圖中的壓簧（結(jié)構(gòu) 25），這樣在電磁鐵通電的過程中，很可能由于吸附力的不夠?qū)е聫椈衫瓧U未能順利向上運(yùn)動，不能實現(xiàn)夾鉗臂的夾持功能。 圖 52 工作帶長度與模孔直徑關(guān)系 線材 1)~( Dld ? 棒材 1)~( Dld ? 空拉管材 1)~( Dld ? 4)出口帶 出口帶的作用是防止金屬出模時被劃傷和模子定徑帶出口端因受力而引起的剝落。 2）面向生產(chǎn)，力求實效，以滿足用戶最大實際 需求。 拔制速度對拔值力的影響 圖 35拔值力 隨 拔制速度的 變化 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 由圖 3 一 5中的速度與瞬態(tài)拔制力曲線可以看出 ， 在鋼管拉拔起始階段拔制速度對瞬態(tài)拔制力影響非常明顯 ， 并隨著拔制速度的增大瞬態(tài)拔制力迅速增大 ； 當(dāng)鋼管拉拔過程逐步處于穩(wěn)態(tài)時 ， 從圖中拔 制速度與穩(wěn)態(tài)拔制力曲線可見 ， 拔制速度對穩(wěn)態(tài)拔制力影響并不明顯 ， 拔制力基本保持不變 因而在實際生產(chǎn)中開拔時必須采用較 慢 的拔制速度 ， 可以有效避免過大的瞬態(tài)拔制力 ， 防止拔斷鋼管 ， 在拔制過程穩(wěn)定后可以采用高速拔制來縮短拔管所需的時間 ， 從而提高拔管機(jī)的生產(chǎn)率 。所以，要定期對模具進(jìn)行檢驗，避免使用不合格模具。水基潤滑劑在某些方面顯示較多的優(yōu)越性，以脂肪酸皂類為主要成分的水基潤滑劑具有較好的綜合性能，應(yīng)用廣泛。 液壓鋼絲繩組合式拉拔機(jī)的液壓系統(tǒng)，拉拔力可調(diào)，拉拔速度平穩(wěn)，鋼絲繩組具有吸振能力，能適應(yīng)拉拔過程中咬入、拉拔、脫模的載荷變化。上述一系列過程導(dǎo)致了位錯的可動性降低，晶體中的位錯密度顯著增加。 設(shè)計壽命短 就目前拉管的的使用來看，有必要提高設(shè)計壽命 ，增加拉拔機(jī)的平均無故障時間，保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行，經(jīng)多方比較，決定采用 50000小時的設(shè)計壽命。 B、驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)具有良好的調(diào)速性能，并能實現(xiàn)反轉(zhuǎn)，鋼絲繩的纏繞與放出應(yīng)該實現(xiàn)同步。 對所研究設(shè)備動作原理進(jìn)行完整論述，技術(shù)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計計算。高速拉線機(jī)的拉拔速度達(dá)到 80m/s；圓盤拉拔機(jī)可生產(chǎn)φ 40～ 50mm 以下的管材，最大圓盤直徑為φ 3m，拉拔速度可達(dá) 25m/s，最大管長為 6000m 以上；多線鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)一般可自動供料、自動穿模、自動套芯桿、自動咬料和掛鉤、管材自動下落以及自動調(diào)整中心。同時，為了提高工作效率，還應(yīng)設(shè)置快速回繩機(jī)構(gòu)。 冷拔的金屬學(xué)原理 冷拔鋼管工藝屬于冷加工范疇，因為拔制時的溫度遠(yuǎn)低于金屬再結(jié)晶溫度。 液壓鋼絲繩組合式拉拔機(jī)取消了調(diào)速電機(jī)、減速機(jī)、主副連軸器、拉拔牽引鏈、傳動鏈輪，以體積小、重量輕的液壓系統(tǒng)代之， 因此整體重量大大減輕， 安裝調(diào)試大為簡便。鋁管和硬鋁管的重油以較普 遍，不過，制品清洗較為困難，有待改善。為防止抖紋產(chǎn)生，應(yīng)提高預(yù)處理液的質(zhì)量，正確調(diào)整模具的位置，避免使用過細(xì)過長的內(nèi)模拉桿。 時拔制力是最小的 。 gL =83mm 得 mmLs 1548? 卷筒軸校核 MPat 35?? （ 45 鋼）， 取 mmd 170? 選擇電機(jī) a)確定負(fù)載類別：負(fù)載平穩(wěn)，對啟動制動無特殊要求的長期運(yùn)行的機(jī)械 b)根據(jù) 1738YR 系列（ IP33)繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動機(jī) 用途：適用于不含易燃易爆或者腐蝕性氣體的場所，如壓縮機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)， 拔絲機(jī) ，傳輸帶等 Y 系列三相異步電機(jī) 定子繞組為△接法，轉(zhuǎn)子繞組為 Y 接法 安裝方式 B3（ R—— 繞線轉(zhuǎn)子） (4)傳動比計算 a)皮帶傳動比：普通 V帶， C 型 皮帶傳動比 1i 10? ~?? 1pd ：小帶輪節(jié)圓直徑 2pd ：大帶輪節(jié)圓直徑 ? ? ? ? 12 3dWT TTT ??? ????? ? mmTd T 23 ???? ???2FdT?? ? 121 pp ddi ???第 4章 系統(tǒng)動力