【正文】 最低使用壓力 ?? 2/ cmkg fM P a 環(huán)境和流體溫度 C0605? 南通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 活塞速度 smm /50050 ? 緩沖 氣緩沖 給油 不需要 圖 氣缸運(yùn)動(dòng)示意圖 氣缸的行程選為 300mm， 如圖 為 氣缸 運(yùn)動(dòng)示意圖 ，單出桿氣缸要能擺動(dòng)，這就得必須在氣缸底部連接一個(gè)單耳環(huán)，來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)功能。 在設(shè)計(jì)中遇到不少的困難， 雖然在畢業(yè)設(shè)計(jì)正式進(jìn)行前，老師帶我們參觀了一企業(yè)的自動(dòng)剪切設(shè)備，由于當(dāng)時(shí) 對(duì) 畢業(yè) 設(shè)計(jì) 不太了解，因此沒(méi)有真正地去收集資料，只是在參觀時(shí)拍了幾張照片，所以在后來(lái)的設(shè)計(jì)中 造成了不小的困難。這段經(jīng)歷已成為我生命的重要組成部份，為我今后的工作和學(xué)習(xí)留下了寶貴的財(cái)富。 以氣動(dòng)回路系統(tǒng)為例，圖 為氣動(dòng)回路 原理 圖。因此選擇滾動(dòng)軸襯，由于它是標(biāo)準(zhǔn)件，所以直接選擇相應(yīng)的型號(hào)。鍛比一般取 ~3。但在進(jìn)行熱處理時(shí)，要求其組織均勻性要好，且在淬火及低溫回火后脆性較大。 導(dǎo)軌座的材料選用 A3，它直接是安裝在刀架上的，因此在連接表面保證一定的粗糙度，最重要的是它的導(dǎo)向性要好，能保證導(dǎo)軌垂直上下移動(dòng)。為了提高剪切鋼板的精度，安裝在兩個(gè)支架之間的工作臺(tái)必須得有高的平行度，所以在設(shè)計(jì)支架時(shí)必須保證加工精度。因此，合理選擇和保持剪刃側(cè)向間隙的大小，對(duì)于正確使用剪切機(jī)是十分重要得。 下面分析一下剪切過(guò)程中作用力的變化。由于上述特點(diǎn)，目前各國(guó)都在研究擴(kuò)大圓盤(pán)剪剪切厚度的范圍。 南通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：（ 1）在同等的體積下，液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更多的動(dòng)力。 長(zhǎng)度控制壓力控制收料剪切防偏整平防偏放料 圖 鋼板卷材整平自動(dòng)剪切設(shè)備的工藝流程圖 圖 為鋼板卷材整平自動(dòng)剪切設(shè)備的工藝流程圖 。當(dāng)帶材通過(guò)固定雙刃刀架上部，帶材由一臺(tái)卷取機(jī)卷取。其剪切機(jī)構(gòu)通常采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)。因此，受到世界各國(guó)的廣泛重視和越來(lái)越多的應(yīng)用。值得注意的還有塑性力學(xué) Durcker 公設(shè)的提出者 Durcker 等力學(xué)家的工作。由于是在運(yùn)動(dòng)中對(duì)軋件實(shí)施剪切，因此，對(duì)剪切機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性、反應(yīng)靈敏性、動(dòng)作準(zhǔn)確性，以及工作穩(wěn)定可靠件等各方面，都 必須具有很高的要求。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 自動(dòng)剪切設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì) —— 剪切模塊 結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì) 作 者 ： 專(zhuān) 業(yè) ： 指導(dǎo)教師 ： 完成日期 ： 南通大學(xué) 機(jī)械工程 學(xué)院 2021 年 6 月 題目 ： 自動(dòng)剪切設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì) —— 剪切模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 姓 名： 指導(dǎo)教師： 專(zhuān) 業(yè)： 南 通 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 南通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 剪切機(jī)是鋼板連續(xù)生產(chǎn)線上不可缺少的重要的設(shè)備 ,它的用途就是用來(lái)剪切定尺、切邊、切試樣及切除鋼板的局部缺陷等 。 對(duì)金屬材料進(jìn)行剪切的剪機(jī)隨所剪材料的不同有各種不同形式。 第二研究階段可稱(chēng)為切削可加工性時(shí)期，大致從 1900—1930 年共約 30 年時(shí)間。 機(jī)械自動(dòng)化，主要指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)加工對(duì)象的連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程，加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動(dòng)速度。下切式剪切機(jī)的兩個(gè)剪刃都運(yùn)動(dòng)，剪切過(guò)程是通過(guò)下剪刃上升來(lái)實(shí)現(xiàn)剪切的。當(dāng)需要分卷時(shí)，上活動(dòng)刀架下降切斷帶材，后面的帶材通過(guò)固定雙刃刀架下部，由另一臺(tái)卷取機(jī)卷取。 圖 為鋼板卷材整平剪切機(jī)總結(jié)構(gòu)示意圖， 剪切機(jī)的機(jī)械部分由放料機(jī)構(gòu)、校平機(jī)構(gòu)、防偏機(jī)構(gòu)、定尺裝置、 剪切機(jī)、出料機(jī)構(gòu)組成。在同等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕， 功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊 ； （ 2）液壓裝置工作比較平穩(wěn) ； （ 3）液壓裝置能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速 ； （ 4）液壓傳動(dòng)易于自動(dòng)化，它對(duì)液體壓力、流量或流動(dòng)方向易于進(jìn)行調(diào)節(jié)或控制 ； （ 5）液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù) ； （ 6）由于液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和使用都比較方便 ； （ 7）用液壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)比用機(jī)械傳動(dòng)簡(jiǎn)單。圓盤(pán)剪通常設(shè)置在精整作業(yè)線上，用來(lái)將運(yùn)動(dòng)著的鋼板的縱向邊緣切齊或切成窄帶鋼。為了便于分析，我們忽略剪刃與鋼板之間的摩擦力、剪刃的間隙、鋼板的重量以及其它因素。 ⑤ 刀鈍半徑：刀鈍半徑的大小，直接影響單位剪切抗力的大小。在支架上還有厚度為 20 的肋，用 來(lái)加強(qiáng)支架的強(qiáng)度。調(diào)節(jié)螺母和螺母都是標(biāo)準(zhǔn)件，分別選用的是 M16 和 M24。因此， 9SiCr 材料主要用于制作板牙、絲錐、鉆頭、絞刀、冷軋輥等承受沖擊較小的刃具產(chǎn)品，作為剪刀刃用材僅限于輕剪刃方面。 有些大型的曲軸則用合金鋼鍛制。 氣缸 氣動(dòng)技術(shù)是以壓縮空氣為介質(zhì)來(lái)傳動(dòng)和控制機(jī)械的一門(mén)專(zhuān)業(yè)技術(shù)。氣動(dòng)系統(tǒng)回路其工作原理流程是利用一個(gè)雙電控三位四通電磁換向閥，通過(guò)電磁得失電情況改變整個(gè)氣動(dòng)系統(tǒng)，使氣缸兩個(gè)腔室沖氣或者排氣，來(lái)驅(qū)動(dòng)活塞桿的伸長(zhǎng)和縮短，從而使得上刀架上升和下降；并且該三位四通電磁換向閥具有中位機(jī)能。 “ 相見(jiàn)時(shí)難別亦難 ” ，再見(jiàn)了 通大 ，我是您永遠(yuǎn)的學(xué)生 ! 。在機(jī)械系統(tǒng)部分設(shè)計(jì)中對(duì) 支架、上刀架、下刀架、氣缸、壓板裝置、剪刃、曲軸等幾 等 剪切 機(jī)的幾大部分分別進(jìn)行了細(xì)致的設(shè)計(jì)；控制系統(tǒng)部分主要采用 可編程控制器 PLC 控制系統(tǒng)， 由于此次設(shè)計(jì)重點(diǎn)部分在于剪切機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所以只是 大概介紹了一下 PLC 控制。 由于該設(shè)計(jì)的剪切機(jī)用于工業(yè)生產(chǎn)中，自身的體積比較大，所選取的氣缸 要能提供足夠的動(dòng)力來(lái)滿足剪切所需的力。對(duì)于小型的國(guó)內(nèi)有些制造廠用球墨鑄鐵QT602 鑄造。此外，為了充分發(fā)揮 9SiCr 的優(yōu) 點(diǎn)、克服韌性差的弱點(diǎn)，在熱處理工藝的設(shè)計(jì)上，一般選擇等溫淬火等熱處理工藝，使其產(chǎn)生下貝氏體組織，從而獲得較高的韌性指標(biāo)。 彈簧力必須適當(dāng)，不能太大但也不能太小。 圖 支架 上刀架 在此次剪切機(jī)設(shè)計(jì)中，上刀架放置于兩個(gè)支架之間，用于安裝上刀塊， 刀架的材料選擇為 H200 的表面淬火的鑄件，外形如圖 所示。但在壓入階段剪切力的計(jì)算中，不考慮刀鈍半徑的影響是允許得。隨著刀片的逐漸壓入，鋼板轉(zhuǎn) 動(dòng)角度不斷增大，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度 Y 后便停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)兩個(gè)力矩平衡，即 cTaP ??? 式 （ 31） 假設(shè)在壓入變形階段，沿面積 x 和 (這里取鋼板寬度為 1)上的單位壓力均勻分布且相等，則 zTxP ? 式 （ 32） ?tgPx zPT ??? 式 （ 33） 式中 z 一為剪刃壓入鋼板的深度。圓盤(pán)剪切機(jī)在連續(xù)剪切鋼板的同時(shí)要對(duì)其切下的板邊進(jìn)行處理，通常在圓盤(pán)剪后面設(shè)置碎邊機(jī)，將板邊剪成碎段送到專(zhuān)門(mén)的 滑槽中去。 氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：（ 1）空氣可以從大氣中取得，同時(shí)，用過(guò)的空氣可直接排放到大氣中去，處理方便，萬(wàn)一空氣管路有泄漏，除引起部分功率損失外 ，不致產(chǎn)生不利于工作的嚴(yán)重影響，也不會(huì)污染環(huán)境 ； （ 2）空氣的粘度很小，在管道中的壓力損失較小，因此壓縮空氣便于集中供應(yīng) (空壓站 )和遠(yuǎn)距離輸送 ； （ 3）因壓縮空氣的工作壓力較低（一般為—），因此，對(duì)氣動(dòng)元件的材料和制造精度上的要求較低 ； （ 4）氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單，管道不易堵塞，也不存在介質(zhì)變質(zhì)、補(bǔ)充、更換等問(wèn)題 ； （ 5）使用安全，沒(méi)有防爆的問(wèn)題，并且便于實(shí)現(xiàn)過(guò)載自動(dòng)保護(hù)。帶材在夾送動(dòng)力作用下前進(jìn)，為防止其自身的重心偏移造成的不良因素，設(shè)置恒張力控制，使得帶材以恒定阻力被夾送。這種剪切機(jī)的上下剪刃是圓盤(pán)狀的。平行刃剪切機(jī)，在工作時(shí)能承受的最大剪切力是它的主要參數(shù)，故人們習(xí)慣上以最大剪切力來(lái)命名。機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)水準(zhǔn)，不僅影響整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，而且對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的技術(shù)進(jìn)步有很大的直接影響。新的刀具材料的出現(xiàn)使切削加工的生產(chǎn)效率大大提高，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。以上幾種 傳統(tǒng) 剪機(jī)有一共同的特點(diǎn) :都是往復(fù)式的，也就是說(shuō)它們工作方式不是連續(xù)的，當(dāng)剪刃向某一方向移動(dòng)剪斷了被剪物后，它們還需要有一個(gè)返回不工作的空行程，讓剪刃回到原來(lái)的位置，準(zhǔn)備著再?gòu)氖铝硪淮蔚募羟小Ｄ壳埃?對(duì)剪切機(jī)的功能需求在不斷的擴(kuò)展 ，同時(shí)也 對(duì)剪切機(jī)的生產(chǎn)效率和加工精度 提出 更高的 要求。 課題概述 剪切機(jī)是在軋件運(yùn)動(dòng)中對(duì)軋件實(shí)施剪切工藝的一種設(shè)備，是連續(xù)式軋鋼生產(chǎn)線上不可缺少的、非常關(guān)鍵的設(shè)備之一。 1864 年， Joesse探討了刀具幾何角度對(duì)切削力的影響。 自動(dòng)化技術(shù)是本世紀(jì)以來(lái)發(fā)展極其迅速和影響極大的科學(xué)技術(shù)之一。 平行刃剪切機(jī)按剪切機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，分為上切式和下切式兩種型式。 ③ 復(fù)合式斜刃剪 :在連續(xù)式作業(yè)線上的尾部，為了將原來(lái)焊接起來(lái)的長(zhǎng)帶材分成一定重量的卷材，設(shè)有復(fù)合式斜刃剪切機(jī)。 （ 1） 機(jī)構(gòu)的 結(jié)構(gòu) 和運(yùn)動(dòng)學(xué)：分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是為了研究機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可能性和確定性，并進(jìn)一步討論機(jī)構(gòu)的組成原理；機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)不考慮引起機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的力的作用，而從幾何的觀點(diǎn)來(lái)研究機(jī)構(gòu)各點(diǎn)的軌跡、位移、速度和加速度的求法，以及按已知條件來(lái)設(shè) 計(jì)新機(jī)構(gòu)的方法。流體動(dòng)力控制有三類(lèi)： (1) 液壓控制，工作流體主要是礦物油 ； (2) 氣壓控制，工作介質(zhì)主要是壓縮空氣，還有燃?xì)夂驼魵?； (3) 射流技術(shù)， 工作介質(zhì)有氣體也有液體，該技術(shù)在一些多管道的生產(chǎn)流程中得到應(yīng)用。 （ 2） 圓盤(pán)式剪切機(jī)：其廣泛應(yīng)用于縱向剪切厚度小于 2030mm 的鋼板及薄帶鋼。當(dāng)剪切力大于鋼板本身的抗剪能力時(shí)，鋼板沿著剪切面產(chǎn)生相對(duì)滑移，開(kāi)始了真正的剪切，這一階段被稱(chēng)為剪切滑移階 段。 ④ 剪刃側(cè)向間隙：剪刃側(cè)向間隙的大小，可以使剪切時(shí)的受力狀況發(fā)生變化。而剪切機(jī)的下刀架則是通過(guò) 3 個(gè) M24 的六角螺栓固定在支架上。 導(dǎo)軌座的長(zhǎng)度為 1200mm，高為 60mm,中間均勻分布了 7 個(gè)導(dǎo)軌 筒，以便于合理有效地起到導(dǎo)軌的作用。 選擇剪刃材料時(shí)考慮到兩種材料 9SiCr 和 6CrW2Si。曲軸受力復(fù)雜，故制造條件要求較高。隨著滾動(dòng)軸承工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在已有能提供高精度、高剛度的滾動(dòng)軸承。 對(duì)于氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要就是回路設(shè)計(jì)。 臨別之際，祝福老師身體健康，生活幸福 。 通過(guò) 本次 畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)自身四年來(lái)所學(xué)到的機(jī)械方面知識(shí)做了一個(gè)比較充分地綜