改，延长了开发的周期。为解决这些问题，必须对产品开发的整个过程综合应用计算机技术，发展优化和仿真技术，提高产品结构性能，使用相应的产品虚拟开发软件，这样才能有效地解决产品开发的落后局面，使企业取得良好的经济效益。本课程来源本课题来源是通过指导老师与同盛机械厂的协商，安排我们在工厂住宿，并在台已经用于生产的卷圆机的基础上，对其进行更加合理的有利于节约能源和资源的结构调整。目的是使我们真正地了解台机器从课题的选择到方案的确定，还有设计参数的选择和计算的整个过程，意义是对整个大学四年学习的次检测，是我们踏出校园走上工作岗位的次练兵。第二章法兰成型机工作方案的选择法兰成型方案的确定如图所示，制造该法兰零件的方法有以下两种冲压法。即利用冲压的方法，设计套专门用来制造该零件的模具，这种方法最突出的优点就是生产效率高，只要设计出套模具和与之相配套的模架便可大量生产同型号的法兰零件，但此法也有明显的不足之处由于需要得到的法兰环的外径为，内径为，设计出来的模具体形巨大，非常笨重，成本较图法兰环高冲压对加工坏料的材质有限制，只适合加工塑性较好的低碳钢由于该法兰环的内径较大，加工产生的废料也较多。卷制法。即利用辊轮将的扁钢卷制成所需的法兰环。钢板在辊轮上弯曲变形，是个横向弯曲的过程，如图所示。钢板在外负荷力矩的作用下，产生弯曲变形时，中性层以上的纵向纤维受到压缩变形，中性层以下的纵向纤维受到拉伸变形。根据外负荷力矩的大小，当钢板表面层的最大应力小于钢板材质的屈服极限时，各层的纵向纤维都处于弹性变形状态，随着外负荷弯曲力矩的增大，钢板各层纤维继续产生变形。当外负荷增加到定数值，钢板表层纵向纤维应力图钢板弯曲变形示意图超过了材料屈服极限时，纤维产生塑性变形，负荷越大，塑性变形区由表层向中性层扩展的深度也越大。当钢板整个断面的纵向纤维应力都超过材料的屈服极限时，所有纵向纤维都处于塑性变形状态，弯曲过程完成。当钢板完全卷制成所需的圆环时，再将首尾端焊合即可。利用这种方法加工法兰环，只要辊轮提供的扭矩大，基本上不会受到加工坏料材质的影响，且不会产生废料，操作方便实用，不失为种加工大中型法谢她长期以来对我们孜孜不倦的教导，感谢她为了使我们对机器有定的认识，亲自联系同盛机械厂，并安排我们住宿，其负责任的态度溢于言表，同时我也要特别感谢严霖元老师，感谢他对我们的指导。在此，我也要感谢江西同盛机械有限责任公司和那里的工人师傅们，感谢他们的帮助和支持，同时还要感谢本组成员艾兴同学，是我们的团结协作才顺利完成了本次毕业设计。最后还要感谢各位评委老师，您们辛苦了,学校代码学号本科毕业设计题目法兰成型机的总体设计学院工学院姓名李达林学号专业机械设计制造及其自动化班级机制班指导教师吴彦红老师二九年五月摘要本设计是关于法兰成型机又名对称式三辊卷圆机的总体设计，主要对卷圆机上下辊轮压下装置以及卷圆机的总体进行设计和计算。卷圆机结构型式为三辊对称式，在该结构中上辊下压提供压力，两下辊做旋转运动，为卷制板材提供扭矩。该机是将各种型材卷制成法兰和圆环的种高质量高效益的卷圆装置，具有结构紧凑操作简便寿命长噪声小机多用质优价廉等优点，是工厂实现机械化生产的配套设备，该设备的上市可以大大减轻工人的劳动强度，提高企业生产效益。关键词法兰成型机卷圆机卷制塑性变形，体设计。国内外发展现状国外发展现状年来，卷圆机随着科技特别是微电子计算机技术的进步而不断发展。美国德国日本三国的卷圆机技术非常先进，经验很多，并且分别有自己的特点。在美国，政府重视卷圆机工业的发展，因而不断提出卷圆机的发展方向，提供充足的经费，特别讲求效率创新，注重基础科研。由于美国首先结合汽车轴承行业的生产需求开发了大批自动生产线，所以美国的高性能卷圆机技术在世界直居领先地位。但因为偏重基础科研，忽视应用技术，有段时间卷圆机的产量增加缓慢，直到纠正偏向后，产量又逐渐上升。德国政府讲求实际与实效，坚持以人为本，不断提高人员素质，他们还特别重视理论与实际相结合，基础科研与应用技术并重，在卷圆机产品质量上精益求精。德国的卷圆机质量及性能良好先进实用，出口遍及全世界，尤其是大型重型精密卷圆机，在质量性能上居世界前列。日本政府对卷圆机工业的发展异常重视，并通过规划法规进行引导。在重视人才及卷圆机部件配套方面学习德国，在质量管理及卷圆机技术方面学习美国，而且做得更好。日本在发展卷圆机的过程中，狠抓关键，突出发展卷圆机系统。日本公司在产量上居世界第，销售额占世界市场的，对加速日本和世界卷圆机的发展起了重要作用。国内发展现状我国是世界上卷圆机机床产量最多的国家，但在国际市场竞争中仍处于较低水平即使国内市场也面临着严峻的形势，方面国内市场对各类卷圆机机床产品特别是数控机床有大量的需求，而另方面却有不少国产机床滞销积压，国外卷圆机机床产品充斥市场。这种现象的出现，除了有经营上产品制造质量上和促销手段上等原因外，个主要的原因是我国生产的数控卷圆机机床品种性能和结构不够先进，新产品的开发周期长，从而不能及时针对用户的需求提供满意的产品。我国工厂由于缺乏卷圆机设计的科学分析工具如分析和评价软件整机结构有限元分析方法以及卷圆机机床性能测试装置等，自行开发的新产品大多基于直观经验和类比设计，使设计次成功的把握性降低，往往需要反复试制才能定型，从而可能错过新产品推向市场的良机。卷圆机用户根据使用需要，在订货时往往提出些特殊要求，甚至在产品即将投产时有的用户临时提出些要求，这就需要迅速变型设计卷圆机和修改相应的卷圆机图纸及卷圆机技术文件。在国外，这项卷圆机修改工作在计算机的辅助下般仅需数天至周，而在我国卷圆机机床厂用手工操作就至少需个月，且由于这些图纸和文件涉及目录第章绪论设计任务国内外发展现状国外发展现状国内发展现状本课程来源第二章法兰成型机工作方案的选择法兰成型方案的确定法兰卷制成型方式的选择第三章传动方案及总体结构的设计传动方案的设计法兰成型机总体结构的设计第四章力学分析与主参数的确定卷圆的工艺过程分析卷圆过程中的力学分析工作辊轮的设计三辊轮受力情况分析法兰成型机的主参数的确定第五章压下装置的设计卷圆成型直径与标尺刻度的关系压下装置的设计上辊轮轴的设计轴的材料及结构的确定轴的受力分析校核轴的强度螺旋传动设计第六章其它各主要零部件的设计及选用箱体的设计五大轮的设计各主要部件的选用第七章法兰成型机的主要技术参数第八章设备的使用及其保养设备使用注意事项设备的润滑和保养总结参考文献致谢第章绪论设计任务卷圆是利用机械的方法使材料内部所承受的应力全部达到屈服极限，并将其卷制成所需半径的管筒件的种冷加工方法。在传统的机械加工中，工厂为了得到圆环状管筒状零件，往往是由经验丰富的钣金工用辊压折弯的方法使材料内部发生塑性变形，从而得到所需的工件，这种方法对生产人员的要求很高，且生产周期长噪声大劳动强度大，不适合用于大规模及自动化生产。由于法兰是种基础类零件，在各工程中应用非常普遍，因此，为了满足工厂对生产所提出的高效低耗无污染的要求，必须对法兰成型机进行科学合理的设计，使该设备的生产能力最为优化，从而达到高效安全，并具有定的社会效益和良好的经济效益。根据参观工厂已有的卷圆设备以及参考有关书籍，我们设定主要技术参数如下辊轮工作速度为。设计本台机器的目的是将尺寸为，材料为的扁钢卷制成内圆直径为，外圆直径为的法兰盘。参与此次设计的共两个人，本人负责的是法兰成型机的总螺杆的稳定性验算由于螺杆的最大工作长度为上辊轮下压得最低时滑块与压下螺母间的长度，其值为。由表知，为螺杆危险截面的惯性半径，式中，按端固定端自由从表可得。由表可知，当时，可不进行稳定性计算。故稳定性条件满足。第六章其它各主要零部件的设计及选用箱体的设计箱体是用来支承和容纳机器中所有的零部件，保证它们相互间的正确位置，并承受作用力，在很大程度上影响着机器的工作精度和抗振性能。因此，合理选择机架的材料和正确设计其结构型式，对减轻机器重量，节约金属材料，提高机器的性能和寿命等至关重要。在本机器中，箱体主要承受着上辊轮下辊轮皮带轮及蜗轮对它的力，其中属上辊轮对它的力最大，强度作为评定箱体工作能力的基本准则。由于铸铁的铸造性能与切削性能好，吸振能力强，价格低廉，铸铁件易于大量生产，且箱体承受着较大的弯曲应力，因此我们选用作为箱体的材料，根据箱体内各部件的布置方案，设计的箱体结构如图所示，为了便于铸造，箱体上与各轴接触的凸台采用铸铁焊的形式，将其焊接在箱体上，底座角钢及支承钢板与箱体的连接也采用焊接的形式。五大轮的设计五大轮包括调整辊轮上辊轮，两个驱动辊轮下辊轮及两个限位轮。在第四章中，我们已经确定调整辊轮和驱动辊轮的直径分别为和，由于这图箱体结构图三个辊轮为主要的工作部件，受重载作用，对强度和硬度有很高的要求，我们选用号优质碳素结构钢作为这三个辊轮的材料，其屈服强度为，热轧硬度可达。为了增大辊轮与被卷钢板间的摩擦，可对下辊轮表面进行滚花加工。考虑到卷圆钢板的厚度或宽度不，我们将下辊轮做成分割式，由内外辊轮组成，对加工不同规格的扁钢角钢时，按其壁厚，调节内辊轮和外辊轮之间的间隙如图所示，调节时先松开螺钉，用内六角方扳手调整螺钉，使角钢在槽中能灵活移动，最后锁紧螺钉，即可进行不同规格的卷圆工作。图不同规格扁钢角钢间隙调整示意图松开螺栓，旋紧螺钉，间隙加大松开螺钉，旋紧螺钉，间隙减小限位轮在本机器中为非受力件，对各力学性能要求不高，只起到对卷圆钢板进行初定位的作用，材料选用，设计其直径为，通过凸台及螺栓对其进行轴向定位。根据限位轮轴直径及受力情况，选用轴承型