【正文】 求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。某一執(zhí)行元件完成預(yù)定動作時，回路中的壓力達(dá)到一定的數(shù)值，通過 壓力繼電器發(fā)出電信號或打開順序閥使壓力油通過，來啟動下一個動作。壓力控制多用在帶有液壓夾具的機(jī)床、擠壓機(jī)壓力機(jī)等場合。 另外還有時間控制、壓力控制等。加工機(jī)械的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動作多采用行程控制，當(dāng)工作部件移動到一定位置時，通過電氣行程[鍵入文字 ] 16 開 關(guān)發(fā)出電信號給電磁鐵推動電磁閥或直接壓下行程閥來控制接續(xù)的動作。 順序動作方案 主機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動作，根據(jù)設(shè)備類型不同，有的按固定程序運行，有的則是隨機(jī)的或人為的。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中，某段時間不需要供油，而又不便停泵的情況下，需考慮選擇卸荷回路。在容積調(diào)速系統(tǒng)中，用變量泵供油，用安全閥起安全保護(hù)作用。其結(jié)構(gòu)緊湊，但散熱條件差。 容積調(diào)速大多采用閉式循環(huán)形式。在開式系統(tǒng)中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后 ，再排回油箱。 調(diào)速回路一經(jīng)確定，回路的循環(huán)形式也就隨之確定了。 節(jié)流調(diào)速又分別有進(jìn)油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種形式。 容積節(jié)流調(diào)速一般是用變量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量，并使其供油量與需油量相適應(yīng)。但為 了散熱和補充泄漏，需要有輔助泵。 容積調(diào)速是靠改變液壓泵或液壓馬達(dá)的排量來達(dá)到調(diào)速的目的。 [鍵入文字 ] 15 節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵供油，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度。 速度控制通過改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來實現(xiàn)。對于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大多通過換向閥的有機(jī)組合 實現(xiàn)所要求的動作。 [鍵入文字 ] 14 4 液壓部分設(shè)計 基本方案 調(diào)速方案 液壓執(zhí)行元件確定之后，其運動方向和運動速度的控制是擬定液壓回路的核心問題。國外實驗用硬質(zhì)合金 BK15或 BK20鑲在剪刀片上來提高兩次刃磨的間隔時間。 國產(chǎn)剪板機(jī)刀片材料常用 6CrW2Si，（熱處理后硬度為 RC5860)。如果接縫處調(diào)整不當(dāng)將導(dǎo)致刀具磨損的加劇和被剪板邊偏差的增大。刀架沿前傾直線運動的剪板機(jī)上刀片可以具有兩個刃或者四個刃。 考慮到成本和簡單問題，因此選擇前一種。電磁輥的吸力可以調(diào)節(jié)使其略大于被剪下部分的重量，如果吸力小于被剪下部分的板料重量則板料容易向下彎曲。板料就可以自由通過。電磁輥裝置由幾組電磁輥所組成，電磁輥裝在支架的孔內(nèi)，每個支架由兩根拉桿懸掛在刀架的水平板上。[鍵入文字 ] 13 剪切開始前電磁鐵就斷開，托料擺桿由于自重而向下擺開。 刀架在水平面內(nèi)的允許撓度 ??f 50h 式中 h—— 被剪板厚 因此 ??f = 剪切薄板時，如果被剪下部分懸出工作臺很長，板料就容易向下彎曲，因此要考慮托料裝置，托料裝置有兩種：一種是從被剪板料底面向上拖住，另一種是從被剪板料上面吸住。 M 0)( TMW =5630N M 由力 0T 產(chǎn)生的彎矩 4)( 100 ATM TW ? N M 式中 dL —— 刀架寬度 因此 0P =32458N 0T =11260N [鍵入文字 ] 12 圖 36 上刀架 下面確定作用在圖 5剖面 cc上的彎矩。 按下式確定該斷面對主軸 0x 和 0y 的慣性矩 ??? 2s i ns i nc o s 220 cccc yxyxx JJJJ ??? ??? 2c o sc o ss i n 220 cccc yxyxy JJJJ ??? 當(dāng)確定彎矩時作用在刀架上的力引向斷面的重心，當(dāng)確定扭矩時該軸引向扭矩軸。綜上所述，上刀刃自左至右既要在 ss圓弧線上又要沿剪切角 ? 上升，它的軌跡就形成了一條圓柱螺旋線，其軌跡方程式為： ?cosRX? ?sinRY? ?? cotRZ? 式中 ? —— 刀架擺角 [鍵入文字 ] 11 圖 35 上刀刃軌跡 在載荷的最危險條件下（剪切力作用于中間斷面）計算刀架的應(yīng)力和剛度。 剪板機(jī)的下刀刃是一條水平直線，為了讓刀架在擺動中實現(xiàn)上刀刃自左至右對板料的均勻連續(xù)剪切，上刀刃上的所有點都必須沿著以刀架回轉(zhuǎn)中心 O為圓心，以剪切半徑 R為半徑的圓弧 ss擺動（圖 4)。刀架導(dǎo)軌上的單位壓力隨著被剪點的推移而變化，最大單位壓力應(yīng)在剪切開始位置確定，因為此時的剪切力只作用在一個連桿上。這三種刀架斷面應(yīng)考慮抗彎和抗扭。 整體焊接結(jié)構(gòu)的擺動刀架多數(shù)用于液壓 —— 機(jī)械傳動的剪板機(jī)。被剪板厚 ? 10毫米時前傾角采取 3176。調(diào)節(jié)螺栓使刀架在水平面內(nèi)造成凸弧線，而在剪切時由于水平推力迫使刀架彎曲造成凹弧線，如果調(diào)節(jié)適當(dāng)，兩項彎曲將互相抵消而使剪切精度得到提高。這種結(jié)構(gòu)可用于上軸式和側(cè)軸式剪板機(jī)。 目前常見的刀架結(jié)構(gòu)有 三種：整體焊接的直線運動刀架、組合 —— 焊接的直線運動刀架及整體焊接的擺動刀架。作用于，每一塊立柱上的壓料力可考慮總壓料力的半數(shù)。目前生產(chǎn)的組合機(jī)架往往用榫頭和螺栓來連接，組合 —— 焊接的機(jī)架比組合機(jī)架的剛度好一些。這樣既能保證機(jī)架足夠的剛度又能減少焊接時的變形和 焊接過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。一般來講，整體焊接的機(jī)架剛性最好，但由于體積龐大，對焊后進(jìn)行退火和機(jī)械加工帶來困難。 剪板機(jī)的機(jī)架通常由左右立柱、工作臺、和連接橫梁所組成。 此種設(shè)計合理的安排了機(jī)器的空間位置，方便 搬遷及維修。 整體布局與傳動系統(tǒng)設(shè)計 本課題設(shè)計的剪板機(jī)機(jī)屬于個人作業(yè)機(jī)器，所以只需要安放在地面即可，考慮到周圍的環(huán)境因素，將剪板機(jī)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)簡圖（如圖 1）所示。 機(jī)體設(shè)計 剪板機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)簡圖如下： 圖 31 機(jī)體 剪板機(jī)的機(jī)體頂端用于安放電動機(jī)，用螺釘固定；頂端橫梁套在機(jī)架上，采用間隙配合，也是用螺釘固定。 目前，液壓傳動剪板機(jī)的比重日增，國產(chǎn)剪板機(jī)中也在逐步采用液壓傳動。而且維護(hù)和修理業(yè)困難，因此沒有得到廣泛的采用。國產(chǎn)剪板機(jī)曾經(jīng)采用過這種結(jié)構(gòu)，但是蝸桿傳動效率較低，制造和裝配困難。如果采用雙邊齒輪傳動，其傳動部件的重量要比單邊齒輪傳動的減輕 20～ 30% (4)蝸桿傳動剪板機(jī) 蝸桿傳動由于傳動比較大，因此傳動鏈縮短，結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)器高度降低。被剪板厚≥ 25mm 時可考慮用雙邊齒輪傳動的形式。 (2)單邊齒輪傳動的剪板機(jī) 機(jī)械傳動的剪板機(jī)大部分采用這種結(jié)構(gòu)，即最后一級齒輪裝 在曲軸的一端。剪切板料所必需的最小行程量由下式?jīng)Q定： ba SbtghS ??? ?/ mm 式中 h’ —— 最小開口距，即上刀片在上死點位置時工作臺面到上刀刃之間的距離（毫米） b—— 被剪板寬（毫米） bS —— 刀片超越量（毫米），查閱表 23 表 23 刀片超越量 h （毫米） ≤ 10～ 16 20～ 32 40～ 60 bS （毫米） 當(dāng) h’不可調(diào)時 3～ 8 10 15 20 當(dāng) h’可調(diào)時 10～（ 6） 10～（ 16） 15～（ 32） 20～（ 60） h’通過查閱資料得到值為 20～ 25mm，取值為 20mm，因此得到 aS 值為 100mm。 通過對比國內(nèi)外剪板機(jī)的主要參數(shù)，決定把剪切角定為 3176。為此，總壓料力為 250021 bPP zhy ? N 式中 b—— 被剪板寬（毫米） 帶入函數(shù)值，得到 yP 值為 ? N 從剪切力的公式可以清楚的看到，剪切角增大則剪切力下降，從而減輕機(jī)器的重量。 T= zhP N； 因此 zhyzh PPP )2( ??? ， [鍵入文字 ] 6 當(dāng) ?? 時， zhy PP 21? N 應(yīng)該說，壓料力隨總剪切力增大而增大。 剪切開始，上刀片的切入深度達(dá)到被剪板厚的瞬間，板料頂面和底面產(chǎn)生的摩擦力均為 )(1 yzh PPF ??? N。 k—— ，取 b? —— 375460MPa，取 400MPa 5? —— 26% h—— 10（毫米） ? —— 3（度） △ —— （毫米） , b? 500MPa 時，△ =（ 67%） h=～ ，取 y—— ， y=△ /h C—— 70 X—— 7， X=C/h Z—— 彎曲系數(shù)，取 因此 zhP = ? N 在剪切過程中，上刀片對板料作用著一個向前的水平推力 T。總剪切力與剪切角的關(guān)系接近反比例，即隨著剪切角的增加而減小。 45 4000 300 13 剪板機(jī)基本性能參數(shù) 決定剪板機(jī)性 能的主要有：剪板機(jī)的剪切力，壓料力，剪切角和上刀片的行程量。 ：用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等； ； ； ； 、運動平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求； 、操作控制方式的要求； 、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求； 、成本等方面的要求。在實驗設(shè)計與計算機(jī)輔助設(shè)計（ CAD）中，多采用既分階段又與平行兼顧的設(shè)計，以便相互協(xié)調(diào) . 總體設(shè)計程序為： 、對剪板機(jī)進(jìn)行學(xué)習(xí)研究 剪板機(jī)設(shè)計要求 設(shè)計要求是進(jìn)行每項工程設(shè)計的依據(jù)。 剪板機(jī)是各類機(jī)械產(chǎn)品的一種，設(shè)計時著手于其原理和主要部件的計算校核，了解剪板機(jī)的工作狀態(tài)，以此為基礎(chǔ)設(shè)計刀架、機(jī)架等各類零部件，液壓部分可以采用簡單的單缸液壓系統(tǒng)，主要考慮保證液壓平衡性能。設(shè)計中主要以課本和各種參考資料作為依據(jù)，從簡單入手，循序漸進(jìn)，逐步掌握設(shè)計的一般方法，把所學(xué)的知識形成一個整體，以適應(yīng)以后的工作需要。通過這次檢驗，不但可以提高學(xué)生的綜合訓(xùn)練設(shè)計能力、科研能力（包括實際動手能力、查閱文獻(xiàn)能力，撰寫論文能力）、還是一次十分難得的提高創(chuàng)新能力的機(jī)會，并從下個方面得到訓(xùn)練： ； ； ； 現(xiàn)和解決實際問題的能力。 設(shè)計的意義和設(shè)計步驟 畢業(yè) 設(shè)計和畢業(yè)論文是本科生培養(yǎng)方案中的重要環(huán)節(jié)。 (2)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)線剪板機(jī)：多用于角鋼、 H型鋼自動生產(chǎn)線完成剪斷工序。 ： (1)板材開平線剪板機(jī)：用于板材開卷校平線上，為配合生產(chǎn)線速度快剪切要求而設(shè)計的高速剪板機(jī)，厚板線上多為液壓高速剪板機(jī)，薄板線上多配氣動剪板機(jī) 。 ： (1)板料折彎剪切機(jī)：即在同一臺機(jī)械上可完成剪切和折彎兩 種工藝。斜刃剪板機(jī)剪切力比平刃剪板機(jī)小，故電機(jī)功率及整機(jī)重量等大大減小，實際應(yīng)用最多，剪板機(jī)廠家多生產(chǎn)此類剪板機(jī)。 ～ 6176。該剪板機(jī)上下兩刀刃彼此平行，常用于軋鋼廠熱剪切初軋方坯和板坯；按其剪切方式又可分為上切式和下切式。 剪板機(jī)種類較多，按其工藝用途和結(jié)構(gòu)類型可以分為： 剪切質(zhì)量好，扭曲變形 小，但剪切力大，耗能大。 剪板機(jī)分類及應(yīng)用 剪板機(jī)屬于直線剪切機(jī)類，主要用于剪裁各種尺寸金屬板材的直線邊緣。 在汽車、航空航天、電子和家用電器領(lǐng)域，需要大量的金屬板殼零件，特別是汽車行業(yè)要求生產(chǎn)規(guī)模化、車型個性化和覆蓋件大型一體化。 冷沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化，為了滿足大量生產(chǎn)的需要，沖壓設(shè)備已由單工位低速剪板機(jī)發(fā) 展到多工位剪板機(jī)。 近十多年來，隨著對發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的重要性獲得前所未有的共識，沖壓成形技術(shù)無論在深度和廣度上都取得了前所未有的進(jìn)展，其特征是與高新技術(shù)結(jié)合，在方法和體系上開始發(fā)生很大變化。所謂剪板機(jī)一般是指每分鐘的行程次數(shù)為普通剪板機(jī)的 5— 10 倍的剪板機(jī)。二十世紀(jì)初，鍛壓機(jī)械改變了從 19 世紀(jì)開始的向重型和大型方向發(fā)展的趨勢，轉(zhuǎn)而向高速、高效、自動、精密、專用、多品種生產(chǎn)等方向發(fā)展。 1795 年，英國的布拉默發(fā)明水壓機(jī)，但直到 19 世紀(jì)中葉，由于大鍛件的需要才應(yīng)用于鍛造。 刀架分類 ........................................................... 9 刀架計算與校核 .................................................... 10 托料裝置 .................................................. 12 刀具 ...................................................... 13 4 液壓部分設(shè)計 ................................................ 14 基本方案 .................................................. 14 調(diào)速方案 .......................................................... 14 壓力控制方案 ...................................................... 15 順序動作方案 ...................................................... 15