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1、
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
題 目: F釘自動壓扁機設(shè)計
學生姓名: 學 號: 060501516
專 業(yè): 機械設(shè)計制造及其自動化
指導教師:
2010 年 3 月 28 日
開題報告填寫要求
1.開題報告(含“文獻綜述”)作為畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導教師指導下,由學生在畢業(yè)設(shè)計(論文)工作前期內(nèi)完成,經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效;
2、
2.開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標準格式打印,禁止打印在其它紙上后剪貼,完成后應及時交給指導教師簽署意見;
3.“文獻綜述”應按論文的格式成文,并直接書寫(或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi),學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于10篇(不包括辭典、手冊);
4.有關(guān)年月日等日期的填寫,應當按照國標GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求,一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2004年2月26日”或“2004-02-26”。
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
1.文獻綜述
1.1 機械制造自動化的概念和發(fā)展歷程
制造自動
3、化是人類在長期的社會生產(chǎn)實踐中不斷追求的主要目標。隨著科學技術(shù)的不斷進步,自動化制造的水平也越來越高。采用自動化技術(shù),不僅可以大大降低勞動強度,而且還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,改善制造系統(tǒng)適應市場變化的能力,從而提高企業(yè)的市場競爭能力。
全套設(shè)計加153893706
機械制造自動化是制造自動化的主要組成部分,它主要控制機械運動及可能變化的制造工藝,使整個生產(chǎn)處于優(yōu)化狀態(tài)。以機械加工和裝配為主要代表的機械制造業(yè)要實現(xiàn)自動化,比之其他制造業(yè)來要困難得多,主要是表現(xiàn)在自動化機構(gòu)上。這是因為機械制造中所使用的材料、加工手段等較為復雜,對制造對象要求高精密、高準確的定向、定位,可靠的識別裝置,握持裝
4、置等。機械制造自動化就是在機械制造過程的所有環(huán)節(jié)采用自動化技術(shù),實現(xiàn)機械制造全過程的自動化。
一般的機械制造主要由毛坯制備、物料運輸、機械加工、裝配、輔助過程、質(zhì)量控制、熱處理和系統(tǒng)控制等過程組成。機械制造過程中的自動化技術(shù)主要由:
1.機械加工自動化技術(shù),包括上下料自動化技術(shù)、裝夾自動化技術(shù)、換刀自動化技術(shù)、加工自動化技術(shù)和零件檢驗自動化技術(shù)等。
2.物料運輸過程自動化技術(shù),包含工件儲運自動化技術(shù)、刀具儲運自動化技術(shù)和其他物料儲運自動化技術(shù)等。
3.裝配自動化技術(shù),包含零件部件供應自動化技術(shù)和裝配過程自動化技術(shù)等。
4.質(zhì)量控制自動化技術(shù),包含零件檢測自動化技術(shù),產(chǎn)品檢測自動化技術(shù)
5、和刀具檢測自動化技術(shù)等。
機械制造中采用自動化技術(shù)可以顯著提高勞動生產(chǎn)效率,有效縮短生產(chǎn)周期,大幅度提高產(chǎn)品的質(zhì)量,有效改善勞動條件,并能顯著降低制造成本。因此,機械制造自動化技術(shù)得到了快速發(fā)展,并在生產(chǎn)實踐中得到越來越廣泛的應用[1]。
1.2 排釘?shù)膽眉捌涮攸c
排釘機起源于國外,日本、臺灣、西歐的技術(shù)比較先進,目前已經(jīng)實現(xiàn)流水線全自動化控制,一個工人可以負責幾條甚至十幾條流水線,制釘機的生產(chǎn)速度也可以達到100-200片/分鐘,但是設(shè)備復雜,價格昂貴,一臺制釘機至少需要八十萬人民幣,而整條流水線的價格更高。排釘在建筑、裝修、家具、包裝、裝潢、沙發(fā)、皮鞋、皮具等行業(yè)得到越來越廣泛的應
6、用,排釘?shù)氖褂脤⒅鸩饺〈美祁^打進釘子的陳舊緊固方式。90年代,隨著我國對外開放的發(fā)展及建筑、裝修、家具等行業(yè)的繁榮,這種新型釘,開始在我國應用,且用量逐年增加。與此同時,生產(chǎn)排釘?shù)墓に嚒⒓夹g(shù)、設(shè)備也隨之由國外引進。在沿海一帶及內(nèi)地部分省市已新建數(shù)家生產(chǎn)排釘?shù)钠髽I(yè),形成金屬制品行業(yè)的一個新領(lǐng)域。
目前,市場上排釘?shù)念愋椭饕校杭埮裴?、塑排釘、鋼排釘?shù)龋瑔蝹€釘?shù)男螤钣蠪、T、U型等。根據(jù)生產(chǎn)工藝可以把它們分成兩類:一類是紙排釘、塑排釘、直排釘;另一類是鋼排釘。
紙排釘、塑排釘如圖1-1所示,由于此類排釘?shù)氖褂脠龊蠈姸?、硬度要求不是太高,故在生產(chǎn)過程中省去了很多工序,目前能夠?qū)崿F(xiàn)自動化生產(chǎn),
7、且技術(shù)比較成熟。經(jīng)調(diào)查,此類排釘所用材料主要為碳鋼。一般生產(chǎn)過程如下:圓線材經(jīng)壓扁機校直、壓扁,并集于一定數(shù)量的線軸上,經(jīng)上膠機上膠、烘干制成線帶,將線帶送入成型主機中進行切斷、成型、打頭,從而完成整個制作程序。目前,生產(chǎn)此類排釘所用設(shè)備主要有:壓扁機、上膠機、成型機。
圖1-1 F釘
1.3 排釘生產(chǎn)工藝
生產(chǎn)排釘與生產(chǎn)普通釘大不一樣,普通釘是用單根鋼絲輸入制釘機,經(jīng)過鐓帽、鐓尖、搓絲等工序一顆一顆地生產(chǎn)。排釘一改傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,采用板塊化制釘,即把50-100根鋼絲經(jīng)過放線、軋扁、粘結(jié)制成線板,輸入專用制釘機,經(jīng)鐓帽、鐓尖、刻痕等工序一次完成,形成板塊化、連續(xù)化、高速化的
8、生產(chǎn)方式。這種生產(chǎn)方式可稱為制釘行業(yè)的一次革命,也為鋼絲的深加工開辟了一個新的研究領(lǐng)域。查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)目前通用的生產(chǎn)排釘?shù)木唧w工藝過程如下:
冷拔--校直--除應力--壓扁--排線--并線--制釘--出料--包裝
冷拔:將直徑較大的金屬絲拉拔成較小直徑的;
校直:校正除去彎曲的部分;
除應力:消除拉拔后金屬絲的內(nèi)應力,提高綜合性能;
壓扁:將一定直徑的圓截面的金屬絲,用壓扁機加工為扁圓截面;
排線:將若干根已壓扁的金屬絲排列整齊;
并線:將排線粘合并經(jīng)烘干后制成板料;
制釘:使用制釘機將并線工藝生產(chǎn)的板料制成各種規(guī)格的排釘;
出料:將產(chǎn)出的排釘送出工作臺;
裝盤:將生產(chǎn)出
9、的排釘插入到帶凹槽的托盤內(nèi);
包裝:將托盤包裝成盒。
F釘自動壓扁機包含了機械、、電子等的相關(guān)技術(shù),隨著電子科技的迅猛發(fā)展, 裝潢、家俱、等行業(yè)的興起,汽動排釘因其使用方便,省力,施工速度快,已逐步替代40-60公分以下圓釘。隨著建筑和裝飾市場規(guī)模的不斷擴大,其市場規(guī)模更是成倍增長。本機型是在新世紀初引進國外的先進技術(shù),既可連續(xù)生產(chǎn),也可間接生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)部分采用了皮帶傳動,利用皮帶傳動的彈性滑動,保證了收線輪的線速度的一致性,高效率,低噪音,尤其是能夠制造出高品質(zhì)射槍排釘?shù)闹贫ň€材[2]。
2.本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段及途徑:
2
10、.1 課題要注重解決的問題
對整盤圓料的開卷、校直、壓扁是生產(chǎn)排釘?shù)闹匾ば?,為了實現(xiàn)對盤狀原料的自動開卷、自動校直、自動壓扁過程,本課題要設(shè)計F釘自動壓扁機要解決以下問題:
1.保證壓輥轉(zhuǎn)速和收線輪的轉(zhuǎn)速相一致,以免導致因收線輪轉(zhuǎn)速較慢,引起線材的纏繞不均勻。
2.保證安全應急措施到位
當收線輪的轉(zhuǎn)速高于軋輥的轉(zhuǎn)速時會將線材拉斷,那么檢測裝置就會由于自身重力向下旋轉(zhuǎn),觸及行程開關(guān),將整個生產(chǎn)線停止。
3.保證硬件和控制部分的信息傳遞
雖然彼此有各自的分工,但之間的連接性能很重要。硬件動作取決于控制部分發(fā)出的命令信號,而當硬件到達適當?shù)奈恢脮r,觸碰到相應的電器元件,使其發(fā)出信號傳
11、遞到控制部分,然后控制部分發(fā)出下一個命令,執(zhí)行下一步動作。因此要求它們之間的連接要緊密,而且要有足夠的準確性和穩(wěn)定性。
4.保證硬件部分和控制部分的柔性和靈活性
因為每一批生產(chǎn)的F釘線材不一樣,直徑和長度就不一樣,而且在同一批的產(chǎn)品中也存在不同程度的尺寸公差,所以就要求在硬件和控制部分上都能進行相應的調(diào)整。例如,布線器的軸向移動距離,以均勻的纏繞被壓扁的的線材,以實現(xiàn)自動下料[3-4]。
2.2. 機械部分方案論證和確定
F釘自動壓扁機的機械部分由三部分組成:
2.2.1 第一部分:開卷裝置
開卷裝置的形式多樣,機構(gòu)性能不一。由于生產(chǎn)線對開卷裝置性能沒有較高要求,選取結(jié)構(gòu)簡單的一
12、種裝置并且結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便適合各種盤狀卷材的開卷。該裝置如下圖所示:
圖2-1 開卷機構(gòu)
1.鋼絲卷 2.支架體 3.穿絲環(huán)4.轉(zhuǎn)臂
2.2.2 第二部分:自動整直、壓扁裝置
鋼絲整直機又稱鋼絲調(diào)直機、鋼絲校直機,它的主要作用是將鋼絲從卷裝彎曲的物料拉直,成為直線形的鋼絲物料。一般情況下,鋼絲僅呈彎曲狀是比較容易被拉直的,如果鋼絲呈扭曲狀則比較不容易被拉直;另外,如果鋼絲的線徑較粗,鋼絲比較容易被拉直,如果鋼絲線徑較小則比較不容易被拉直。目前,日常生活及普通的生產(chǎn)實踐中使用的鋼絲線徑都較大,所使用的鋼絲整直機能夠比較方便、快速地將這些鋼絲拉直,但是,對于線徑較小的鋼絲
13、,現(xiàn)有的鋼絲整直機則很難滿足生產(chǎn)需要,不能將線徑較小的鋼絲拉直。因此,非常有必要設(shè)計出一種整直機能夠快速、方便地實現(xiàn)線徑較小的鋼絲拉直,以滿足生產(chǎn)需求[5-6]。
本實用新型涉及鋼絲輔助加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及鋼絲自動整直機,它包括機架,機架上安裝有拉絲輪,機架上安裝有第一鋼絲整直框3、第二鋼絲整直框4,第一鋼絲整直框、第二鋼絲整直框的放置方向交錯90度(如圖2-2),鋼絲從第一鋼絲整直框、第二鋼絲整直框中穿過;本裝置通過兩個整直框后,能夠使鋼絲從彎曲、扭曲狀態(tài)整理成直線形狀態(tài),尤其適合線徑較小的鋼絲整直操作。
圖2-2 自動壓扁機示意圖
鋼絲自動整直機,它包括導向輪1、2,且兩導
14、向輪的安裝方向相互交錯90度,機架10,機架10上安裝有軋輥5,其特征在于:機架10上安裝有第一鋼絲整直框3、第二鋼絲整直框4,第一鋼絲整直框3、第二鋼絲整直框4的防止方向交錯90度,鋼絲從第一鋼絲整直框3、第二鋼絲整直框4中穿過。
所述的鋼絲整直框(如圖3-2所示)上具有圓柱,且各導向輪交錯排列,鋼絲依次繞過各導向輪,在整直框內(nèi)呈“S”形分布,校準時,可以先將鋼絲從整直框3內(nèi)穿過,然后調(diào)節(jié)調(diào)整螺絲,使各導向輪壓鋼絲,增加對鋼絲的壓力;另外,還可以增加套管,使圓柱頂壓套管而不直接接觸鋼絲,以減少磨損。所述的機架10下方具有底座11,底座11上安裝有電機12,為節(jié)約成本,電機同時驅(qū)動軋輥5和收
15、線輪8。布線器7用電機6來驅(qū)動,用以保證當線材排滿一層時通過行程開關(guān)控制電動機6 的正反轉(zhuǎn),從而保證線材的均勻打卷,自動下料[7-9]。
圖2-3 整直框
1.導向輪2.可調(diào)校直輪3.固定校直輪 a、b為可調(diào)校直輪的調(diào)整螺絲
本整直機能夠?qū)€徑較大、較小的鋼絲進行整直,也能夠完成切絲的工序,結(jié)構(gòu)簡單、使用方便,能夠滿足生產(chǎn)需要。
2.2.3第三部分 自動收線裝置
制作F釘?shù)木€材經(jīng)過壓扁后要規(guī)整的纏起,以備后續(xù)工作的排線、并線、制釘。收線輪直接由電動機驅(qū)動,布線器7,該裝置采用絲杠螺母副傳動,以保證收線輪轉(zhuǎn)動一圈布線器軸向移動一個壓扁后的線的直徑的距離。
16、
2.3. 電氣控制部分
設(shè)備中所要用到的電器元件主要有:行程開關(guān)、安全繼電器、總線系統(tǒng)。根據(jù)流水線的實際生產(chǎn)情況和機構(gòu)本身的動作順序,應合理安排各元件的位置,規(guī)劃出正確的控制線路的原理圖與接線圖.
首先,設(shè)置一個檢測裝置,用來識別線材是否壓扁完畢,當整盤線材都被加工完畢時,該裝置由于重力作用向下旋轉(zhuǎn),觸及行程開關(guān),整個生產(chǎn)線停止生產(chǎn)。
布線器要保證當軸向移動到收線輪的一端時然后觸及另一個行程開關(guān),保證該絲杠螺母的螺母反方向繼續(xù)軸向運行,以保證收線輪轉(zhuǎn)一周,該裝置軸向移動一個經(jīng)過壓扁的線材直徑的距離。這一系列的動作需要行程開關(guān)和繼電器控制,在時間上要盡可能滿足最快
17、的生產(chǎn)效率,而且要有較好的柔性和靈活性。這樣才能保證收線輪規(guī)則的將線材收起。當遇到緊急情況時,要有報警系統(tǒng)提示,那樣可以通過工作人員進行調(diào)整,以保證安全生產(chǎn)[10-12]。
還有一些細節(jié)上要注重的問題,這將在后面的設(shè)計說明中給以說明和解決方法。
參考文獻
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5
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10 濮良貴.機械設(shè)計.第八版.高等教育出版社,2005
11 陳彥博,趙紅亮,翁康榮.有色金屬軋制技術(shù).化學工業(yè)出版社.2007
12 鄧星鐘.機電傳動控制.第三版.華中科技大學出版社,1998
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