【正文】 通過此次設(shè)計我獲益匪淺。鞏固并深化了對所學(xué)知識的理解?？偨Y(jié)此次設(shè)計是對所學(xué)專業(yè)知識的綜合運用，如涉及材料力學(xué)，理論力學(xué)，機(jī)械設(shè)計，工廠電器控制，液壓與氣壓傳動，微機(jī)原理及接口技術(shù)。實現(xiàn)薄板反向拉伸的功能。它滑動性能好，可以長時間連續(xù)工作，當(dāng)它磨損或燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）拉傷時，再焊后再次使用。將立柱中間的導(dǎo)向部分加工成方形截面，從而采用平面可調(diào)導(dǎo)板，活動橫梁做成剖分式?；顒訖M梁的保壓延時時間可通過時間繼電器來調(diào)定，其保壓時間可在一定范圍內(nèi)調(diào)定。礙于時間的原因，頂出缸活塞并未進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計。主缸活塞的具體結(jié)構(gòu)參見部件圖。同時本機(jī)還提供了薄板反向拉伸功能實現(xiàn)薄板拉伸；其具體過程參見第3章液壓系統(tǒng)部分的相關(guān)說明。期間完成的任務(wù)主要有：機(jī)械本體部分的設(shè)計計算，機(jī)械裝配圖，部件圖，零件圖的繪制。能夠?qū)崿F(xiàn)液壓機(jī)的規(guī)定動作。它們之間的聯(lián)接參見電氣控制原理圖。輸入輸出擴(kuò)展口采用8255A進(jìn)行擴(kuò)展，以8255A的A口，C口為輸入口（各種按鈕，行程開關(guān)，組合開關(guān)），B口為輸出口（換向閥的電磁鐵）地址鎖存器采用74LS373芯片，它們的引腳如圖（47）；反向器采用74LS04芯片繼電器選用JJDM232電磁式繼電器。⑶外接RAM的型號為62128，其引腳如圖（46），它的容量為16K╳8。校驗狀態(tài)：校驗狀態(tài)要求VPP接+21V（VCC仍為+5V），接TTL高電平。編程和禁止編程主要也是由上的電平?jīng)Q定的，若接TTL低電平，則本芯片被選中編程，數(shù)據(jù)線Q0Q7上的程序代碼便可在上50ms寬負(fù)脈沖作用下寫入由A0—A13決定的存儲單元；若若上接TTL高電平（也為TTL高電平），則本芯片處于禁止編程狀態(tài)，數(shù)據(jù)線Q0Q7處于高阻狀態(tài)，隔斷了它和27128內(nèi)部總線的電氣連接。讀出和維持狀態(tài)主要由上的電平?jīng)Q定的，若接TTL低電平，則本芯片被選中工作，數(shù)據(jù)線Q0Q7上便可讀出A0A13上的地址碼所決定存儲單元中的程序代碼；若上接TTL高電平，則本芯片不工作，處于維持狀態(tài)，數(shù)據(jù)線Q0Q7為高阻，芯片的有效功耗也從讀出狀態(tài)時的100mA降到40mA。27128的正常和編程方式是由VPP引線上的電源電壓決定的；若VPP接+5V電源，則27128處于正常工作方式；若VPP接+12V電源，則27128處于編程方式。工作方式和編程：27128可以分為正常和編程兩種工作方式。這實際上就是使FAMOS管浮柵中的電子獲得高能量，從而形成光電流從浮置柵流入基片。擦除特性，27128存儲陣列中的信息可以采用紫外光擦除，擦除后存儲代碼為全“1”。其他引腳線：VCC為+5V電源輸入線，GND為直流地線。編程輸入線：該引線用于控制27128處于正常工作狀態(tài)還是編程/校驗狀態(tài)。⑵外接ROM型號為27128，是紫外線光可擦洗的EPROM，其引腳如圖（46），它的容量為16KB；共28條引腳；地址輸入線A0A13，27128的地址線應(yīng)和MCS51單片機(jī)的P2口和P0口相接，用于傳送單片機(jī)送來的地址編碼信號，其中A13為最高位；數(shù)據(jù)線：Q0Q7，是雙向數(shù)據(jù)總線，Q7為最高位。XTAL1和XTAL2：片內(nèi)振蕩電路輸入線，這兩的端子用來外接石英晶體和微調(diào)電容。其他情況下 線均為高電平封鎖。/VPP：允許訪問片外存儲器/編程電源線?？刂凭€：ALE/地址鎖存允許/編程線，配合P0口引腳的第二功能使用。入。由于每個端口的結(jié)構(gòu)各不相同，因此它們在功能和用途上的差別頗大。8031有40條引腳，共分為端口線，電源線和控制線三類。單片微型機(jī)簡稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器；通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機(jī)的基本功能部件：CPU，存儲器和I/O接口電路等。電容C1和C2可以幫助起振，典型值為30pf，調(diào)節(jié)它們可以達(dá)到微調(diào)fOSC的目的。如圖（45）石英晶體起振后，應(yīng)能在XTAL2線上輸出一個3V左右的正弦波，以便使MCS51片內(nèi)的OSC振蕩電路按石英晶振相同頻率自激振蕩。外部擴(kuò)展I/O接口電路等也需要復(fù)位，因此需要一個包括上電和按鈕復(fù)位在內(nèi)的系統(tǒng)同步復(fù)位電路可以從圖（45）中的P點處引出接到外部擴(kuò)展I/O接口電路的復(fù)位端。其特性如下：燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）⑴；⑵輸出截止時耐高壓可達(dá)100V；⑶輸入端可與多種TTL及CMOS電路兼容。MC1416包含有七路開關(guān)量驅(qū)動器，每路驅(qū)動器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖（44）。當(dāng)Ui為高電平時，流過發(fā)光二極管的電流不為零，使發(fā)光二極管發(fā)光，光信號作用于光敏三極管使其飽和導(dǎo)通，Uo輸出為低電平，當(dāng)Ui為低電平時，流過發(fā)光二極管的電流為零，使發(fā)光二極管不發(fā)光，Uo輸出為高電平；所以光電耦合器件兼有反向及電平轉(zhuǎn)換的作用。發(fā)光二極管和光敏三極管封裝在同一個管殼內(nèi)，發(fā)光二極管的作用是將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?，光敏三極管接收光信號再將它轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。（其電路圖如下）D1—D4為四個二極管組成的橋式整流電路C5 為濾波電容器燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）D 保護(hù)二極管7805 三端集成穩(wěn)壓電路，其三端為輸入端，輸出端和接地端；輸入端輸入經(jīng)整流濾波后的電壓；輸出端輸出+5V直流電源電壓供給電路。主要由8031單片機(jī)，外接ROM芯片，RAM芯片，采用8255A進(jìn)行輸入輸出口擴(kuò)展，各種限位開關(guān)，按鈕，組合開關(guān)組成。電阻價格低廉，結(jié)構(gòu)簡單。當(dāng)延時繼電器的延時時間到，時間繼電器動作，它的常開觸點閉合，接通KM2的線圈電路，KM2輔助常閉觸頭斷開使KM1，KT斷電，輔助常開觸頭實現(xiàn)KM2線圈自鎖；主觸頭閉合，將R短接，電動機(jī)在額定電壓下進(jìn)行穩(wěn)定正常運轉(zhuǎn)。電動機(jī)采用三相異步電動機(jī)其型號及主要技術(shù)參數(shù)如下： Y315M4 1500 r/min 132KW 一臺 Y132S6 960r/min 3KW 一臺其起動電路圖如下燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）其動作過程如下電動機(jī)起動時，合上電源開關(guān)Q，按下起動按鈕SB2，接觸器KM1與時間繼電器KT的線圈同時通電，接觸器KM的主觸頭立即閉合，而時間繼電器KT具有延時性，其常開觸點不立即閉合，因此KM2線圈電路不能接通。 電氣系統(tǒng)的組成 高電位電路系統(tǒng)電機(jī)采用定子串電阻減壓起動，主電路采用三相交流380V電源，由刀開關(guān)QS，熔斷器FU，接觸器KM的主觸頭，熱繼電器FR的熱元件和電動機(jī)M組成。動作原理圖參見附圖 本章小結(jié) 本章主要是對液壓機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了原理上的論述，主要在其動作過程，而不是對液壓系統(tǒng)硬件進(jìn)行論述，這一章主要是為下一章打基礎(chǔ)，運用其中的電液、電磁換向閥通過電氣系統(tǒng)對其進(jìn)行控制。⑷頂出缸與主缸運動互鎖。⑶液壓機(jī)采用單向閥13保壓。⑵依靠活塞滑塊自重的作用實現(xiàn)快速下行，并通過充液閥對主缸充液。由于頂出腔處于封閉狀態(tài)，頂出缸之排油只能通過溢流閥穩(wěn)壓溢流，從而得到需求的壓邊力?；顒訖M梁固定凹模，工作臺上固定凸模。 本機(jī)器還提供了利用頂出缸“薄板反拉伸成型”工藝中液壓壓邊的可能，在工作循環(huán)開始前用手動操作方式按壓按鈕，使頂出缸活塞上行至需要位置停止。節(jié)流閥19及背壓閥20使頂出缸下腔保持所需的壓邊壓力。這時電磁線圈3DT通電，使頂出缸上升到頂住被拉伸工件，然后3DT斷電，頂出缸下腔的油液被閥21封住。 退回電磁線圈3DT斷電，4DT通電時，油路換向，頂出缸的活塞下降。當(dāng)電液換向閥6處于中位時，壓力油經(jīng)過電液換向閥6中位進(jìn)入頂出缸17運動的電液換向閥21。此時主液壓泵1排出的液壓油經(jīng)閥21返回油箱，泵處于卸荷狀態(tài)。此時泵1的壓力油經(jīng)閥6的左工位、液控單向閥9進(jìn)入主缸下腔；而主缸上腔油液經(jīng)閥14回油至充液箱15，實現(xiàn)主缸快速回程。這時主泵1在低壓下運行，此壓力不足以打開充液閥14的主伐芯，但能打開閥14的卸荷小閥芯，主缸上腔的高壓油經(jīng)此卸荷小閥芯的開口卸回充液箱15，壓力逐漸降低。為此保壓后必須先泄壓，然后回程。由于液壓機(jī)的油壓很高，且主缸的直徑大、行程長，因而缸內(nèi)的液體在加壓的過程中因受到壓縮而儲存的能量相當(dāng)大。保壓時間可由壓力繼電器12控制的時間繼電器調(diào)整。同時液壓泵1經(jīng)閥21的中位卸荷。來自主泵1的壓力油推動活塞使滑塊慢速接近工件，當(dāng)主缸活塞的滑塊22抵住工件后，阻力急劇增加，上腔油壓進(jìn)一步提高，變量泵1的排量自動減小，主缸活塞以極慢的速度對工件加壓。由于回油路上有背壓力，滑塊單靠自重不能下降，泵1供給的壓力油使之下行，下行速度減慢。 慢速接近工件當(dāng)主缸滑塊22上的擋塊23壓下行程開關(guān)2SQ時電磁線圈5DT斷電，閥8處于常態(tài)位（左工位），液控單向閥9關(guān)閉。主泵1供油經(jīng)閥6右工位，單向閥13至主缸16上腔，而主缸下腔液壓油經(jīng)液控單向閥閥6右工位、電液換向閥21中位返回油箱。 主缸運動 快速下行按下啟動按鈕，電磁線圈1DT，5DT得電。液壓原理圖見設(shè)計圖紙（A2）。在作薄板拉伸時，有時還要利用頂出液壓缸將坯料壓緊。保壓延時是壓力達(dá)到一定值時，活動橫梁停止運動，進(jìn)行保壓延時；定程壓制是活動橫梁運動到一定行程后返回的動作。借助電氣系統(tǒng)的控制，驅(qū)動活動橫梁和頂出缸活塞活動。本章給出了改進(jìn)部分剖分式橫梁的零件的選擇及校核過程。取預(yù)緊系數(shù) Z=2,則螺柱承受的最大工作載荷為原來的3倍。取截面直徑d=12mm,其材料選用35鋼，其許用剪切應(yīng)力[τ]= Mpa n=4∴強(qiáng)度滿足要求 校核雙頭螺柱選用螺柱 GB899 M1660,不經(jīng)表面處理，bm=，即其抗拉強(qiáng)度σb=400 Mpa 取安全系數(shù)n=4, ∴[σ]=100Mpa 選用四個雙頭螺柱四角各一個∴滿足強(qiáng)度要求螺柱與銷的布置情況如圖（224）。每一根立柱承受的反作用力為 由力矩平衡條件可得 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）由上式可得 其受力圖如上（223）為保證此蓋板與活動橫梁可靠聯(lián)接固定，以保證其與活動橫梁組成正方形截面，故采用內(nèi)螺紋圓錐銷可靠固定，其主要承受由f產(chǎn)生的剪力作用，采用雙頭螺柱聯(lián)接，其主要承受N產(chǎn)生的拉力作用。設(shè)計時取預(yù)緊系數(shù)Z=,由于立柱插入上橫梁處直徑d1=13cm插入工作臺內(nèi)直徑為d2=，兩處螺紋退刀槽尺寸均可為d3=，故只需計算插入工作臺部位，即可滿足要求。設(shè)兩側(cè)立柱受力均勻，上橫梁及工作臺均為絕對剛體，則受力情況及彎矩圖如圖（220）所示。 立柱受力狀況及結(jié)構(gòu)尺寸立柱受力簡圖為（220），其結(jié)構(gòu)尺寸為P=315000 kgf L=185 cm B=140 cm e=3%B= cm (YL)max=119 cm (YL)min=39 cmYmin= Ymax= (ZL)max=102cm (ZL)min=22cm Zmin= Zmax= Y+Z= Ymax+ Zmin=本例仍取e=e0,以便對公式的計算誤差和修正的理由有具體的了解。將圖（220a）中上部轉(zhuǎn)角出斷開，即M1=M2=M. 圖（221）為四柱液壓機(jī)受力圖。中心載荷下立柱受力如上所述。在一般壓制時，均在下行程位置。但這樣計算較復(fù)雜。 n=4。實際結(jié)構(gòu)中，各零件聯(lián)接處不可避免的會有不均勻現(xiàn)象；立柱斷面變化處的應(yīng)力集中；工作中總會由于模具安裝不準(zhǔn)確，工件變形阻力不對稱等各種因素使實際應(yīng)力分布不均，形成局布應(yīng)力較計算應(yīng)力為高的現(xiàn)象，因此計算應(yīng)力取得較低是必要的，合理的。第五，不考慮由于制造、安裝和使用過程中受熱影響等產(chǎn)生的附加應(yīng)力。第三，上橫梁和工作臺的剛度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于立柱的剛度，因此，可認(rèn)為上橫梁和工作臺是絕對剛體。 b=35 cm代入上式燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）由于簡化之截面（IIII）為工字形截面，其慣性矩為 在截面（IIII）上受的拉伸及壓縮之彎曲應(yīng)力 對于HT2040件，許用應(yīng)力[σ]≤350 kgf/cm2 σ拉 = σ壓≤[σ] ∴強(qiáng)度滿足要求 機(jī)架剛度的計算根據(jù)上橫梁的受力圖（214），上橫梁受彎矩及剪切而產(chǎn)生的撓度為 式中 P公稱噸位(kgf) P=315000 kgfB立柱中心距(cm) B=140 cmD油缸與上橫梁聯(lián)接處臺肩尺寸(cm) D=58 cmJ上橫梁主截面慣性矩() J= S受剪立板面積() S=2548=1200 ()E材料彈性模量() 鑄鐵 E= G剪切彈性模量() 鑄鐵 G=6105 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 上橫梁在公稱壓力下的總變形量f1f1= f彎+f剪=+= 工作臺根據(jù)工作臺受力剪圖（217），工作臺彎曲和剪切變形量為 將b=B/4代入整理得式中 J 工作臺截面（見圖218） 慣性矩J= cm4 S 工作臺立板面積（cm2 ） S=1664=1020 cm2 代入上式得允許工作臺彎曲變形量為f彎≤[f]燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）∴強(qiáng)度滿足要求工作臺的變形量f2為f2 = f彎+ f剪=+= 立柱的設(shè)計計算立柱受力分析和強(qiáng)度計算中，均做了如下假設(shè)第一，活塞與活動橫梁為剛性連接。 截面（IIII）上強(qiáng)度計算在距10cm處（見圖217），即T形槽處其等量簡化截面見圖（219）截面（IIII）處彎矩已知 P=315000 kg