粘接減震片多頭式熱壓機(jī)主結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

粘接減震片多頭式熱壓機(jī)主結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),粘接減震片多頭式熱壓機(jī)主結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),減震,多頭,熱壓,機(jī)主,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 粘接減震片多頭式熱壓機(jī)主結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)　　 號(hào) 1109511124 學(xué) 生 趙懷州 　 指 導(dǎo) 教 師 閆輝 答 辯 日 期 2013年12月17日 　 哈工大華德學(xué)院 哈工大華德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ) 姓名： 趙懷州 學(xué)號(hào)： 1109511124 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 粘接減震片多頭式熱壓機(jī)主結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 工作起止日期：2013年 9 月 20 日起2013 年12 月 17 日止 指導(dǎo)教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)行情況，完成質(zhì)量及評(píng)分意見(jiàn)： _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 指導(dǎo)教師簽字： 指導(dǎo)教師職稱： 評(píng)閱人評(píng)閱意見(jiàn)： ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ___________________________ 評(píng)閱教師簽字：_______________ 評(píng)閱教師職稱：_______________ 答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)： ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的材料和學(xué)生的答辯情況，答辯委員會(huì)作出如下評(píng)定： 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯成績(jī)?cè)u(píng)定為： 對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的特殊評(píng)語(yǔ)： ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 答辯委員會(huì)主任（簽字）： 職稱：________________ 答辯委員會(huì)副主任（簽字）： 答辯委員會(huì)委員（簽字）：___________ ___________ ___________ __________ __________ ___________ ___________ ___________ __________ __________ ___________ ___________ ___________ __________ __________ 年 月 日 哈工大華德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 姓 名： 趙懷州 院 （系）機(jī)電與汽車工程學(xué)院 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 號(hào)：1095111 任務(wù)起至日期： 2013 年 9 月 20 日 至 2013 年 12 月 17 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：粘接減震片多頭式熱壓機(jī)主結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 立題的目的和意義：通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)熟悉各種熱壓機(jī)的工作情況，各組成部分之間的關(guān)系及液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，畫(huà)出熱壓機(jī)壓頭組件和農(nóng)具傳送軌道，寫(xiě)出設(shè)計(jì)方案；根據(jù)功能要求，設(shè)計(jì)原理圖；在查閱國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)資料及專利的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己所學(xué)的知識(shí)和實(shí)習(xí)所見(jiàn)到的實(shí)物，對(duì)目前國(guó)內(nèi)外熱壓機(jī)研制的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行消化吸收，在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行方案比較，并進(jìn)行理性設(shè)計(jì)計(jì)算，反復(fù)修改，最終獨(dú)立完成粘接減震片多頭式熱壓機(jī)的設(shè)計(jì)任務(wù) 技術(shù)要求與主要內(nèi)容： （1）擬定整體方案，特別是傳感、控制方式與機(jī)械本體的有機(jī)結(jié)合的設(shè)計(jì)方案。 （2）根據(jù)給定的技術(shù)參數(shù)選擇合適的壓頭、模具、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)身的結(jié)構(gòu)。 （3）各部件的設(shè)計(jì)計(jì)算； （4）粘接減震片多頭式熱壓機(jī)工作裝配圖的設(shè)計(jì)與繪制； （5）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)分析； （6）編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)； 進(jìn)度安排： 9月20日開(kāi)題報(bào)告 11月5日中期檢查 12月5日結(jié)題驗(yàn)收 12月13日上交畢業(yè)論文； 12月17、18日畢業(yè)答辯 同組設(shè)計(jì)者及分工： 獨(dú)立完成 指導(dǎo)教師簽字___________________ 年 月 日 系（教研室）主任意見(jiàn)： 系（教研室）主任簽字___________________ 年 月 日 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 本文主要闡述了粘結(jié)減震片多頭式熱壓機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。粘接減振片多頭式熱壓機(jī)采用上置式油缸、框架式結(jié)構(gòu)，配備液壓變頻調(diào)速進(jìn)板及出板拖動(dòng)車架，采用先進(jìn)的PLC可編程序控制，實(shí)現(xiàn)加工、進(jìn)料和出料連續(xù)動(dòng)作的協(xié)調(diào)控制。通過(guò)這次設(shè)計(jì)使我初步掌握了粘接減振片式多頭熱壓機(jī)設(shè)計(jì)的步驟和方法，特別是制定方案。了解了有關(guān)粘接減振片式多頭熱壓機(jī)機(jī)床部件的功能。同時(shí)，還要堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際，并在實(shí)踐中不斷總結(jié)和積累設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，向有關(guān)領(lǐng)域的科技工作者和從事生產(chǎn)實(shí)踐的工作者學(xué)習(xí)，不斷發(fā)展和創(chuàng)新，才能較好地完成機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)。 關(guān)鍵詞　機(jī)床；液壓缸；液壓滑臺(tái) Abstract This paper mainly describes the structure design of multi type bonding damping plate of hot press. Bonding damping sheet long type hot press the upper oil cylinder, frame structure, equipped with hydraulic variable speed into the plate and the plate drag frame, the use of advanced PLC programmable control,processing, feed and a coordinated control material continuous action. Through this design makes me initially mastered the adhesive damping type long thermalsteps and methods of machine design, especially the plan. Understand theadhesive damping type long hot press machine parts of the function. At the same time, but must adhere to link theory with practice, and in practice,constantly sum up and accumulate design experience, to the relevant areas of scientific and technical workers and workers engaged in production practices of learning, the continuous development and innovation, in order to complete the mechanical design tasks. Keywords　machine tools；hydraulic cylinder；hydraulic slipway 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章　緒　論 1 1.1　課題背景 2 1.1.1　粘接減振片多頭式熱壓機(jī)的特點(diǎn) 2 1.1.2　粘接減振片多頭式熱壓機(jī)機(jī)床部件的分類 4 1.2　粘接減振片多頭式熱壓機(jī)的研究和開(kāi)發(fā)的方向 5 1.3　本論文的主要工作 5 第2章　粘接減振片多頭式熱壓機(jī)工藝分析 6 2.1　初始參數(shù) 6 2.2　工藝方案的制定原則 6 2.3　工藝方案的擬定步驟 7 2.3.1　定位基準(zhǔn)的選擇 7 2.3.2　模具選擇 7 2.3.3　壓頭壓板的選擇 8 2.4　小結(jié) 10 第3章　粘接減振片多頭式熱壓機(jī)的總體設(shè)計(jì) 11 3.1　粘接減振片多頭式熱壓機(jī)配置型式的選擇 11 3.1.1　不同配置型式機(jī)床的特點(diǎn)及適應(yīng)性 11 3.1.2　不同配置型式機(jī)床的加工精度 11 3.1.3　選擇多工位機(jī)床方案應(yīng)注意的方面按工藝方案要求` 12 3.1.4　粘接減振片多頭式熱壓機(jī)主結(jié)構(gòu)的選型創(chuàng)新 12 3.2　通用部件的選擇 13 3.3　小結(jié) 16 第4章　液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17 4.1　液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)和工況分析 17 4.1.1　液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù) 17 4.1.2　液壓系統(tǒng)的工況分析 18 4.2　液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 20 4.2.1　系統(tǒng)工作壓力的確定 20 4.2.2　液壓缸主要參數(shù)的確定 20 4.3　液壓回路的選擇 22 4.4　液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 24 4.4.1　液壓系統(tǒng)的壓力損失及工作壓力 24 4.4.2　液壓系統(tǒng)的總效率 24 4.4.3　機(jī)床液壓系統(tǒng)的正確維護(hù)與保養(yǎng) 24 4.5　粘接減振片多頭式熱壓機(jī)壓頭組件 25 4.6　粘貼減振片多頭式熱壓機(jī)工裝及托板組件 25 4.7　小結(jié) 26 第5章　主結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì) 27 5.1　機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖 27 5.1.1　機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用和內(nèi)容 27 5.1.2 繪制機(jī)床總圖的注意事項(xiàng) 28 5.2　小結(jié) 28 結(jié)　論 29 致　謝 30 參考文獻(xiàn) 31 - 30 - 第1章　緒　論 機(jī)械是人類生產(chǎn)和生活的基本要素之一，是人類物質(zhì)文明最重要的一個(gè)組成部分。機(jī)械工業(yè)擔(dān)負(fù)著向國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門，包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)和社會(huì)生活各個(gè)方面提供各種性能先進(jìn)、使用安全可靠的技術(shù)裝備的任務(wù)，在國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)中占有舉足輕重的地位。20 世紀(jì) 80 年代以來(lái)，以微電子、信息、新材料、系統(tǒng)科學(xué)等為代表的新一代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及其在機(jī)械工程領(lǐng)域中的廣泛滲透、應(yīng)用和衍生，極大地拓展了機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造活動(dòng)的深度和廣度，改變了現(xiàn)代制造業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生產(chǎn)工藝和設(shè)備以及生產(chǎn)組織模式，產(chǎn)生了一大批新的機(jī)械設(shè)計(jì)制造方法和制造系統(tǒng)。這些機(jī)械方面的新方法和系統(tǒng)的主要技術(shù)特征表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1）信息技術(shù)在機(jī)械行業(yè)的廣泛滲透和應(yīng)用，使得現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品已不再是單純的機(jī)械構(gòu)件，而是由機(jī)械、電子、信息、計(jì)算機(jī)與自動(dòng)控制等集成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，其功能不僅限于加強(qiáng)、延伸或取代人的體力勞動(dòng)，而且擴(kuò)大到加強(qiáng)、延伸或取代人的某些感官功能與大腦功能。 （2）隨著設(shè)計(jì)手段的計(jì)算機(jī)化和數(shù)字化，CAD/CAM/CAE/PDM 集成技術(shù)和軟件系統(tǒng)得到廣泛使用，促進(jìn)了產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、快速設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)、反求設(shè)計(jì)、廣義優(yōu)化設(shè)計(jì)、綠色產(chǎn)品設(shè)、面向全壽命周期設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和技術(shù)方法的不斷發(fā)展。機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)不只是單純追求某項(xiàng)性能指標(biāo)的先進(jìn)和高低，而是注重綜合考慮質(zhì)量、市場(chǎng)、價(jià)格、安全、美學(xué)、資源、環(huán)境等方面的影響。 （3）傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)在不斷吸收電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面成果的基礎(chǔ)上形成了先進(jìn)制造技術(shù)，并將其綜合應(yīng)用于機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)的適能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。 （4）機(jī)械產(chǎn)品加工制造的精密化、快速化，制造過(guò)程的網(wǎng)絡(luò)化、全球化得到很大的發(fā)展，涌現(xiàn)出 CIMS、并行工程、敏捷制造、綠色制造、網(wǎng)絡(luò)制造、虛擬制造、智能制造、大規(guī)模定制等先進(jìn)生產(chǎn)模式，制造裝備和制造系統(tǒng)的柔性與可重組已成為 21 世紀(jì)制造技術(shù)的顯著特征。 （5）機(jī)械工程的理論基礎(chǔ)不再局限于力學(xué)，制造過(guò)程的基礎(chǔ)也不只是設(shè)計(jì)與制造經(jīng)驗(yàn)及技藝的總結(jié)。今天的機(jī)械工程學(xué)科比以往任何時(shí)候都更緊密地依造、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)的機(jī)械產(chǎn)品制造全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高賴諸如現(xiàn)代數(shù)學(xué)、材料科學(xué)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息科學(xué)、生命科學(xué)、系統(tǒng)論與控制論等多門學(xué)科及其最新成就。 因此，我希望通過(guò)對(duì)粘接減振片多頭式熱壓機(jī)的主結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程，系統(tǒng)的總結(jié)一下在大學(xué)里所掌握的或者已經(jīng)忘記的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及相關(guān)的機(jī)械機(jī)構(gòu)等方面的機(jī)械理論知識(shí)，以及了解一下一臺(tái)機(jī)床的總的設(shè)計(jì)過(guò)程，有助于在以后的工作中發(fā)展自己的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)自己的弱項(xiàng)，也有助于自己在社會(huì)中的定位。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠提高一下自己的綜合能力，綜合掌握所學(xué)知識(shí)，也是對(duì)整個(gè)學(xué)生階段的一個(gè)總結(jié)。 1.1　課題背景 現(xiàn)代社會(huì)中，人們廣泛地使用各種機(jī)器、儀器和工具等技術(shù)設(shè)備與裝備。任何龐大和復(fù)雜的機(jī)器都是由各種零件組成，凡精度和表面質(zhì)量要求較高的零件，一般都需要液壓傳動(dòng)系統(tǒng)作為主要運(yùn)動(dòng)或者輔助運(yùn)動(dòng)，而在我設(shè)計(jì)的粘接減振片多頭式熱壓機(jī)中，液壓系統(tǒng)應(yīng)用的更為突出，其主運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)都采用液壓系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。該熱壓機(jī)采用上壓式，具有兩只供壓液壓缸壓頭，也可根據(jù)加工批量大小的要求適當(dāng)增加液壓缸數(shù)目，以提高生產(chǎn)效率，因此，它的使用和改造非常靈活，具有很大的擴(kuò)展空間。因此，在電氣控制系統(tǒng)中，根據(jù)輸人的各種狀態(tài)信號(hào)(如按鈕、限位開(kāi)關(guān)、壓力繼電器等)，來(lái)控制相應(yīng)的執(zhí)行元件(如中間繼電器、時(shí)間繼電器、電磁閥等)，就能實(shí)現(xiàn)熱壓機(jī)的各種動(dòng)作。因此，粘接減振片式多頭熱壓機(jī)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)和電氣系統(tǒng)要求采用集中控制，實(shí)現(xiàn)調(diào)整（點(diǎn)動(dòng)）、手動(dòng)和半自動(dòng)三種操作方式，在半自動(dòng)操作中又可實(shí)現(xiàn)定壓壓制及定程壓制兩種工藝形式。 1.1.1　粘接減振片多頭式熱壓機(jī)的特點(diǎn) 粘接減振片多頭式熱壓機(jī)的工作效率需要機(jī)床的多個(gè)壓頭和被加工件的運(yùn)送速度同時(shí)來(lái)保證。所以，粘接減振片多頭式熱壓機(jī)采用上置式油缸、框架式結(jié)構(gòu)，配備液壓變頻調(diào)速進(jìn)板及出板拖動(dòng)車架，采用先進(jìn)的PLC可編程序控制，實(shí)現(xiàn)加工、進(jìn)料和出料連續(xù)動(dòng)作的協(xié)調(diào)控制。因此，該機(jī)床除了有液壓機(jī)傳統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)外還有以下特點(diǎn)： 1）設(shè)計(jì)與制造周期短。這是因?yàn)樵摍C(jī)床的通用化程度高，通用部件、通用零件和標(biāo)準(zhǔn)件約占 70～90%，其中許多是預(yù)先制造好的，同時(shí)，該壓機(jī)只增加與原來(lái)相同的壓頭結(jié)構(gòu)，在制造新機(jī)床時(shí)可以根據(jù)需要選用和增加。需要設(shè)計(jì)、制造的只是少量專用零件。 2）該機(jī)床的通用零部件，是經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)，多次反復(fù)修改定型的，因而結(jié)構(gòu)的可靠性和工藝性較好，使用性能較穩(wěn)定，有利于穩(wěn)定地保證加工質(zhì)量。而且通用零部件是經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)，多次反復(fù)修改定型的，因而結(jié)構(gòu)的可靠性和工藝性較好，使用性能較穩(wěn)定，有利于穩(wěn)定地保證加工質(zhì)量。 3）機(jī)床采用框架結(jié)構(gòu)，重量輕、安裝和維護(hù)方便，操作簡(jiǎn)單、產(chǎn)量高、設(shè)計(jì)合理、安全可靠，而且占地面積少。采用液壓缸做動(dòng)力執(zhí)行元件 , 運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定、準(zhǔn)確、可靠。 4）工作過(guò)程無(wú)沖擊 , 可極大地提高工作效率、加工質(zhì)量和模具壽命。 5）雙手按鈕操作，安全性高；并且采用雙邊安裝急停按鈕，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)隨時(shí)關(guān)閉機(jī)床。 6）壓機(jī)壓力、壓頭溫度、保壓時(shí)間可調(diào)，可用作熱壓和冷壓； 7）設(shè)計(jì)先進(jìn)，全部采用感應(yīng)器自動(dòng)運(yùn)作、保壓、計(jì)時(shí)，故可節(jié)省工序和時(shí)間，增加產(chǎn)量，并且由 PLC 可編程序控制器統(tǒng)一控制。 8）整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作全部由液壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)液壓控制閥、電磁閥和壓力閥等執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)變速，調(diào)壓，保壓，節(jié)省了電機(jī)的使用，使機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 9）該機(jī)床采用觸摸式液晶顯示器，使機(jī)床更具人性化，操作方便，可以根據(jù)需要隨時(shí)改變?cè)O(shè)定參數(shù)，但程序的維修比機(jī)床硬件的維修較困難，需要有專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作維修。 10）機(jī)床使用多壓頭壓制，而壓頭的壓力是通過(guò)同一油管流入兩個(gè)液壓缸的進(jìn)油口的，同時(shí)兩個(gè)液壓缸的出油口也流入一個(gè)油管里，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)壓頭無(wú)論在什么情況下都具有相同的壓力，實(shí)現(xiàn)了杠桿的作用，根據(jù)同一原理可以在增加壓頭時(shí)，采用相同的方法。 1.1.2　粘接減振片多頭式熱壓機(jī)機(jī)床部件的分類 粘接減振片多頭式熱壓機(jī)機(jī)床的各個(gè)部件，按其作用不同，可分為以下五類。 1)動(dòng)力部件：例如壓頭、動(dòng)力滑臺(tái)等。它們是傳遞動(dòng)力的部件，可使粘接減振片多頭式熱壓機(jī)機(jī)床實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)、工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)以及各種工作循環(huán)，如快速前進(jìn)、工作進(jìn)給、快速退回等。其中只能完成減振片和剎車片鋼背的壓緊部件稱為壓頭；只能完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件，稱為動(dòng)力滑臺(tái)，如機(jī)械滑臺(tái)、液壓滑臺(tái)等。各種壓頭和動(dòng)力滑臺(tái)都是配套使用，以實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程中的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力部件是粘接減振片多頭式熱壓機(jī)機(jī)床最重要的部件，它的結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能決定著組合機(jī)床的主要工作性能、工藝可能性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。 2)支承部件：例如粘接減振片多頭式熱壓機(jī)機(jī)床的床身。主要用來(lái)安裝其它工作部件，如動(dòng)力部件、夾具、模具等，使之保持正確的相對(duì)位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡。支承部件是組合粘接減振片多頭式熱壓機(jī)機(jī)床的基礎(chǔ)部件，起骨架作用。由于粘接減振片多頭式熱壓機(jī)機(jī)床的剛度及其精度的持久性是由這些部件來(lái)保持的，因此支承部件本身必須具有足夠的剛度，在承受機(jī)床部件、夾具和工件的重量以及切削力作用的條件下，不致產(chǎn)生不允許的變形。床身、立柱等支承部件的規(guī)格、型式與動(dòng)力部件是配套的。 3)輸送部件:例如多工位的移動(dòng)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。它們用在多工位機(jī)床上，完成夾具和工件的移動(dòng)或轉(zhuǎn)位，以實(shí)現(xiàn)工件的多工位加工。輸送部件是多工位機(jī)床上不可缺少的通用部件，它們的定位精度直接影響機(jī)床的加工精度。 4)控制部件:例如各種液壓操縱板、液壓傳動(dòng)裝置、電氣柜、按鈕臺(tái)、控制行程擋鐵、感應(yīng)器等。它們?cè)诮M合機(jī)床中起著中樞神經(jīng)的作用，保證機(jī)床按照既定程序進(jìn)行工作。 因此，粘接減震片多頭式熱壓機(jī)的組成有： （1）液壓缸壓頭：在本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)壓頭數(shù)目為兩個(gè)； （2）粘接減震片工裝：相同工裝采用 11 個(gè)，每套工裝上有兩個(gè)供放工件的模具； （3）方形工作臺(tái)：采用平行軌道，實(shí)現(xiàn)工件平動(dòng)進(jìn)給； （4）傳動(dòng)滑鞍液壓缸：根據(jù)方形工作臺(tái)的特點(diǎn)，需要四個(gè)液壓缸和四個(gè)滑鞍實(shí)現(xiàn)工件在工作臺(tái)上的運(yùn)送動(dòng)作； （5）壓頭液壓缸支架：根據(jù)壓頭液壓缸的數(shù)目設(shè)計(jì)支架的結(jié)構(gòu)尺寸，在這里采用兩液壓缸結(jié)構(gòu)式支架。 1.2　粘接減振片多頭式熱壓機(jī)的研究和開(kāi)發(fā)的方向 通過(guò)對(duì)“粘接減振片多頭式熱壓機(jī)”的研制，概括地說(shuō)，應(yīng)圍繞下述幾個(gè)方面在進(jìn)行。 1)機(jī)床的柔性化、自動(dòng)化和系統(tǒng)化。機(jī)床的柔性化，包括兩層意思，一是說(shuō)機(jī)床結(jié)構(gòu)組成的靈活性和容易性，這主要是通過(guò)機(jī)床功能部件(包含控制裝置)的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化以及軟件的模塊化來(lái)實(shí)現(xiàn)的;第二層意思是指機(jī)床適應(yīng)加工對(duì)象變化的柔性，加工不同工件時(shí)只需要改變程序而無(wú)需更換機(jī)床的硬件?？偟膩?lái)說(shuō)，今后的目標(biāo)，就是要研究開(kāi)發(fā)與網(wǎng)絡(luò)通信、信息傳感 (當(dāng)然要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的傳感器)相適應(yīng)，內(nèi)有以知識(shí)為基礎(chǔ)的高級(jí)軟件，具備自適應(yīng)、自學(xué)能力的高級(jí)信息處理機(jī)床。 2)機(jī)床的復(fù)合化、高速化和精密化。機(jī)床的復(fù)合化，主要是工序集中發(fā)展很快。比較突出的成果是車削中心、磨削中心和電加工中心。 3）機(jī)床的智能化、人性化，即提高機(jī)床的人機(jī)交換能力。采用各種先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，提高公司的經(jīng)濟(jì)效益和人的認(rèn)知水平。 結(jié)合以上討論，粘接減震片多頭式熱壓機(jī)的設(shè)計(jì)方向就出來(lái)了，在結(jié)合以上考慮的同時(shí)，必須考慮它在工廠的實(shí)用性以及工廠的實(shí)際生產(chǎn)條件，更為重要的是該公司的經(jīng)濟(jì)條件。必須實(shí)事求是。 1.3　本論文的主要工作 1）設(shè)計(jì)并制造出了粘接減振片多頭式熱壓機(jī)機(jī)床的主結(jié)構(gòu)形式，即多個(gè)壓頭同時(shí)壓制，并且能夠保證在相同的壓力，相同的保壓時(shí)間下工作。 2）設(shè)計(jì)與粘接減震片多頭式熱壓機(jī)機(jī)床運(yùn)動(dòng)相適應(yīng)的液壓系統(tǒng)，并分析液壓系統(tǒng)的工作原理。 3）根據(jù)剎車片背板的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)并制造了相應(yīng)的工裝和壓頭，以及設(shè)計(jì)出與加工條件相適應(yīng)的工作臺(tái)和工件加工軌道。 第2章　粘接減振片多頭式熱壓機(jī)工藝分析 2.1　初始參數(shù) 設(shè)計(jì)制造的粘接減振片多頭式熱壓機(jī)機(jī)床相關(guān)的原始技術(shù)參數(shù)如下表 2-1： 表 2-1 粘接減振片多頭式熱壓機(jī)機(jī)床相關(guān)參數(shù) 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 規(guī)格 1 公稱力 KN 2000 2 回程力 KN 200 3 液體最大工作壓力 MPa 15 4 壓頭距工作臺(tái)最大距離 mm 200 5 壓頭最大行程 mm 150 6 壓頭速度 空程快行 mm/s 200 工作 mm/s 5-20 回程 mm/s 200 7 工作臺(tái)有效尺寸 前后 mm 990 左右 mm 1430 8 壓頭液壓缸中心距 mm 100 9 工作臺(tái)距地面高度 mm 1040 10 外形尺寸 前后 mm 990 左右 mm 1430 高 mm 2000 2.2　工藝方案的制定原則 這是粘接減振片多頭式熱壓機(jī)設(shè)計(jì)中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。工藝方案制定得正確與否，將決定機(jī)床能否達(dá)到“體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，效率高，質(zhì)量好”的要求。根據(jù)初始參數(shù)和用戶實(shí)際加工的需要，該粘接減振片多頭式熱壓機(jī)以加工壓頭為基礎(chǔ)，兼顧加工機(jī)床工作臺(tái)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 在確定粘接減振片多頭式熱壓機(jī)工藝方案時(shí)，應(yīng)遵循的一般原則包括以下幾個(gè)方面： 第一：充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，少花錢、多辦事。粘接減振片熱壓機(jī)的設(shè)計(jì)目的是提高生產(chǎn)效率，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該先考慮公司車間現(xiàn)有的生產(chǎn)水平和車間工人的文化技術(shù)水平，進(jìn)行最合理的改進(jìn)。因此，在擬定工件一個(gè)工序工藝過(guò)程時(shí)，應(yīng)選擇與現(xiàn)場(chǎng)條件比較吻合的工藝設(shè)計(jì)方案。 第二：盡量減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)安全、創(chuàng)造良好、文明的勞動(dòng)條件。這是一個(gè)企業(yè)立足和發(fā)展的根本，我們引進(jìn)新設(shè)備的目的就在于此。 2.3　工藝方案的擬定步驟 2.3.1　定位基準(zhǔn)的選擇 粘接減振片多頭式熱壓機(jī)機(jī)床采用各種感應(yīng)器進(jìn)行定位，機(jī)床在工作臺(tái)的上面各個(gè)需要換向運(yùn)輸?shù)乃慕呛托枰Ｖ惯\(yùn)送進(jìn)行壓制的壓頭下都安裝有不同形式的感應(yīng)器，通過(guò)電氣系統(tǒng)的PLC程序進(jìn)行統(tǒng)一控制，使其運(yùn)作協(xié)調(diào)、連續(xù)。對(duì)于毛坯基準(zhǔn)選擇要考慮有關(guān)工序加工余量的均勻性;對(duì)于光面定位基準(zhǔn)的選擇要考慮基面與加工部位間位置關(guān)系，使它有利于保證加工精度。 粘接減振片多頭式熱壓機(jī)壓頭支架在機(jī)床上的定位，根據(jù)工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合的原則，即在Y方向以底面為定位面，在X方向以箱體后側(cè)表面為定位面。在機(jī)床面上設(shè)置相應(yīng)的定位塊即實(shí)現(xiàn)支架在機(jī)床上的定位。剎車片模具的定位可以根據(jù)托板在壓頭下的位置和兩壓頭之間的距離，設(shè)計(jì)托板上定位小的相對(duì)位置尺寸。 2.3.2　模具選擇 正確選擇剎車片模具結(jié)構(gòu)（圖 2-1 粘接減振片模具），對(duì)保證粘接減振片多頭式熱壓機(jī)的粘貼效果極為重要。根據(jù)工藝要求不同，由設(shè)計(jì)模具的部門根據(jù)剎車片耐磨材料的形狀、尺寸和厚度進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，即模具的厚度根據(jù)剎車片摩擦材料的厚度不同而有所變化。在工廠中，是根據(jù)客戶的訂單中剎車片的型號(hào)事先把模具設(shè)計(jì)好的，所以，在使用時(shí)直接從模具庫(kù)中提取。 圖 2-1 粘接減振片模具 2.3.3　壓頭壓板的選擇 對(duì)于粘接減振片多頭式熱壓機(jī)的壓頭壓板（圖 2-2 壓頭壓板）的選擇要根據(jù)剎車片的背板結(jié)構(gòu)來(lái)選擇，不同的剎車片的背面的結(jié)構(gòu)差別主要是有無(wú)拉伸點(diǎn)以及拉伸點(diǎn)的尺寸和深度。因此，在設(shè)計(jì)壓頭壓板或者選擇壓頭壓板時(shí)，壓頭壓板上不管是直徑或者孔的深度尺寸都要留 0.5～1mm 的尺寸余量，以防止在壓減震片時(shí)壓壞拉伸點(diǎn)。由于各種剎車片在長(zhǎng)度和寬度上的尺寸相差不大，因此，在設(shè)計(jì)壓頭壓板的長(zhǎng)度和寬度方向的尺寸時(shí)主要根據(jù)模具的長(zhǎng)寬尺寸來(lái)設(shè)計(jì)就可達(dá)到要求。 左圖為帶拉伸點(diǎn)的壓板；右圖為不帶拉伸點(diǎn)的壓板 圖 2-2 壓頭壓板 根據(jù)對(duì)剎車片背板形狀的統(tǒng)計(jì)，剎車片的鋼背結(jié)構(gòu)一般有兩各種形式，如下圖（圖 2-3 剎車片兩種結(jié)構(gòu)形式）： 上圖為無(wú)拉伸點(diǎn)的剎車片；下圖為有拉伸點(diǎn)的剎車片。 圖 2-3 剎車片的兩種結(jié)構(gòu)形式 因此，在設(shè)計(jì)壓頭表面時(shí)要根據(jù)剎車片的鋼背上拉伸點(diǎn)的尺寸及相對(duì)位置來(lái)設(shè)計(jì)某一盤(pán)片的專用壓頭壓板。 2.4　小結(jié) 在分析了機(jī)床具體結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，詳細(xì)制定了加工工藝內(nèi)容，以及在機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)和設(shè)計(jì)內(nèi)容。在后續(xù)的組機(jī)總體設(shè)計(jì)中加以應(yīng)用，并研究出更加新穎、實(shí)用的機(jī)床結(jié)構(gòu)。 第3章　粘接減振片多頭式熱壓機(jī)的總體設(shè)計(jì) 3.1　粘接減振片多頭式熱壓機(jī)配置型式的選擇 根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求、工藝過(guò)程方案及生產(chǎn)率等，可大體確定采取哪種基本型式的機(jī)床。但由于工藝的安排、動(dòng)力部件的不同配置、零件安裝數(shù)目和工位數(shù)多少等等的不同，而會(huì)產(chǎn)生多種配置方案。不同配置方案對(duì)機(jī)床的復(fù)雜程度、通用化程度、結(jié)構(gòu)工藝性、加工精度、機(jī)床重新調(diào)整可能性及經(jīng)濟(jì)效果等，具有不同的影響。因此，確定機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案時(shí)，必須考慮下述問(wèn)題。 3.1.1　不同配置型式機(jī)床的特點(diǎn)及適應(yīng)性 (1)單工位機(jī)床 各種型式的單工位機(jī)床，具有固定式夾具，通?？砂惭b一個(gè)工件，特別適用于大、中型箱體類零件的加工。根據(jù)配置動(dòng)力部件的型式和數(shù)量，這類機(jī)床可分為單面、多面及復(fù)合式。利用多軸主軸箱同時(shí)從幾個(gè)方向(面)對(duì)工件進(jìn)行加工。但其機(jī)動(dòng)時(shí)間不能與輔助時(shí)間重合，因而生產(chǎn)率比多工位機(jī)床低。 (2)多工位機(jī)床 主要適用于中、小零件加工。通常，被加工工件安裝在多工位工作臺(tái)上，并由工作臺(tái)帶動(dòng)作間歇運(yùn)動(dòng)，使工件由一個(gè)工位輸送到下一個(gè)工位。被加工零件的間歇運(yùn)動(dòng)是由專門輸送機(jī)構(gòu)來(lái)完成，它們分為直線(開(kāi)式)輸送和圓周(閉式)輸送兩種。 3.1.2　不同配置型式機(jī)床的加工精度 機(jī)床可完成的工藝范圍及所能達(dá)到的加工精度前面己有敘述。這里著重說(shuō)明的是機(jī)床不同配置型式對(duì)加工精度的影響。在確定機(jī)床配置型式和結(jié)構(gòu)方案時(shí)，首先必須注意零件加工精度能否穩(wěn)定地得到保證。影響組合機(jī)床加工精度的因素是多方面的，一般分為加工誤差和夾具誤差兩方面。 (1)固定式夾具單工位組合機(jī)床的加工精度這類機(jī)床可達(dá)到的加工精度最高。對(duì)于精加工機(jī)床的夾具公差，一般取被加工零件公差的 1/3～1/5；對(duì)粗加工機(jī)床，由于其他因素的影響，其夾具精度也不可太低。 (2)移動(dòng)(或回轉(zhuǎn))式夾具多工位組合機(jī)床加工可達(dá)到的位置精度在多工位機(jī)床上，由于存在轉(zhuǎn)位、定位誤差，其精度一般均比固定式夾具低。 3.1.3　選擇多工位機(jī)床方案應(yīng)注意的方面按工藝方案要求` 工位數(shù)不超過(guò) 2～3 個(gè)，生產(chǎn)率又能夠滿足時(shí)，應(yīng)當(dāng)選取多工位移動(dòng)工作臺(tái)式組合機(jī)床。 當(dāng)一個(gè)工件既可用多工位回轉(zhuǎn)工作臺(tái)機(jī)床加工，也可用自動(dòng)線加工時(shí)，應(yīng)盡量采用多工位機(jī)床，以降低成本。 3.1.4　粘接減振片多頭式熱壓機(jī)主結(jié)構(gòu)的選型創(chuàng)新 粘接減振片多頭式熱壓機(jī)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)就是采用多個(gè)壓頭同時(shí)進(jìn)行工作，并保然后熱壓機(jī)通過(guò)液壓系統(tǒng)將工件推出，操作員取走工件，壓制完成。在此過(guò)程中，操作員將工件壓制完成再進(jìn)行下一個(gè)工件的壓制的時(shí)間至少要半分鐘，而壓制過(guò)程在整個(gè)加工過(guò)程中只有 8～10s，所以大量的時(shí)間都浪費(fèi)在了加工過(guò)程的輔助時(shí)間上，為此，我想到了在一次加工中多放幾片工件行不行呢？2、3、4、5……片，所以我下一步要解決的是如果可以多放幾片，壓頭和工作臺(tái)怎么改才是最優(yōu)的設(shè)計(jì)？即能提高生產(chǎn)率，又符合工廠的生產(chǎn)條件。 綜合上述，為實(shí)現(xiàn)有關(guān)的工藝方案，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工效率等方面的要求，擬定以下配置型式，如圖3-1持各個(gè)壓頭的壓力相等，同時(shí)，工作臺(tái)與壓頭壓制過(guò)程緊密配合，使壓頭連續(xù)工作，工人不再等待壓制時(shí)間，機(jī)器也不再等待工人頻繁的按動(dòng)按鈕，幾乎省去了輔助時(shí)間，只要工人將壓制完的工件取出，并接著裝入未壓制的工件，機(jī)床即可連續(xù)加工，這就是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的加工要求及公司發(fā)展的需求，重新對(duì)減震片熱壓機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路。 1.液壓缸（主缸）2.液壓缸壓頭支架 3.壓力壓頭 4.方形循環(huán)工作臺(tái) 5.機(jī)床座6.工件運(yùn)送傳動(dòng)液壓缸7.感應(yīng)器 圖 3-1 粘接減振片多頭式熱壓機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu) 在工作現(xiàn)場(chǎng)，粘接減振片的熱壓機(jī)只有一個(gè)壓頭，一對(duì)長(zhǎng) 300mm的平面導(dǎo)軌以及一個(gè)模具。在加工時(shí)，將工件放在模具上通過(guò)點(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)按鈕將工件送到壓頭底下，壓制 8 到 10 秒，3-1所示。重新設(shè)計(jì)的粘接減振片熱壓機(jī)采用兩個(gè)壓頭，并且壓頭液壓缸采用進(jìn)出油管分別相連，以實(shí)現(xiàn)杠桿式浮動(dòng)聯(lián)接，保證兩壓頭的壓力相等。同時(shí)采用上置式，提高液壓系統(tǒng)的效率。工作臺(tái)采用液壓傳動(dòng)方形循環(huán)滑臺(tái)，循環(huán)加工。 3.2　通用部件的選擇 在工藝方案確定后，就可以根據(jù)機(jī)床配置型式的要求來(lái)選擇通用部件。各種組合機(jī)床的通用部件均是具持定功能，按標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化原則設(shè)計(jì)制造的組合機(jī)床基礎(chǔ)部件。它有統(tǒng)一的聯(lián)系尺寸標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)合理、性能穩(wěn)定。組合機(jī)床的通用化程度是衡量其技術(shù)水平的重要標(biāo)志。 通用部件按其尺寸大小、驅(qū)動(dòng)和控制方式、單機(jī)和自動(dòng)線的不同，可分為大型和小型通用部件;機(jī)械驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)、風(fēng)動(dòng)或數(shù)控通用部件;組合機(jī)床和組合機(jī)床自動(dòng)線通用部件。還出現(xiàn)整機(jī)的通用模塊，如專能機(jī)床(缸蓋導(dǎo)管孔加工機(jī)床等)、柔性加工單元(UD 系列組合式柔性單元等)。但這些通用部件有其共性功能，按功能劃分的類別覆蓋面較大。 一、通用部件按其功能通常分為五大類。 (1)動(dòng)力部件 動(dòng)力部件是用于傳遞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)工作運(yùn)動(dòng)的通用部件。它為刀具提供主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，是機(jī)床及其自動(dòng)線的主要通用部件。它包括動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)力箱、具有各種工藝性能的動(dòng)力頭等。 (2)支承部件 支承部件是用于安裝動(dòng)力部件、輸送部件等的通用部件，包括側(cè)底座、中間底座、立柱、立柱底座、支架等。它是組合機(jī)床的基礎(chǔ)部件，機(jī)床上各部件之間的相對(duì)位置精度、機(jī)床的剛度等主要依靠它來(lái)保證。 (3)輸送部件 輸送部件是具有定位和夾緊裝置、用于安裝工件并運(yùn)送到預(yù)定位的通用部件。它包括回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、移動(dòng)工作臺(tái)和回轉(zhuǎn)鼓輪等。通常具有較高的定位精度。 (4)控制部件 控制部件用來(lái)控制具有運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的各個(gè)部件，以保證實(shí)現(xiàn)組合機(jī)床工作循環(huán)。它包括可編程序控制器(PC)、液壓傳動(dòng)裝置、分級(jí)進(jìn)給機(jī)構(gòu)、自動(dòng)檢測(cè)裝置及操縱臺(tái)電柜等。 (5)輔助部件 輔助部件包括定位、夾緊、潤(rùn)滑、冷卻、排屑以及自動(dòng)線的清洗機(jī)等各種輔助裝置。 二、動(dòng)力滑臺(tái)的選用 動(dòng)力滑臺(tái)是由滑座、滑鞍和驅(qū)動(dòng)裝置等組成，實(shí)現(xiàn)直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件?；_(tái)可當(dāng)移動(dòng)工件臺(tái)用，裝上檢測(cè)裝置也可完成自動(dòng)檢測(cè)等工序?；_(tái)本身可以安裝在側(cè)底座上、立柱上或傾斜的底座上，以便配置成臥式、立式或傾斜式等形式的機(jī)床。所以，在粘接減振片熱壓機(jī)的工件的運(yùn)送問(wèn)題上就可以采用此裝置，自動(dòng)檢測(cè)裝置可以成為限位開(kāi)關(guān)，以實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的送料動(dòng)作和對(duì)工裝運(yùn)動(dòng)位置的控制。根據(jù)驅(qū)動(dòng)和控制方式或不同，常用的滑臺(tái)可分為液壓滑臺(tái)和機(jī)械滑臺(tái)兩種類型 液壓滑臺(tái)與機(jī)械滑臺(tái)由于采用的傳動(dòng)裝置不同，因而在性能、使用及維修等方面各有特點(diǎn)。目前，這兩種滑臺(tái)都得到廣泛的應(yīng)用。它們的優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)（表3-1） 表 3-1兩種滑臺(tái)的性能比較 液壓滑臺(tái) 機(jī)械滑臺(tái) 優(yōu)點(diǎn) 1.低加工工件的表面粗糙度在相當(dāng)大的范圍內(nèi)進(jìn)給量可無(wú)級(jí)調(diào)速。2.可以獲得較大的進(jìn)給力。3.由于液壓驅(qū)動(dòng)，零件磨損小，使用壽命長(zhǎng)。4.工藝上要求多次進(jìn)給時(shí)，通過(guò)液壓換向閥，很容易實(shí)現(xiàn)。5.過(guò)載保護(hù)簡(jiǎn)單可靠。6.由行程調(diào)速閥來(lái)控制，滑臺(tái)的快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)，轉(zhuǎn)換精度高，工作可靠 1.進(jìn)給量穩(wěn)定，慢速無(wú)爬行，高速無(wú)震動(dòng)，降低加工工件的表面粗糙度。2.具有較好的抗沖擊能力，斷續(xù)銑削、鉆頭鉆孔到出口時(shí)不會(huì)因沖擊而損壞道具。3.運(yùn)行安全可靠，易發(fā)現(xiàn)故障，調(diào)整維修方便。4.沒(méi)有液壓驅(qū)動(dòng)的管路、泄露、噪聲。 缺點(diǎn) 1.進(jìn)給量由于載荷的變化和溫度的影響而不夠穩(wěn)定。2.液壓系統(tǒng)漏油影響工作環(huán)境，浪費(fèi)能源。3.調(diào)整維修比較麻煩。 1.只能有級(jí)變速，變速比較麻煩。2.一般沒(méi)有可靠地過(guò)載保護(hù)。3.快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)換位置精度較低。 1.短邊滑鞍傳動(dòng)液壓缸 2 長(zhǎng)邊滑鞍傳動(dòng)液壓缸 3.工裝墊塊 4 工裝定位感應(yīng)器 5.工裝定位感應(yīng)器6.工裝組件 7.壓頭液壓缸支架8.滑鞍導(dǎo)柱 圖 3-2 粘接減振片多頭式熱壓機(jī)工作臺(tái)結(jié)構(gòu) 3.3　小結(jié) 本章分析了粘接減振片多頭式熱壓機(jī)的基本組成，結(jié)合實(shí)際加工的具體要求。對(duì)粘接減振片多頭式熱壓機(jī)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。在充分比較了各部件的特點(diǎn)基礎(chǔ)上，對(duì)組機(jī)各主要部件進(jìn)行了確定。同時(shí)提出了組機(jī)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，并采用了相應(yīng)的措施加以改善，以使組機(jī)能滿足生產(chǎn)實(shí)際技術(shù)。 第4章　液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.1　液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)和工況分析 4.1.1　液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù) 粘接減振片多頭式熱壓機(jī)是用于對(duì)減振片的粘結(jié)施壓的熱壓機(jī)床。其相關(guān)參數(shù)如下：最大工作壓力F=20000N；機(jī)床工作部件總重量G=250N；快進(jìn)、快退速度V 1 =V 3 =200mm/s;快進(jìn)行程長(zhǎng)度L 1 =85mm,工進(jìn)行程長(zhǎng)度l 2 =5mm；往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速、減速時(shí)間不超過(guò) 0.2s；運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)采用平導(dǎo)軌，其靜摩擦系數(shù)為f s =0.2,動(dòng)摩擦系數(shù)為f d =0.1，液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件使用液壓缸。熱壓機(jī)的工作循環(huán)圖如下（圖 4-1）： 圖 4-1 熱壓機(jī)工作循環(huán)圖 4.1.2　液壓系統(tǒng)的工況分析 粘接減振片多頭式熱壓機(jī)主結(jié)構(gòu)完成垂直方向的往復(fù)式運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行元件采用液壓缸。 粘接減振片多頭式熱壓機(jī)主結(jié)構(gòu)的循環(huán)圖如下（圖 4-2）： 圖 4-2 熱壓機(jī)主結(jié)構(gòu)工作循環(huán)圖 一、運(yùn)動(dòng)分析 液壓缸完成一次工作要有八個(gè)階段，分別為啟動(dòng)、快進(jìn)、減速、工進(jìn)、制動(dòng)、反向啟動(dòng)、快退、反向制動(dòng)。其速度、行程情況計(jì)算如下表 4-1： 表 4-1運(yùn)動(dòng)分析 工況 速度 行程 計(jì)算公式 啟動(dòng) 0～V1 0～200mm/s 20m 快進(jìn) V1 200mm/s 43m 減速 V1～V2 200mm/s～12mm/s 22m 工進(jìn) V2 12mm/s 3m 制動(dòng) V2～0 12mm/s～0 2m 反向啟動(dòng) 0～V3 0～200mm/s 20m 快退 V3 200mm/s 50m 反響制動(dòng) V3～0 200mm/s～0 20m 二、負(fù)載分析 粘接減振片多頭式熱壓機(jī)為立式機(jī)床，由執(zhí)行元件受力分析及原始數(shù)據(jù)計(jì)算各工作階段負(fù)載如下表 4-2： 表4-2負(fù)載分析 工況 負(fù)載F/N 行程S/mm 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 啟動(dòng) G 250 20 快進(jìn) G 250 43 減速 G 250 22 工進(jìn) F 19750 3 制動(dòng) F 19750 2 反向啟動(dòng) G 250 20 快退 G 250 50 反響制動(dòng) G 250 20 4.2　液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 執(zhí)行元件的工作壓力和流量是液壓系統(tǒng)最主要的兩個(gè)參數(shù)。這兩個(gè)參數(shù)是計(jì)算和選擇元件、輔件和原動(dòng)機(jī)的規(guī)格型號(hào)的依據(jù)。要確定液壓系統(tǒng)的壓力和流量，首先必須根據(jù)各液壓執(zhí)行元件的負(fù)載循環(huán)圖，選定系統(tǒng)工作壓力；再根據(jù)系統(tǒng)壓力，確定液壓缸有效工作面積 A 或液壓馬達(dá)的排量 VM；最后根據(jù)位移-時(shí)間循環(huán)圖（或速度-時(shí)間循環(huán)圖）確定其流量。 4.2.1　系統(tǒng)工作壓力的確定 系統(tǒng)工作壓力是執(zhí)行元件結(jié)構(gòu)參數(shù)的主要依據(jù)。它的大小影響執(zhí)行元件的尺寸和成本，乃至整個(gè)系統(tǒng)的性能。在系統(tǒng)功率一定時(shí)，一般選用較高的工作壓力，使執(zhí)行元件和系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，經(jīng)濟(jì)性好。但是，若工作壓力選的過(guò)高，則會(huì)提高對(duì)元件的強(qiáng)度、剛度及密封要求和制造精度要求，不但達(dá)不到預(yù)期要求，反而會(huì)降低元件的容積效率、增加系統(tǒng)發(fā)熱、降低元件壽命和系統(tǒng)可靠性；反之，若工作壓力選的過(guò)低，就會(huì)增大執(zhí)行元件及整個(gè)系統(tǒng)的尺寸，使結(jié)構(gòu)變得龐大。所以根據(jù)實(shí)際情況選取適當(dāng)?shù)墓ぷ鲏毫Α? 由《液壓傳動(dòng)》教材表 9-2（按負(fù)載選定工作壓力）和表 9-3（按主機(jī)類型選擇系統(tǒng)壓力）以及粘接減振片多頭式熱壓機(jī)機(jī)床主結(jié)構(gòu)的工作方式可知，其最大工作壓力可選為 P=16MPa。 4.2.2　液壓缸主要參數(shù)的確定 根據(jù)粘接減振片多頭式熱壓機(jī)機(jī)床的實(shí)際工作要求，工作液壓缸可選用單桿式，并在快進(jìn)時(shí)做差動(dòng)連接。在這種情況下，液壓缸無(wú)桿腔工作面積A 1 應(yīng)取為有桿腔工作面積A 2 的兩倍，即活塞桿直徑d與缸筒直徑D的關(guān)系為d=0.707D。被壓p 2 =0.8MPa,液壓缸的機(jī)械效率取ηm=0.9。 由工進(jìn)時(shí)的推力計(jì)算液壓缸面積 式中： F——液壓缸工作壓力； ——液壓缸機(jī)械效率； ——無(wú)桿腔工作面積； ——有桿腔工作面積； ——無(wú)桿腔工作壓力； ——被壓壓力。 故 則，液壓缸鋼筒直徑D和活塞桿直徑d分別為： ， 按GB/T2348-1993將這些直徑圓整成標(biāo)準(zhǔn)值，為D=40mm，d=30mm。由此求得液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積為 ， 經(jīng)驗(yàn)算，活塞桿的強(qiáng)度和穩(wěn)定性均符合要求。 根據(jù)上述 D 和 d 的值可估算液壓缸在各工作階段中的壓力、流量和功率，如下表所示。由于減速時(shí)間很短，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)選擇影響不大，故忽略。 表4-3 液壓缸各輸入、輸出參數(shù)計(jì)算結(jié)果 工況 負(fù)載F/KN 回油腔壓力p2/MPa 進(jìn)油腔壓力p1/MPa 輸入流量q/Lmin-1 輸入功率P/KW 計(jì)算式 快進(jìn) 0.25 0 1.24 8.5 0.175 工進(jìn) 19.75 0.8 16.25 1.508 0.408 快退 0.25 0 1.6 0.66 0.018 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果并參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)液壓缸組件結(jié)構(gòu)圖如下，采用單作用式活塞液壓缸。 圖 4-3 液壓缸組件 1.油口 2.上端蓋3.活塞桿4.充液油油口5.液壓缸缸6.油口筒 7.下端蓋8.組合密封墊圈9. V 型毛氈圈 4.3.　液壓回路的選擇 首先選擇調(diào)速回路。右上圖中的一些曲線得知，這臺(tái)機(jī)床液壓系統(tǒng)的功率小，工進(jìn)速度低，工作負(fù)載變化大，可采用容積調(diào)速回路（圖 4-4）。該回路中，執(zhí)行元件的回油直接與泵的吸油腔相連，結(jié)構(gòu)緊湊，只需較小的補(bǔ)油箱，空氣和贓物不易混入回路。 圖 4-4 調(diào)速回路 其次是選擇快速運(yùn)動(dòng)和換向回路。在本系統(tǒng)中，回路中流量并不是很大，而且在整個(gè)系統(tǒng)的液壓油由車間統(tǒng)一供給，所以采用比較簡(jiǎn)單的電磁換向閥式換向回路。再次是選擇速度換接回路。宜選用行程閥來(lái)控制速度的換接。 最后考慮壓力控制回路。調(diào)壓和卸荷問(wèn)題采用中位機(jī)能為 H 形的三位換向閥和邏輯單元閥的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此不需要再設(shè)置專用的元件或油路了。 4.4　液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 4.4.1　液壓系統(tǒng)的壓力損失及工作壓力 液壓系統(tǒng)的壓力損失： 液壓系統(tǒng)的工作壓力： Pp =17.55MPa 4.4.2　液壓系統(tǒng)的總效率 4.4.3　機(jī)床液壓系統(tǒng)的正確維護(hù)與保養(yǎng) 液壓系統(tǒng)由于其結(jié)構(gòu)緊湊、工作平穩(wěn)、操作簡(jiǎn)便和省力等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于機(jī)床上。但如果使用維護(hù)不當(dāng)，則會(huì)大大提高故障發(fā)生率，嚴(yán)重影響機(jī)床的可靠性和使用壽命。為此，有必要談?wù)務(wù)_使用和維護(hù)液壓系統(tǒng)的方法。 液壓系統(tǒng)由于維護(hù)不當(dāng)造成的危害: 液壓系統(tǒng)是一個(gè)極易污染的系統(tǒng)，污染物混入液壓系統(tǒng)后會(huì)加速液壓元件的磨損燒傷，甚至破壞，或者引起閥的動(dòng)作失靈，或者引起噪聲；污染物會(huì)堵塞液壓元件的節(jié)流孔或節(jié)流縫隙，改變液壓系統(tǒng)的工作性能，引起動(dòng)作失調(diào)甚至完全失靈，產(chǎn)生誤動(dòng)作而造成事故；灰塵顆粒在液壓缸內(nèi)會(huì)加速密封件的損壞，缸筒內(nèi)表面的拉傷，使泄漏增大，推力不足或者動(dòng)作不穩(wěn)定、爬行，速度下降，產(chǎn)生異常的聲響與振動(dòng)；還可能引起濾網(wǎng)堵塞，液壓泵吸油困難，回油不暢而產(chǎn)生氣蝕、振動(dòng)和噪聲，堵塞嚴(yán)重時(shí)會(huì)因阻力過(guò)大而將濾網(wǎng)擊穿，完全喪失過(guò)濾作用，造成液壓系統(tǒng)的惡性循環(huán)。 4.5　粘接減振片多頭式熱壓機(jī)壓頭組件 粘接減振片多頭式熱壓機(jī)壓頭組件是由壓板，加熱板，隔熱板和連接板組成。壓板的選擇在上面已經(jīng)敘述，根據(jù)需要材料選擇 45#鋼，形狀和尺寸直接根據(jù)剎車片的鋼背形狀選??；隔熱板和連接板的尺寸形狀是根據(jù)壓頭液壓缸的參數(shù)和剎車片工裝的尺寸設(shè)計(jì)，隔熱板材料用環(huán)氧樹(shù)脂玻璃纖維板，因此，隔熱板和連接板是標(biāo)準(zhǔn)件，不用單獨(dú)設(shè)計(jì)；加熱板也是根據(jù)液壓機(jī)的型號(hào)選擇，不用單獨(dú)設(shè)計(jì)，材料用Q235。 粘接減振片多頭式熱壓機(jī)的壓頭（圖 4-5 從下往上依次為壓板，電熱板，隔熱板，連接板，連接墊塊，連接拉頭）結(jié)構(gòu)采用多個(gè)液壓缸，多個(gè)壓頭結(jié)構(gòu)。所有的液壓缸有同一個(gè)供油系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)進(jìn)油口進(jìn)油，同時(shí)所有液壓缸的出油口也有同一個(gè)出油管將油送回油箱。采用這樣的結(jié)構(gòu)形式就是為了得到壓頭在同一時(shí)刻具有相同的壓力。類似于機(jī)械傳動(dòng)中的杠桿原理，只是這種結(jié)構(gòu)比杠桿結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，伸縮度短、準(zhǔn)確，完全由活塞的伸縮量決定，而且節(jié)省了一部份電氣控制電路和降低了工作臺(tái)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。 4.6　粘貼減振片多頭式熱壓機(jī)工裝及托板組件 粘貼減振片工裝及托板組件由工裝部、設(shè)備部和技術(shù)部根據(jù)加工工件的實(shí)際情況具體設(shè)計(jì)，模具材料采用鋁合金，托板采用 45#鋼。模具的定位和尺寸設(shè)計(jì)由技術(shù)部根據(jù)熱壓機(jī)的具體結(jié)構(gòu)定制。在設(shè)計(jì)時(shí)，主要注意不同剎車片的耐磨材料的尺寸，雖然在粘接減振片時(shí)不會(huì)對(duì)耐磨材料進(jìn)行壓制，但是如果模具的形狀不與耐磨材料相符合，就會(huì)影響到剎車片的質(zhì)量，甚至在 圖 4-5 壓頭組件 巨大的壓力下使剎車片變形，發(fā)生裂紋和脫料現(xiàn)象。因此設(shè)計(jì)工裝和托板時(shí)尺寸設(shè)計(jì)尤為重要。 1、模具 2 托盤(pán) 圖 4-6 粘接減振片的托板 4.7　小結(jié) 通過(guò)對(duì)粘接減振片多頭式熱壓機(jī)主結(jié)構(gòu)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理的分析，以及對(duì)機(jī)床工作部件的選擇設(shè)計(jì)，可以整體把握本論文設(shè)計(jì)的兩頭式熱壓機(jī)的工作性能和工作方法。從而可以根據(jù)加工條件的不同，對(duì)機(jī)床的結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改造和完善。 第5章　主結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì) 5.1　機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖 5.1.1　機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用和內(nèi)容 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件以及確定的專用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。其主要內(nèi)容是： 1.表明機(jī)床的配置形式和總體布局 (1) 完整齊全的反映部件間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸.專用部件的主要 輪廓尺寸.運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)極限尺寸及各滑臺(tái)工作循環(huán)總的行程 (2) 標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號(hào)和液壓系統(tǒng)要求參數(shù)。 2.繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸的總圖之前應(yīng)確定的主要內(nèi)容 (1)選擇動(dòng)力部件 動(dòng)力部件主要取決于動(dòng)力箱和動(dòng)力滑臺(tái)。動(dòng)力箱要與動(dòng)力滑臺(tái)相配套，其驅(qū)動(dòng)功率主要依據(jù)工件需要傳送的速度和距離來(lái)確定，在不需要精確計(jì)算之前，可用估算的形式：P 動(dòng)力箱=P 切削/0.8。 (2) 確定裝料高度 H裝料高度一般是指工件安裝基面到地面的垂直距離，在確定高度時(shí)，首先考慮工人操作的方便性，考慮以上剛度.結(jié)構(gòu)功能和使用要求等因素，新頒國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)裝料高度為 1060 mm，實(shí)際上在 850-1060 之間。 (3) 確定模具輪廓尺寸主要是模具的長(zhǎng)、寬、高。工件的輪廓尺寸和形狀是確定模具底座輪廓尺寸的基本依據(jù)。我門主要是確定工裝尺寸，他在加工方向的尺寸不小于導(dǎo)向尺寸，通常取 150-300 mm (4) 確定中間底座的尺寸中間底座的輪廓尺寸，在長(zhǎng)度方向上應(yīng)該滿足模具的安裝需要。它在加工方向的尺寸，實(shí)際已由技工示意圖所確定，圖中已規(guī)定機(jī)床在加工終了時(shí)的工件端面到多軸箱前端面的距離。 (5) 確定滑臺(tái)液壓缸的輪廓尺寸液壓缸尺寸。 5.1.2 　繪制機(jī)床總圖的注意事項(xiàng) 機(jī)床聯(lián)系尺寸的總圖應(yīng)該按機(jī)床加工終了時(shí)狀態(tài)繪制。圖中應(yīng)畫(huà)出機(jī)床各部件在長(zhǎng)、寬、高方向的相對(duì)位置聯(lián)系尺寸及動(dòng)力部件退到起始位置尺寸；畫(huà)出動(dòng)力部件的總行程和工作循環(huán)圖；應(yīng)表明通用部件的型號(hào)、規(guī)格、電機(jī)型號(hào)、功率、轉(zhuǎn)速。 5.2　小結(jié) 本章分析了粘接減振片多頭式熱壓機(jī)在工作時(shí)的工作效率，可以根據(jù)計(jì)算的數(shù)值，對(duì)該機(jī)床進(jìn)行合理分配生產(chǎn)線，提高生產(chǎn)率，充分發(fā)揮該機(jī)床的性能，體現(xiàn)機(jī)床本身的實(shí)用價(jià)值。 結(jié)　論 本文設(shè)計(jì)的是粘接減振片多頭式熱壓機(jī)的一種專用機(jī)床，主要用于剎車片背板上減震片的粘結(jié)壓實(shí)。在這種機(jī)床上加工時(shí)，工件安裝在工裝上的固定模具里不動(dòng)，由動(dòng)力部件滑鞍的直線移動(dòng)來(lái)完成加工。這樣能保證較高的位置精度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)流水線加工，自動(dòng)化程度也相對(duì)的提高。 經(jīng)過(guò)上面的設(shè)計(jì)可以看出設(shè)計(jì)粘接減振片多頭式機(jī)床的過(guò)程即機(jī)床的結(jié)構(gòu)組成為：多頭壓頭及液壓缸組件的設(shè)計(jì)選擇；工作臺(tái)及工作方式的選擇；液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算；粘接減振片工裝的設(shè)計(jì)；滑鞍液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和選擇以及機(jī)床座和壓頭支架等輔助部件的設(shè)計(jì)等等。綜合了各個(gè)機(jī)械知識(shí)點(diǎn)，如感應(yīng)器傳感技術(shù)，電氣控制技術(shù)，信息處理技術(shù)，液壓傳動(dòng)技術(shù)等等，既有聯(lián)系，又相互獨(dú)立成一個(gè)系統(tǒng)。 致　謝 在本文即將完成之際，謹(jǐn)向所有給予我?guī)椭?、關(guān)心和支持的老師、同學(xué)們致以我最真摯的謝意。 首先，感謝我的導(dǎo)師閆輝副教授，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、廣博的學(xué)識(shí)是我效仿的榜樣；在畢業(yè)設(shè)計(jì)中每次遇到問(wèn)題，閆老師都給予了精心的指導(dǎo)和耐心的講解，他淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)、對(duì)科學(xué)的精益求精、嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高品質(zhì)對(duì)學(xué)生是永遠(yuǎn)的鞭策，所以在這里我向閆老師致以我最真摯的謝意。 其次，感謝學(xué)校給予我這個(gè)機(jī)會(huì)，讓我把四年所學(xué)的東西有了初步的歸納與總結(jié)，讓我懂得了理論與實(shí)際的差別。 再次感謝各位老師和同學(xué)在學(xué)習(xí)與生活上給予的幫助，向你們表示最高的敬意和最由衷的感謝。 參考文獻(xiàn) 1 吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)（上、下冊(cè)）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2006.9 2 李洪.實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè).沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社.2010.4 3 謝紅.數(shù)控機(jī)床機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo).上海：同濟(jì)大學(xué)出版社.2004.8 4 濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社.2006.5 5 陳蔚芳.機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用.北京：科學(xué)出版社.2006.3 6 李善術(shù).數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005.10 7 羅學(xué)科，謝富春.數(shù)控原理與數(shù)控機(jī)床.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2005.3 8 韓鴻鸞.數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)與維修.山東：山東科學(xué)技術(shù)出版社.2005.8 9 劉世勛，劉少軍.國(guó)外液壓控制技術(shù)發(fā)展動(dòng)向，液壓與氣動(dòng).1996.4 10 李洪人.液壓控制系統(tǒng).北京：國(guó)防工業(yè)出版社.1981.6 11 胡悅，姚伯威.機(jī)電一體化原理及應(yīng)用.北京：國(guó)防工業(yè)出版社.1999.6 12 Washabaugh, P.D.; Miller, R.H. An effect of geometric scale on the configuration of large reflectors. 2003 IEEE Aerospace Conference Proceedings, 2003, 8：3995-4003 13 馮辛安.機(jī)械制造裝備及設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社.1998 14 Dynamics, and Materials Conference and Exhibit, 38th, and AIAA/ASME/AHS Adaptive Structures Forum, Kissimmee, FL. 1997