【正文】 除電控用PLC取代繼電器系統(tǒng)外，改進(jìn)不大。這是國產(chǎn)壓鑄機(jī)的致命傷。目前，國外一般超過20000h。增加了用戶生產(chǎn)費用，污染了環(huán)境。品種規(guī)格不全，配套能力差。如數(shù)控壓鑄機(jī)、壓鑄柔性加工單元(FMC)和集成加工系統(tǒng)在國外已開始普及推廣，而我國只是試制出一個4000kN的壓鑄柔性加工單元，至今尚無更多的產(chǎn)品。目前，國內(nèi)將CAD／CAM用于模具設(shè)計與制造的專業(yè)模具加工企業(yè)還不多，采用數(shù)控機(jī)床和電火花加工機(jī)床加工模具型腔，是我國模具加工的主力。因此，不少大型和復(fù)雜鑄件的模具或產(chǎn)量大的鑄件用的模具，依靠進(jìn)口。但也有不少企業(yè)管理較差，基礎(chǔ)工藝薄弱。 壓鑄市場情況根據(jù)北美壓鑄協(xié)會96年初公開發(fā)表的報告。汽車工業(yè)需求增長很快，建筑工程需求量在近幾年增長很快，出現(xiàn)了與電子工業(yè)和機(jī)械裝備爭搶壓鑄產(chǎn)品供應(yīng)商的局面，但96年比95年則略有下降。%,97年則有大幅度增加。 自動壓鑄機(jī)研究與開發(fā) 系統(tǒng)的研究項目建立壓鑄件和壓鑄模設(shè)計的計算機(jī)模塊，建立在鋁合金壓鑄的工藝過程中微觀組織與性能的關(guān)系，在熱處理時做到改進(jìn)機(jī)械性能和控制變形，從而延長H13鋼的模具壽命。國際范圍的研究組織NADCA 在95年列出了世界范圍的第一批19家研究機(jī)構(gòu)的名單，按國家來分:瑞士2家、德國2家、澳大利亞3家、法國1家、美國4家、新加坡1家、加拿人3家、丹麥1家、日本1家和瑞典1家。壓鑄機(jī)主要包括兩個獨立的機(jī)械手，冷卻池，熔爐，沖模凈化用人工操作的清除設(shè)備，帶有平臺或抓爪的自動卸件裝置。主要參數(shù)規(guī)格：1) 一個帶有二獨立的單獨驅(qū)動的機(jī)械手的入口2) 最大模具尺寸：400 500毫米快速沖模轉(zhuǎn)換法蘭3) 帶有平臺或抓爪的自動卸件裝置4) 沖模凈化用人工操作的清除設(shè)備5) 石墨粉浴浸浴室由不銹鋼用分開的浴槽與攪拌器組成熔爐6) 雙波道感應(yīng)電爐用３感應(yīng)器、其中每個重量1800公斤7) 熔化能力：300公斤／Ｈ8) 可選項：熔化能力：500公斤／Ｈ9) 設(shè)備控制用總線系統(tǒng)與自由地可編程松下FP1系列的可編程控制器控制10) 用可控硅整流器進(jìn)行無級的控制窯爐2 自動壓鑄機(jī)的總體布置的設(shè)計這種壓鑄機(jī)和我們平時所見到壓鑄機(jī)最大的區(qū)別是：這種壓鑄機(jī)用的不是融化的金屬，而是把兩個已經(jīng)略具形狀的毛坯料放入壓鑄機(jī)內(nèi)經(jīng)過加熱熔化而成為一體的零件，壓鑄后的零件表面光亮，精度高，不需要再進(jìn)行加工。此設(shè)計主要是設(shè)計低壓模鑄設(shè)備的機(jī)械手部分，壓鑄機(jī)要實現(xiàn)的功能是：把已經(jīng)是成形的兩個毛胚料放入模具內(nèi)用感應(yīng)加熱爐進(jìn)行加熱融化后連成一體，成為可用的工件。 圖21 KWC工業(yè)工程公司設(shè)計生產(chǎn)的自動壓鑄機(jī)圖22 兩個獨立的機(jī)械手，冷卻槽，感應(yīng)爐機(jī)架主要是為了支撐兩個獨立的機(jī)械手，并且兩個獨立的機(jī)械手可以作360176。這些都要周到考慮和布置。所以總的重量為 ：8kg+4kg+3kg+3kg+6kg+（++++）X 2 =87kg。 圖24總體布置圖25 總體布置圖 自動壓鑄機(jī)頂部回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計這個機(jī)構(gòu)主要是用來分別帶動兩個機(jī)械手的周向轉(zhuǎn)動，由一個單相電機(jī)帶動經(jīng)過蝸輪蝸桿的減速達(dá)到要求的回轉(zhuǎn)動角速度，用空軸傳動，下面用兩個電磁離合器分別機(jī)械手相連，當(dāng)機(jī)械手需要轉(zhuǎn)動的時候電磁離合器得電，機(jī)械手轉(zhuǎn)到指定位置，位置主要由行程開關(guān)來控制，行程開關(guān)采用接近開關(guān)，主要有五個停止位置。圖26 頂部回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 頂部回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計1．蝸輪輪齒齒面接觸強(qiáng)度計算（1）選材料，確定許用接觸應(yīng)力[sH]，蝸桿用45鋼，表面淬火45~50HRC；蝸輪用ZCuSn10P1（101錫青銅）砂型鑄造。（2）選蝸桿頭數(shù)z1，確定蝸輪齒數(shù)z2，傳動比i=n1/n2=960/30=32，因傳動比不算大，為了提高傳動效率，可選z1=1，則z2=iz1=321=32，取z2=32。（5）計算主要幾何尺寸蝸桿分度圓直徑 d1=64 mm蝸輪分度圓直徑 d2=mz2=827=256 mm中心距 a=（d1+d2）=（36+256）=160 mm按齒面接觸強(qiáng)度計算蝸輪模數(shù)m及蝸桿特性系數(shù)q蝸桿傳動的設(shè)計公式為（mm）蝸桿傳動總效率可根據(jù)蝸桿頭數(shù)估取近似值。計算蝸輪工作轉(zhuǎn)矩：工作情況系數(shù)，由表6－6查取蝸桿傳動的材料彈性系數(shù)和齒面接觸疲勞基本許用應(yīng)力，可由表6－7根據(jù)蝸桿材料查取。蝸桿分度圓直徑可按經(jīng)驗公式確定。修正值，按照表6－1取，與相近，合用。求滑動速度及傳動效率。驗算蝸輪齒面接觸應(yīng)力蝸輪齒面接觸應(yīng)力：（MPa）式中：－蝸桿傳動材料的彈性系數(shù)：－蝸桿直徑校正值：－蝸桿齒的形狀系數(shù)：由圖6－10，根據(jù)查取：－蝸輪中徑上的圓周力：－蝸輪齒寬：－蝸輪分度圓直徑：－工作情況系數(shù)：將以上系數(shù)分別代入求得蝸輪齒面接觸應(yīng)力為蝸輪齒面接觸疲勞的安全系數(shù)為式中：－齒面接觸疲勞基本許用應(yīng)力：－滑動速度系數(shù)，根據(jù)滑動速度由表6－8查取：－壽命系數(shù)，計算可求得：－齒面接觸應(yīng)力：－齒面接觸疲勞最小安全系數(shù)：一般取因而有安全。熱平衡計算粗估蝸桿傳動箱體尺寸：長，寬，高。箱體安裝基面與地基面接觸忽略不計。2．熱平衡計算由式 （810）得 （1）取as=15 W/（m2 =tt0==℃＜=60~70℃故滿足熱平衡要求。在這個設(shè)計我在軸為f100的空軸。電磁離合器的基本參數(shù)名稱額定動力矩(N、m)80結(jié)合時間 (ms)200斷開時間 (ms)60額定直流電壓(V)24額定功率(W)35最高轉(zhuǎn)速(rpm)3000單片電磁離合器屬于干式工作，安裝位置應(yīng)勿靠近帶有油污和潤滑油飛濺的地方，離合器可安裝在同軸或?qū)虞S上，當(dāng)安裝在對接軸上時，必須保證兩軸的同軸度，離合器安裝后，磁軛與動盤間不得發(fā)生摩擦，～。在這里采用單片電磁離合器，主要是對動力和負(fù)載的綜合考慮，但是單片電磁離合器的控制電路也有比較復(fù)雜的電路，特別是要實現(xiàn)比較快的響應(yīng)時一，一定要接成比較保險的特殊電路，下面就把電磁離合器的各種接法進(jìn)行簡單的介紹，在本設(shè)計中因為響應(yīng)速度要比較高，所以要采用特殊電路。所以下面就把電磁離合器的電路都列表說明。在這個設(shè)計中采用成品的導(dǎo)軌，這樣可以縮短試制的過程，也加快了研發(fā)的速度。圖31 機(jī)械手臂 上部移動導(dǎo)軌部件的設(shè)計縱向的移動主要用氣缸和導(dǎo)軌來實現(xiàn)，由于縱向有重量，在氣缸縮回的時候有重力，所以必須用三位五通的換向閥，并且中位是鎖住，不能夠移動。如下圖所示：圖32 上部移動導(dǎo)軌部件 上部移動回轉(zhuǎn)部件的計算下面是對中間的梁的計算。 表311. 截面面積：S=BH+bh2. 慣性矩：=3. 抗彎截面模數(shù)： 4. 重心S到相應(yīng)邊的距離：=5. 慣性半徑：i=已知條件：筋板尺寸 B = cm筋板尺寸 H = 5 cm筋板尺寸 b = 1 cm筋板尺寸 h = cm計算結(jié)果：筋板截面I的面積 A = 9 cm^2 筋板截面I的慣性矩 Ix = cm^4 抗彎截面模數(shù) Wx = cm^3 筋板截面I的慣性半徑 ix = cm 表32 力矩圖==P,==Pa(1a)，=，=（34a）已知條件： 簡支梁總長 l = m 集中載荷 P = 200 N 彈性模量 E = 200 GPa截面的軸慣性矩 I = m^4 局部尺寸 a = m計算結(jié)果：簡支梁的危險截面B處的: 支座反力 Ra = 200 N支座反力 Rb = 200 N固定端反力矩 Ma = Nm最大反力矩 Mmax = Nm抗彎截面模數(shù) Wx1 = m^3抗彎截面模數(shù) Wx2 = m^3計算結(jié)果：受拉一邊最大拉應(yīng)力 σl =0 .18 MPa σs\Mpa=235受壓一邊最大壓應(yīng)力 σy = MPa σs\Mpa=235都能滿足強(qiáng)度要求。當(dāng)導(dǎo)軌與滑塊 ... 優(yōu)點直線導(dǎo)軌由于采用了獨特的偏移哥特式溝槽，所以能根據(jù)使用目的和用途對槽進(jìn)行設(shè)計。利用這些技術(shù)生產(chǎn)的直線導(dǎo)軌具有以下特點：（1）品種齊全，可以滿足各種用途的要求。為此，大幅度地提高了產(chǎn)品本身的耐沖擊性。 回轉(zhuǎn)的大臂的設(shè)計大的回轉(zhuǎn)手臂是用普通的氣缸通過鉸軸來實現(xiàn)的。 圖37 導(dǎo)軌氣缸的正面圖38 雙導(dǎo)軌 機(jī)械手小回轉(zhuǎn)臂的設(shè)計機(jī)械手小臂回轉(zhuǎn)主要是用擺動氣缸來實現(xiàn)的。(2),對空氣的粘度影響極小,故不會影響傳動性 (3)空氣的粘度很小(約為液壓油的萬分之一),所以流動阻力小,在管道中流動的壓力損失較小,所以便于集中供應(yīng)和遠(yuǎn)距離輸送。 (5)氣體壓力具有較強(qiáng)的自保持能力,即使壓縮機(jī)停機(jī),關(guān)閉氣閥,一般需要能源泵繼續(xù)工作或另加蓄能器,而氣體通過自身的膨脹性來維持承載缸的壓力不變。 (7)工作環(huán)境適應(yīng)性好,特別是在易燃,易爆,多塵埃,強(qiáng)磁,輻射,振動等惡劣環(huán)境中,比液壓,電子,電氣傳動和控制優(yōu)越。 (2)由于工作壓力低,—40kN。下面是氣壓傳動系統(tǒng)圖： 圖41 氣壓傳動系統(tǒng) 氣壓傳動元件的選擇設(shè)計中主要用的執(zhí)行和控制元件為：QGBQ系列系列輕型氣缸；兩位五通雙電控滑柱式換向閥，MB型葉片式擺動氣缸，卸件螺紋氣缸，氣源處理系統(tǒng)。ＱＧＢＱ－Ｆ為帶閥型氣缸，由于缸閥一體化，節(jié)省接管時間和連接管道，所以安裝快速，維護(hù)操作方便，體積小，占用系統(tǒng)空間小。帶閥氣缸采用了小型低功率的電磁先導(dǎo)閥，線圈全塑包覆，安全可靠，密封良好。已構(gòu)成氣動自動控制系統(tǒng)。圖42 氣缸基本技術(shù)參數(shù)氣缸型號 QGBQFK（帶閥帶開關(guān)型）氣缸內(nèi)徑D(216。C 5耐壓性 使用速度范圍 50～70mm/sec 50～500mm/sec～50176。40；216。C（在不凍結(jié)條件下）環(huán)境相對濕度≤90%適用負(fù)載超小型繼電器、定序器、一般繼電器、電磁線圈、指示燈 QGAL系列螺紋氣缸的選擇這個設(shè)計中采用螺紋氣缸主要是因為機(jī)械手卸件時的行程比較短，而且模具中的空間非常有限，所以就采用體積小的螺紋氣缸，并且容易安裝和使用，下面是螺紋氣缸的各個參數(shù)：QGAL系列螺紋氣缸，有雙和單用式兩種。這是一種超小型氣缸，適合于機(jī)械裝置的小形化。圖43 MB型葉片式擺動氣缸MB型葉片式擺動馬達(dá)具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，效率高，體積小，重量輕等特點。177。擺動起點 45176。線)(N當(dāng)某一先導(dǎo)閥接受信號后，主閥相應(yīng)端的控制閥即換向、信號消除后閥芯自動復(fù)位導(dǎo)中間位置。按閥芯在中間位置時，各腔互不相通，A，B腔保壓。 DC:6 AC:28 DC:10 耐久性≥(萬次） 200 氣源的處理和設(shè)計氣源裝置及氣動輔助