圓管端部縮徑專機設(shè)計開題報告(編輯修改稿)
2025-04-09 04:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 walled tubes [J]. Journal of . [14]ChinTarn Kwan. A study of process and die design for ball valve forming from stainless steel tube[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing . [15]Holtkamp the ITER Project overviewof the ITER project[J]. Fusion Engineering and Design. 2021. 8 開題報告 圓管端部縮徑 專機 設(shè)計 1．課題研究的 背景 所謂縮徑，就是 將管子或套的一端圍攏或使直徑減小的沖壓 或軋制 過程 。 它通常限于可延性的材料 。 影響縮徑質(zhì)量的因素很多 ， 除了縮徑材料徑必須的退火以及模具表面光潔度 、 潤滑劑和成形速度等之外 ， 往往也會因設(shè)計不合理而使零件在制造過程中產(chǎn)生龜裂和撕破 。 在我國和國外的生產(chǎn)和研究中， 圓管端部縮徑 方式有很多種，但是在這些產(chǎn)品中，存在著一些問題。 如 當(dāng)采用 旋 壓 方案 軋制壁厚比較大的鋼管 （ S/Dm 時，容易出現(xiàn)內(nèi)多邊形，造成鋼管橫向壁厚不均 。帶 張力徑過程中 ， 金 屬在孔型內(nèi)的流溝狀態(tài)和軋輥接觸弧長有關(guān) 。 在大橢圓度孔塑內(nèi) ， 鋼管沿軋輥軸向各點與軋輥接觸弧長度是不相等的 ， 因而金屬在孔型內(nèi)各截而的包覆角也不相同 ， 金 屬 沿孔型圓周方向的受力狀態(tài) 、 壓下量 、 切向變形阻力的不同 ， 造成變形不均勻 ， 形成內(nèi)多邊形 。 因此 ， 必須力求在圓周均勻壓力狀態(tài)下進行變形 ， 使孔型接觸形狀與無芯棒拉拔情況相類似 。 如采用沖壓方案縮徑時， 要使毛坯外露部分盡量短 ， 其余部分用模具夾緊 ， 因毛坯為薄壁管材 ， 長徑比大 ， 當(dāng)縮徑力大于材料強度時就會在管壁產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象 ， 當(dāng)采用兩平模塊夾緊后就可避免這種情況的發(fā)生 。 2．課題研 究的意義 縮徑專機是 代替車床剝制的換代產(chǎn)品 。 隨著自動化、半自動化在國民經(jīng)濟各行業(yè)的普及深入， 自動化、半自動化的縮徑專機也越來越受到人們的廣泛關(guān)注。其簡單實用經(jīng)濟的設(shè)計理念與其自動化或半自動化的加工過程以提高生產(chǎn)率，降低工人勞動強度。 縮徑 專 機加工出來的管端外形美觀 ， 表面光潔度高 ， 形式規(guī)格多種多樣 ， 且比用其它方法加工出來的管子 ， 節(jié)約原材料 ， 使用安裝方便 ， 因此這種管子在國外應(yīng)用非常廣泛。 結(jié)合國內(nèi)外縮徑專機的特點，采用半自動化的縮徑方案。設(shè)計了具有推廣意義的 自動化縮徑專機，即 在生產(chǎn)過程，零件的裝、 取由人工完成 ， 其余 動作均由專 9 機自動進行 。 3．課題研究 內(nèi)容 和要求 本課題主要是設(shè)計圓管端部縮徑專機。 要求其外 徑 50mm， 內(nèi)徑 44mm，壁厚 3mm，長度 200mm 的管子 縮徑 1mm以內(nèi)，且縮徑長度為 30mm。 4． 送料機構(gòu) 方案選定 目前在我國縮徑專機還是普遍采用手工模式，即是一人看一臺機器，人工送料 。這種模式的 生產(chǎn)效率低，既浪費勞動力也會讓工人疲倦，而且人工送料會產(chǎn)生累積誤差。因此設(shè)計一 種自動化的所料機構(gòu)是十分必要的。 如下圖所示，這是一種附有擺桿的料斗，利用料斗裝填工件，使其依次往下送出，這似乎是人人都會想到的簡單方法。但實際 應(yīng)用中，當(dāng)料斗已裝好，工件已裝滿時，工件往往不能依次送出，這種附有擺桿的料斗，是利用攪拌棒來揭開阻塞的工件 ，是工件能夠依次送出。 圖 4 附有擺桿的料斗 在料斗下面會放置一個送料臂（圖 5）， 送料臂前端安裝一種夾指，承受工件時，夾指在拉入位置，送料時，夾指與夾指開放件分離， 所受的力由彈簧所承受。其簡圖如圖 6所示。其三維圖如圖 7所示。 10 圖 5 送料臂 圖 6 送料臂簡圖 圖 7 送料臂三維圖 11 5． 圓管端部縮徑 機構(gòu)方案選定 專機的動作順序是： 首先將管件在靜止夾緊塊 8上放好 ， 由夾緊油缸 10推動活動夾緊塊 9將 管件夾緊 ； 管件夾緊到位后 ， 縮徑油缸 1推動活動梁 5帶動縮徑凹模 6對管端進行縮徑加工 ， 將管端尺寸加工到位后 ， 夾緊 油 缸 10松開 。 縮徑結(jié)束后，縮徑油缸推動活動梁 5后退，直到頂出桿 2將圓管頂出，圓管自動落入下料箱。 在 整個縮徑過程中 ， 必須保證夾緊 油 缸對管件的 夾緊。 其結(jié)構(gòu)簡圖如下所示。專機可分為圓 管件夾持 (件 10)和 縮徑加工 (件 8)兩部分 。 縮徑加工時 ， 兩個縮徑油缸推動活動梁 5沿導(dǎo)向桿 4進給 (同時保證兩液壓缸的機械同步 )， 對管端進行縮徑 。 此專機設(shè)計有以下特點： （ 1） 設(shè)計要求簡單、經(jīng)濟、實用。 （ 2） 加工過程實現(xiàn) 自動化，以提高生產(chǎn)率，降低工人勞動強度。 （ 3） 對管件進行縮徑，使其縮徑 1mm，精度高 。 圖 8專機結(jié)構(gòu)簡圖 1. 縮徑油缸 4. 導(dǎo)向桿 10夾緊油缸 圓管端部的縮徑力可由公式 計算。其中式中： 為沖件與凹模接觸面摩擦系數(shù)； 為材料抗拉強度； 為速度系數(shù)。其簡圖如 12 下圖所示： 其中取 為 ， 為 450MPa， K取 。得 F=38732N。 根據(jù)不同 壓力等級下各種缸徑對應(yīng)理論推進表，可選擇壓力等級為 160MPa， 50mm缸徑的液壓油缸。 圖 9 圓管成型后
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