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畢業(yè)設計開題報告 學生姓名 專業(yè) 學號 設計題目 皮革沖裁機的設計 1、 擬采取的設計方案及可行性分析 研究背景與意義 皮革制品是以動物類的表皮、毛皮為主料，以紡織品、塑料、橡膠等為輔料制作成的產品總稱，是深受人們喜愛的生活用品之一，與人類的日常生活息息相關。中國是皮革制品生產大國、消費大國和出口大國，皮革制品加工業(yè)是皮革t業(yè)相當重要的一部分，也是我國輕工業(yè)的支柱產業(yè)之一。 改革開放以來，國內皮革業(yè)依托傳統(tǒng)的產業(yè)基礎，抓住機遇，通過政策引導和積極培育，已經成為中國經濟的一大支柱產業(yè)，在國際上也產生了一定的影響。但目前國內皮革制品加工企業(yè)基本都是靠人工或少量機械設備輔助的方式進行皮革裁剪，這種原始的裁剪方式皮革利用率低、工人勞動強度大、企業(yè)用工量大，這在一定程度上加大了企業(yè)的生產成本，這些不利因素在很大程度上制約了我國皮革制品在國際市場上的競爭力．而在國外工業(yè)發(fā)達國家，如美國、法國、日本和加拿大等由?。簞趧恿r格較高，他們早已普遍采用自動化皮革裁剪系統(tǒng)。但是國外自動化皮革裁剪系統(tǒng)價格普遍比較昂貴、且在國內維護不方便。 在制鞋工藝中，制作運動鞋面用的皮革，由沖裁機通過模具從大塊皮革沖出小樣，再拼接而成。因此，需要設計出一臺皮革沖裁機，具有緊急制動功能，提高制作鞋面效率。 設備應能滿足沖裁下料要求且結構簡單、運轉平穩(wěn)，工作可靠,同時工作行程應便于調整,設備易便于維修，該沖壓裁剪機具有以下的優(yōu)勢： 　　1.有效提升產品品質 　　在手工裁剪多層物料時，裁剪工人自始至終難以控制好裁剪的力度和角度，極易在物料出現位移時造成裁邊偏移，導致上層裁片與下層裁片尺寸誤差；在手工進行大批量裁剪時，由于裁剪工人存在習慣、經驗等個體性差異，則很難保障各部位裁片的一致性。針對此，沖壓裁剪機利用模具，依托于儀器精密操控控制技術，能精確裁尺寸實現明顯優(yōu)于手工裁剪的高品質裁剪，有效降低前述手工誤差，提高產品的品質。 沖壓裁剪機加工精度高的特點使其特別適用于對服裝品質要求較高的企業(yè)，手工裁剪時因為打滑造成上、下層尺寸偏差，一旦返修，在增加工作量的同時降低生產效率，使用沖壓裁剪機裁剪則可以達到理想的效果。 2.大幅提高生產效率 　　沖壓裁剪機應自動化、批量化的生產需要而誕生。從裁剪數量看，數控裁剪機可以一次性裁剪厚達10多厘米的物料；從裁剪速度上看，數控裁剪機通過計算機優(yōu)化裁剪路徑，減少動作間隙的等待時間，其裁剪速度通?？蛇_每分鐘10米，遠高于人工平均每分鐘1米的裁剪速度。加之數控裁剪機裁剪精度高，減少裁片尺寸誤差、提高裁片品質的同時，減少返工，可縮短作業(yè)耗時，提高生產效率。沖壓裁剪機提高裁片精度后能促使后道縫制環(huán)節(jié)的效率提高約8%-10%。此外，沖壓裁剪機在處理帶弧度的裁片、取孔的裁片等特殊裁剪工藝時，比手工裁剪更顯效率。 裁剪效率的提高將直接提升企業(yè)整體生產效率。通常情況下，使用數控裁剪機能使生產鞋類企業(yè)提高生產效率20%左右，能使皮革類鞋企業(yè)提高效率10%以上。 3.有助降低用工成本 　　沖壓裁剪機在提高生產效率的同時，能替代人工完成生產任務，一定程度上解決企業(yè)招工難的問題。通常情況下，一臺由2名工人操作的沖壓裁剪機在裁剪約75毫米厚度的物料時，可以完成10個裁剪工手工裁剪時的產量。數控裁剪機還有助于企業(yè)安排后道工序的用工。企業(yè)可利用沖壓裁剪機了解所裁剪物料的總周長，按照一定方式計算并合理配置下一道工序的設備及人員數量，避免不必要的設備購置和人工支出。 4.保證每個裁斷位置的裁斷深度相同。使裁斷物料最上層與最下層之間沒有尺寸誤差。 設計方法與手段： 針對不同的皮革裁剪手段，通過采用理論分析和實驗研究相結合的方法，對皮革裁剪機進行設計，找出最佳切割下料方式的機械設備，從而設計出合理的核桃碎殼裝置。 目前應用最廣泛的皮革下料方式： ①沖裁 沖裁是用帶有刃口的沖頭(刀模)沿與皮革表面垂直方向，一次沖壓切斷皮革纖維，使皮革的某一部分沿一定的形狀分離出來的裁料方法。 沖裁的特點是：所裁皮件規(guī)矩，邊緣齊整，作用時間短，效率高，但需要的切割力大，刀具結構較復雜，形狀規(guī)格多，適應于大批量生產。沖裁時只需要刀模的切割運動，不需要送料運動。沖裁的生產率比較高，主要用于皮鞋零部件等面積較小件的下料。 ②刀具剪裁 剪裁是用剪刀類刀具沿與皮革表面平行方向，分段連續(xù)剪斷皮革纖維的裁料方法。 剪裁的特點是：省力，材料利用率高，能裁出形狀復雜的皮件，但裁斷時間長，效率低，費工費時，適應于單件或小批量生產。剪裁一般需要刀具的剪切和送料兩種運動。剪裁的作用過程分比較適合裁剪皮革類材料，主要用于皮件箱包及皮衣等面積較大件的下料。 ③激光切割 激光是一種“受激輻射”的新光源，具有可控性強、能量穩(wěn)定集中、光束方向拄好、光束細等特點。激光加工技術是利用激光束與物質相互作用的特性對材料(包括金屬與非金屬)進行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工等。 皮革材料的沸點很低，當高能激光束照射時，照射區(qū)材料立刻蒸發(fā)，不會產生燒痕。另外皮革的熱傳導率低也能使熱量集中，對非切割區(qū)域不會產生影響。采用激光裁剪皮革，可以提高皮革制品的加工技術水平，降低生產成本，提高產品質量，增加產品的市場競爭力，提高企業(yè)的經濟效益。 但激光發(fā)生裝置價格比較昂貴且技術仍不成熟，現在我國還處于研究探索階段，應用還很不廣泛。 ④水射流切割 水射流切割是利用壓力數十至數百兆帕的高壓水通過特殊設計的、孔徑很小的噴嘴以數百米每秒的高速度噴出，借助這種高速水射流的動能的沖擊作用分割工件的一種加工方法。 水射流切割按所用的工作介質可分為純水型和加磨料型。純水型加工能力低，但設備簡單、消耗品少、操作水平低，主要用于切割質地較軟的材料。加磨料型水射流的沖擊能力強，加工能力比純水型大為提高，但設備較復雜，操作成本高，尤其適合于切割硬質材料。 ⑤無刀具裁剪——等離子弧切割 等離子體是物質的第四態(tài)，由氣態(tài)物質電離而成，是帶正電的離子、中性原子和自由電子等粒子組成的，具有良好導電性的類似氣體的物質，它也遵循氣體的某些規(guī)律。切割用的等離子電弧是利用特種割炬對電弧進行壓縮形成的。 等離子弧切割的特點： 1)等離子電弧具有很高的能量密度、比任何火焰和一般電弧高得多的溫度，所以能切割各種難切割材料； 2)切割速度快； 3)切割面光潔，熱變形小，尤適合于加工各種成形零件； 4)等離子焰離開噴嘴后能量密度急速衰減，且工件不接電，故熱量的有效利用率低(約10％一20％)。 等離子焰由于熱量利用率不高，以往很少用于切割加工。但近年來，為高效優(yōu)質切割皮革，合成材料等非金屬材料，也開始采用等離子焰流切割工藝。在皮革的裁剪過程中，等離子弧切割是利用高溫等離子電弧的熱量使皮革切口處的局部蒸發(fā)，并借高速等離子的動量去除切屑以形成切口。所以等離子弧切割是利用物理過程的熔割法。 ⑥超聲波加工 人耳能感受到的波的頻率范圍為16～16000Hz。當聲波的頻率低于16Hz時稱為次聲波，高于16000Hz則稱為超聲波。 超聲波加工的特點： 1)所切邊緣整齊，適合于加工各種非金屬材料； 2)設備結構簡單； 3)加工質量高。 超聲波技術的應用范圍特別是在裁縫方面是極為多樣化的，現在已經在民用紡織品、產業(yè)用紡織品以及健康衛(wèi)生用：品籌游面得到了應用。超聲波技術新的用途的前景，已發(fā)展現出來，超聲波技術的應用將產生更為顯赫的成就。將工具的端面設計成刀模的形狀，即可裁剪出與刀模形狀一樣的皮革工件。 通過對上述方法的介紹和比較，選擇用沖壓裁剪機，切割面粗糙度較好，對未加工部分的影響很小，對企業(yè)來說，投資較低，無環(huán)境污染，并且可以有效的降低成本，提高效率、產品品質。 已有的主要設備、軟件、資料條件： 繪圖采用AutoCAD軟件；圖書館查閱、中國知網、萬方數據庫等資料閱讀。 預期研究成果： 1、皮革沖載機裝配圖一張； 2、皮革沖載機設計說明書一份； 二、指導教師意見 該生經過調研、查詢資料，對核桃碎殼機有初步認識，設計方案可行，同意開題。 指導教師簽名： 2017年 12月1日