汽車節(jié)氣門(mén)熱壓機(jī)設(shè)計(jì)（優(yōu)秀含CAD圖紙+設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
汽車節(jié)氣門(mén)熱壓機(jī)設(shè)計(jì)
Design of car throttle valve thermocompressor
摘 要
隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，汽車已經(jīng)成為生活中不可或缺的一部分，節(jié)氣門(mén)的功能是可以由一個(gè)閥門(mén)控制的油門(mén)控制氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，電噴汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的油門(mén)是現(xiàn)在最重要的系統(tǒng)部分，空氣過(guò)濾器是上半部分，下半部分的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，一輛車的發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)是他的喉嚨，像心臟周圍的血液一樣輸送氧氣，如果安裝一個(gè)功能強(qiáng)大的送氧通道心臟，即血液的運(yùn)輸管道。所以，如果提高節(jié)氣門(mén)制造效率和過(guò)程，將提高能源利用效率。
節(jié)氣門(mén)可以由一個(gè)閥門(mén)控制的功能是控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣，氣體進(jìn)氣管和發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料混合后的可燃?xì)怏w混合物，從而燃燒、做功，是生產(chǎn)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)必不可少的一個(gè)生產(chǎn)工序，以提高生產(chǎn)率，在節(jié)氣門(mén)和其生產(chǎn)過(guò)程效率的提高，也提高了汽車的 生產(chǎn)效率。
熱嵌壓裝機(jī)，用于汽車進(jìn)氣歧管節(jié)氣門(mén)上的四個(gè)銅螺母的熱嵌壓裝，其本機(jī)為半自動(dòng)機(jī)械，除人工上下料之外，其他動(dòng)作均為自動(dòng)完成，氣動(dòng)系統(tǒng)空氣回路特別設(shè)計(jì)，待機(jī)時(shí)能減少電力消耗，達(dá)到省能，性能穩(wěn)定，低噪音。
熱嵌壓裝機(jī)有效改善了汽車節(jié)氣門(mén)的制作工藝，提高了效率，故障率減少，可供長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)生產(chǎn)，使用壽命長(zhǎng)，為大中型工廠使用后有效提高單位時(shí)間產(chǎn)量，帶來(lái)可觀效益。
熱截留安裝設(shè)計(jì)緊湊合理，外形美觀，體積小，效率高，熱熔塑料件和金屬焊接。
關(guān)鍵詞：半自動(dòng)；氣動(dòng)系統(tǒng)；氣缸；電磁加熱
ABSTRACT
With the development of society , cars have become an indispensable part of people's lives , throttle is a controllable valve Wherein the control of air into the engine , throttle is the the most important components of the system of EFI car engine . The upper part of the air cleaner , the lower is the engine block , like the throat of an automobile engine . As if the blood vessels to transport oxygen around the heart , Therefore, if throttle increase manufacturing efficiency and to enhance the process of the throttle valve, if to install a powerful oxygen heart, blood transport pipeline, will improve the energy efficiency of the engine .
Controlling the air throttle is a controllable valve into the engine, the gas will enter the inlet and mixed into a combustible gas mixture, thereby acting combustion, production of an automobile engine throttle essential to the production of a step throttle increase production efficiency is increased and its production process of the car and its process of production efficiency.
Installed heat entrapment mostly made of plastic, used in automotive intake manifold throttle on four brass nuts, hot entrapment equipment, its local semi-automatic machines, in addition to manual loading, other actions are automatically complete pneumatic system air circuit specifically designed to reduce standby power consumption, achieve energy saving, stable performance, low noise.
Installed heat entrapment effectively improve the car throttle production process, improve efficiency, reduce the failure rate, available long job production, long life, after using valid for medium and large factories to improve yield per unit of time, bring considerable benefits.
The heat entrapment installed compact design is reasonable, beautiful appearance, small footprint, high efficiency, for plastic parts and metal fusion welding.
Keywords: Semi-automatic; pneumatic systems; cylinder; electromagnetic heating
目 錄
正 文 1
1.1熱壓機(jī) 1
1.2設(shè)計(jì)思想 1
1.3設(shè)計(jì)方案 1
1.3.1面壓與公稱總壓力 2
1.3.2板面尺寸和層數(shù) 2
1.3.3熱壓板層間距 3
1.3.4閉合時(shí)間 3
1.4氣動(dòng)系統(tǒng) 5
2.4.1速度控制閥 7
2.4.2磁性開(kāi)關(guān) 7
2.4.3熱嵌氣缸 7
2.1熱壓機(jī)力學(xué)計(jì)算 8
2.1.1主氣缸推力 8
2.1.2送料氣缸推力 8
2.1.3上氣缸架撓度計(jì)算 8
3.1熱壓機(jī)的控制系統(tǒng) 9
3.1.1熱壓機(jī)有限元分析 9
3.1.2 APDL參數(shù)化建模 10
3.1.3求解及結(jié)果分析 11
3.1.4平衡機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)?? 13
3.1.5設(shè)計(jì)變量 13
3.1.6狀態(tài)變量 14
3.1.7目標(biāo)函數(shù) 14
3.1.8優(yōu)化計(jì)算 14
3.1.9優(yōu)化前后機(jī)架性能對(duì)比 14
4.1熱壓機(jī)安全操作規(guī)程 15
結(jié) 論 16
參考文獻(xiàn) 16
附 錄 18
致 謝 27
緒 論
概述
隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，汽車已經(jīng)成為日常生活的一部分。人們對(duì)汽車的安全性能和舒適性的要求越來(lái)越高的性能要求，節(jié)氣門(mén)的種類有電子油門(mén)型步進(jìn)電機(jī)，電液，直流伺服電機(jī)，線性電磁型四類。
節(jié)氣門(mén)可以由一個(gè)閥門(mén)控制,功能是控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣，氣體進(jìn)氣管和發(fā)動(dòng)機(jī)燃料混合后的可燃?xì)怏w混合物，從而燃燒作用。他是在空氣凈化器的上半部分，下半部分的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)咽喉。從兩大類，即傳統(tǒng)的電纜，電子油門(mén)的傳統(tǒng)電纜引擎的油門(mén)桿或操縱結(jié)構(gòu)拉鏈（軟線），一端連接到加速踏板，將另一端連接到節(jié)氣門(mén)上的點(diǎn)部的閥板，以完成連接工作，主要是由電子節(jié)氣門(mén)的節(jié)氣門(mén)位置傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上所需要的能量的大小來(lái)控制節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，并調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的大小。
節(jié)氣門(mén)熱壓機(jī)生產(chǎn)線的主要設(shè)備，按生產(chǎn)能力決定生產(chǎn)的熱壓機(jī)生產(chǎn)線，熱壓機(jī)的技術(shù)水平在很大程度上決定了熱壓機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量。開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)與節(jié)氣門(mén)熱壓技術(shù)水平的進(jìn)步密切相關(guān)。汽車行業(yè)的發(fā)展，對(duì)熱壓機(jī)的生產(chǎn)提出了更高的要求，更多的先進(jìn)水平，熱壓機(jī)的出現(xiàn)，極大地促進(jìn)了汽車節(jié)氣門(mén)工業(yè)的發(fā)展。?
關(guān)于節(jié)氣門(mén)新產(chǎn)品質(zhì)量，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)提出了更高的要求。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，熱壓機(jī)，一方面采取最好的熱壓過(guò)程所需的技術(shù)曲線和工藝參數(shù)，控制產(chǎn)品質(zhì)量，熱壓設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)和性能，以滿足這類產(chǎn)品厚度公差按傳熱均勻性和其他要求，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。熱壓機(jī)，以促進(jìn)節(jié)氣門(mén)行業(yè)的發(fā)展繁榮。近年來(lái)我國(guó)節(jié)氣門(mén)行業(yè)顯著發(fā)展，為中國(guó)的熱壓機(jī)技術(shù)的超快速發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展空間。不幸的是，我們的國(guó)家不具備生產(chǎn)能力的連續(xù)壓機(jī)，連續(xù)壓機(jī)國(guó)內(nèi)的需求還需要從國(guó)外進(jìn)口，這嚴(yán)重影響了中國(guó)的機(jī)械行業(yè)的整體水平提高。國(guó)內(nèi)有關(guān)單位還騰出時(shí)間來(lái)組織連續(xù)壓機(jī)開(kāi)發(fā)工作所需的人力，物力和技術(shù)能力。相關(guān)產(chǎn)品也有望在未來(lái)幾年中走出來(lái)。以前專注于它的托盤(pán)結(jié)構(gòu)的前提下，借鑒以往的經(jīng)驗(yàn)和一些實(shí)用的設(shè)計(jì)參數(shù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是可行的改進(jìn)設(shè)計(jì)，使用的機(jī)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的CAD，PRO / E等工程繪圖軟件的映射和分析。在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，同組的學(xué)生一起學(xué)習(xí)下基本達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。
現(xiàn)狀分析
熱壓機(jī)的發(fā)展概況及現(xiàn)狀
首先出現(xiàn)在汽車行業(yè)的是一個(gè)多熱壓機(jī)，原來(lái)的多熱壓機(jī)，雖然并不完美，但已經(jīng)有一個(gè)原型的現(xiàn)代多層壓機(jī)。裝卸系統(tǒng)，加熱裝置，按封閉開(kāi)放設(shè)備以便為人們所理解。這些多層壓機(jī)膠合板制造商設(shè)備技術(shù)更從德國(guó)辛北爾康普·馮·赫倫和貝克，如一家公司開(kāi)發(fā)的，前者仍然膠合板設(shè)備供應(yīng)商，在世界上占有重要的地位，而后者則是在20世紀(jì)80年代的市場(chǎng)戰(zhàn)局。后來(lái)多層壓機(jī)刨花板生產(chǎn)中取得了巨大成功，并推廣開(kāi)來(lái)。使用多層壓機(jī)在促進(jìn)刨花板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時(shí)推動(dòng)整個(gè)面板產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。刨花板行業(yè)也多榨機(jī)的不斷提高提供了生產(chǎn)基礎(chǔ)。最初多層膠合板主要的印刷機(jī)制造商主要集中在歐洲，包括比松辛北爾康普公司貝克 - 馮赫倫公司迪芬巴赫推出多榨機(jī)制造技術(shù)的推廣，包括中國(guó)，美國(guó)和亞洲一些國(guó)家如智利公司后加入了多層熱壓機(jī)設(shè)備供應(yīng)商。近年來(lái)，熱壓技術(shù)，主要的歐洲制造商已按機(jī)器的生產(chǎn)率將被主要轉(zhuǎn)移生產(chǎn)，而中國(guó)的上海人造板機(jī)器廠，美國(guó)是華盛頓鋼鐵廠除了外界歐洲廠商成為熱壓機(jī)市場(chǎng)是更重要的供應(yīng)商。美國(guó)華盛頓鋼鐵廠一直致力于發(fā)展多熱壓機(jī)，產(chǎn)品按格式來(lái)分也越來(lái)越多。在中國(guó)，上海人造板機(jī)械廠是一個(gè)多熱壓機(jī)市場(chǎng)展會(huì)后期，依托國(guó)內(nèi)強(qiáng)大的市場(chǎng)支持，目前國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)提供了幾套多層熱壓設(shè)備。為了提高生產(chǎn)能力的單機(jī)，多熱壓機(jī)生產(chǎn)能力以兩種方式中，首先，增加中心層，第二個(gè)是提高熱板格式。現(xiàn)在常用的熱壓層10-15層，最多可高達(dá)40層。
熱壓機(jī)的特點(diǎn)?
熱壓機(jī)，除了整個(gè)結(jié)構(gòu)，布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，精度高，而且還具有以下特點(diǎn)：控制系統(tǒng)的多樣化。這種沖壓機(jī)與光電控制系統(tǒng)，非接觸式開(kāi)關(guān)，限位開(kāi)關(guān)。這些控制敏感的電器元件，耐用，和大多數(shù)組件都安裝在頂部的壓面機(jī)，壓面機(jī)如此緊湊和整潔。按下機(jī)的主要部分是有一定厚度的鋼板焊接成框架，不易變形;倒角梯形塊，以方便對(duì)齊。
熱壓機(jī)低壓泵，高壓泵和電機(jī)都安裝在池底貨架，占地面積小。由于熱壓機(jī)配備了一個(gè)蓄壓器，所以可以起到緩沖作用，以增加的熱壓機(jī)的穩(wěn)定性。當(dāng)液壓系統(tǒng)達(dá)到一定的壓力，高壓和低壓泵可以自動(dòng)停止工作，當(dāng)壓力不足時(shí)，可以自動(dòng)打開(kāi)的高壓和低壓泵液壓系統(tǒng)中的油的壓力保持在一個(gè)預(yù)定的油壓被添加到預(yù)定范圍內(nèi)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)
正 文
1.1熱壓機(jī)
熱壓機(jī)在工業(yè)應(yīng)用中越來(lái)越普遍，面對(duì)不同的具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，除了質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)，性能也確定了一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)閭€(gè)人的選擇，是一個(gè)符合成本效益的選擇，是市場(chǎng)細(xì)分的選擇。目前，我們有超過(guò)700多國(guó)家的沖壓生產(chǎn)線，盡管大量，但大多是相似的，缺乏細(xì)分市場(chǎng)的擴(kuò)大，那么多榨機(jī)占領(lǐng)市場(chǎng)，其主要優(yōu)勢(shì)在于個(gè)性化選項(xiàng)的單項(xiàng)選擇題以下幾個(gè)方面。
在一定程度上熱壓機(jī)，熱壓機(jī)的能力的基本參數(shù)。多層生產(chǎn)的熱壓機(jī)板格式的大小，數(shù)目，層和熱周期的長(zhǎng)短和其他因素。格式現(xiàn)在的熱板4'×8'，4'×16'，6'×18'，8'×16'等，熱壓板幅面的大小決定了其壓制的最大的產(chǎn)品的規(guī)格。生產(chǎn)中密度纖維板層的多層熱壓機(jī)有6層，7層，8層，15層，10層，12層，15層，18層，20層，20層。電流熱壓機(jī)特定的產(chǎn)率和數(shù)量的層熱壓機(jī)生產(chǎn)的層的數(shù)量是密切相關(guān)的，通常是根據(jù)用戶的要求來(lái)確定。熱壓機(jī)通常是額定總壓力，層風(fēng)格的格式，如28000 KN熱壓機(jī)，4'×16'和15層熱壓機(jī)熱壓機(jī)。此外，熱壓機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)成本和能源消耗，這是不同程度的加熱。
1.2設(shè)計(jì)思想
本課題所研制的節(jié)氣門(mén)熱嵌壓裝機(jī)，將充分吸收國(guó)外產(chǎn)品的有點(diǎn)，并充分考慮我國(guó)現(xiàn)汽車生產(chǎn)的跨越式發(fā)展的趨勢(shì)，結(jié)合我國(guó)目前對(duì)熱壓機(jī)生產(chǎn)檢修的廠家的實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)。該節(jié)氣門(mén)熱嵌壓裝機(jī)要求同時(shí)將四個(gè)銅螺母加熱并由氣缸頂入節(jié)氣門(mén)，并要求自動(dòng)上工件，自動(dòng)完成節(jié)氣門(mén)的夾緊，用兩套定位系統(tǒng)對(duì)其完成節(jié)氣門(mén)的定位等特點(diǎn)。這是將國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與我國(guó)汽車生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的并且能全面滿足車輛對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)要求的最新節(jié)氣門(mén)熱壓機(jī)組裝設(shè)備，是我國(guó)道路車輛制造檢修所需的升級(jí)換代產(chǎn)品。
1.3設(shè)計(jì)方案
通過(guò)詳細(xì)分析國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的性能結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，充分吸收他們的產(chǎn)品在氣壓技術(shù)，控制技術(shù)，檢測(cè)方式，機(jī)械結(jié)構(gòu)和加工工藝方法等方面的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)我國(guó)企業(yè)的鑄造能力，加工能力，配套品種和采購(gòu)情況等，我確定了節(jié)氣門(mén)熱嵌壓裝機(jī)的設(shè)計(jì)方案，主要有主機(jī)，氣壓系統(tǒng)，測(cè)量系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，傳感系統(tǒng)，輸入輸出系統(tǒng)以及操作系統(tǒng)等幾個(gè)部分組成，結(jié)構(gòu)框圖如下所示。
圖2-3壓裝機(jī)結(jié)構(gòu)框圖
1.3.1面壓與公稱總壓力
面壓是指作用于每單位面積的壓力板坯的表面壓力，在正常情況下，在熱壓機(jī)中的表面壓力為2.5-3.5兆帕，可以保證中密度纖維板的干燥后的厚度和密度。
沖床噸位應(yīng)根據(jù)所需的總壓力需要抑制板坯，板坯單位受壓面積，壓面機(jī)，并考慮重力（包括）活動(dòng)橫梁，熱板，重力的運(yùn)動(dòng)的一部分，也被稱為柱塞和磚等），在密封的摩擦阻力和導(dǎo)軌等來(lái)判斷使用公式（1）計(jì)算。
F=PSS+F2+F3+F4--（1）
式中：F-總壓力，N；PS-板坯所需最大單位壓力，Pa；S-板坯面積，平方米；F2-壓機(jī)可移動(dòng)部分的全部重力，N；F3-油缸密封處的摩擦阻力，N；F4-壓機(jī)導(dǎo)軌等處的摩擦力，N。一般近似計(jì)算時(shí)，F(xiàn)2、F3、F4 合計(jì)取PSS 的10%左右，因此總壓力可按公式（2）近似計(jì)算。
F=1.1PSS--（2）
1.3.2板面尺寸與層數(shù)
熱點(diǎn)板塊的格式，它決定著產(chǎn)品的規(guī)格。密度板我們常用規(guī)格為4'×8'（1220MM×2440毫米），壓盤(pán)格式的長(zhǎng)度和寬度尺寸的倍數(shù)成品板加利潤(rùn)的?？紤]修剪利潤(rùn)和安裝板的位置偏差等因素的影響時(shí)，4'×8'熱壓板大小應(yīng)該至少1370毫米的×2650毫米，4'×16'熱板格式1750毫米×5100毫米，6'×18'熱壓板尺寸2380毫米資料×5700毫米。
層的數(shù)目取決于生產(chǎn)的多層壓機(jī)的輪廓的生產(chǎn)要求，但具有不同的生產(chǎn)方法是不同的。濕法生產(chǎn)，因?yàn)楸容^薄板坯，板間距小，層間距一般不大于100mm，所以很多層，如在上海人造板機(jī)器廠有限公司生產(chǎn)的硬質(zhì)纖維板濕熱壓機(jī)達(dá)到最大共25層，層間距為90mm，生產(chǎn)的干燥厚度的板，板間距大，較大的設(shè)計(jì)的增加，壓盤(pán)格式，和相應(yīng)較低的層，輸出層的最大數(shù)目為20層。
1.3.3熱壓板層間距
打開(kāi)的文件，也被稱為熱板間距，相鄰二，熱點(diǎn)板塊之間的距離。它是基于抑制的厚度板坯，板安裝板窮人考慮所需的空間等因素來(lái)確定。例如，使用一盤(pán)裝入機(jī)器或不支持板安裝板機(jī)，板或車內(nèi)安裝板的要發(fā)送到熱板的情況下，但由于鋼板的寬厚比薄的安裝盤(pán)車的特定的厚度，所以使用安裝板用熱板間距比大板安裝板不支持。壓面機(jī)打開(kāi)的文件，可以是一般的經(jīng)驗(yàn)公式（3）選用。
H=h1+h2+h3--（3）
式中：H-熱壓板間距，mm；h1-板坯的最大厚度，mm；h2-裝板小車進(jìn)入壓機(jī)部分的高度，mm；h3-高度余量，一般取40-50mm。
1.3.4閉合時(shí)間
閉合熱壓機(jī)的持續(xù)時(shí)間，不僅會(huì)影響生產(chǎn)效率，但更重要的是直接關(guān)系到中密度纖維板的質(zhì)量。如果熱板被關(guān)閉很長(zhǎng)一段時(shí)間，可能會(huì)導(dǎo)致預(yù)固化層的厚板坯中密度纖維板和物理機(jī)械性能下降，因此，按下機(jī)壓板關(guān)閉時(shí)間有一定的要求，密切接觸板坯熱壓機(jī)壓盤(pán)的時(shí)間應(yīng)小于10s。機(jī)加熱中密度纖維板中密度纖維板生產(chǎn)中概述的，分為接觸式和非接觸加熱加熱和接觸加熱中密度纖維板的熱壓機(jī)的加熱方法是最廣泛使用的多層按加熱。在中密度纖維板的正常生產(chǎn)過(guò)程中，在第一加熱熱壓機(jī)，熱板，以提供所需的板坯固化和補(bǔ)充加熱周圍的熱板的熱消耗的熱量，不帶冷卻的熱板。
非接觸式加熱
高頻加熱是一種非接觸式加熱，但不限于產(chǎn)品的厚度，特別適用于厚的中密度纖維板的生產(chǎn)。該加熱方法是通過(guò)熱板4-6MHz的頻率的高頻電流，高頻電場(chǎng)形成的熱板之間，板之間的板坯板下的高頻感應(yīng)電場(chǎng)，劇烈運(yùn)動(dòng)，分子發(fā)生強(qiáng)烈摩擦，從而產(chǎn)生了大量的熱量，使粘合劑固化。高頻加熱外板坯板坯內(nèi)部的能量傳輸?shù)囊淮筇厣?。此高頻加熱機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修困難，消耗功率，電子元器件的壽命有限，成本較高。除了大規(guī)模的生產(chǎn)或特殊要求的，很少使用的高頻加熱。
接觸式加熱
接觸式加熱裝置加熱的熱介質(zhì)通過(guò)直接接觸熱板，熱板，然后加熱板通過(guò)第一個(gè)平板，使板坯加熱。聯(lián)系熱板加熱板坯鑄坯內(nèi)部外部熱量傳輸?shù)囊淮筇厣８鶕?jù)熱介質(zhì)性質(zhì)的不同，分為電加熱和加熱流體加熱包括飽和蒸汽加熱，熱水加熱，油加熱的加熱流體聯(lián)系。接觸的加熱過(guò)程中，鑄坯的表面溫度的熱板接觸的表面溫度增加了纖維，水的汽化，在表面層與核心層之間形成的溫度梯度。溫度梯度的作用，板坯鑄坯表面的水汽和攜帶生水核心熱量的擴(kuò)散和遷移，是依靠熱和對(duì)流換熱接觸熱收益。由于板坯是纖維，空氣和水相系統(tǒng)組成的整個(gè)談話是熱的不良導(dǎo)體，傳熱性能好，使鑄坯表面溫度始終高于核心溫度，但還需要很長(zhǎng)的時(shí)間使核心層達(dá)到所要求的溫度的過(guò)程。溫度梯度越大，不再需要加熱，板坯加熱中密度纖維板，這種現(xiàn)象尤為突出，這表明與加熱板接觸，不適合用于生產(chǎn)。
聯(lián)系加熱介質(zhì)加熱要求是：（1）熱容量大，導(dǎo)熱性好，（2）在較低的壓力和大氣壓力下，有很高的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度越低，（3）良好的熱穩(wěn)定性和不可燃的（4）無(wú)毒，無(wú)臭，腐蝕性低，（5）價(jià)格低廉。為了滿足這些基本要求的熱介質(zhì)的飽和蒸汽，熱水和熱油，熱介質(zhì)密度纖維板在熱壓使用這三種，這導(dǎo)致最優(yōu)良的耐油性能。上面的壓力的飽和蒸汽加熱，水變成飽和水蒸汽的溫度是恒定的時(shí)，所吸收的水的汽化熱，只使用。當(dāng)飽和蒸汽被冷凝成水，放出熱量時(shí)的溫度沒(méi)有降低，用飽和蒸汽作為熱源的熱蒸汽機(jī)是利用這一特性。溫度下的飽和蒸汽的壓力和溫度越高，越大，相應(yīng)的水蒸汽壓力，但它們之間的比例是不是一個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)系。例如，在大氣壓下，水的沸點(diǎn)為約100℃，200℃飽和水蒸汽的溫度，如220℃的水蒸汽壓力為1.6MPa，2.3MPa。對(duì)于較高的溫度，飽和蒸汽鍋爐設(shè)備需要更高的壓力阻力。
在面板熱壓機(jī)中，用蒸汽加熱，使用的蒸汽用于加熱的熱板的汽化潛熱。隨著加熱壓板，而由于熱量和蒸汽冷凝水的熱損失越大。即，在熱板上后，通過(guò)該孔的蒸汽流的汽化熱，潛熱的熱板，冷卻蒸汽凝結(jié)成水。由于冷凝水會(huì)妨礙蒸汽的流量，熱板的加熱效果，所以壓制過(guò)程中，必須有效地去除，以確保熱交換產(chǎn)生的冷凝水。因此，應(yīng)采取蒸汽加熱的熱壓機(jī)，你必須設(shè)置的疏水性能和可靠的系統(tǒng)，以達(dá)到阻汽排水。用蒸汽作為加熱介質(zhì)，上面的壓力為1.0-1.4MPA于中密度纖維板，以滿足要求的燒結(jié)溫度的飽和蒸汽壓力的熱壓機(jī)的加熱系統(tǒng)的壓力，從而使需要高密封性能。蒸汽加熱的溫度控制，只控制蒸汽的流量，以調(diào)節(jié)溫度。雖然潛在的較大的蒸汽，不腐蝕金屬，但蒸汽加熱人造板生產(chǎn)存在以下問(wèn)題：
加熱溫度只能達(dá)到200℃左右，此時(shí)蒸汽壓力1.6MPa的蒸汽鍋爐壓力等級(jí)2.5MPa的至少左右。由于蒸汽溫度與壓力成正比的增加，使蒸汽加熱的溫度是不是太高，否則鍋爐的輔助設(shè)備和管道系統(tǒng)的投資將大幅增加。
水加熱到蒸汽鍋爐100℃以前提供的熱和蒸汽被冷凝成水，留在后的水的熱量加熱的移動(dòng)設(shè)備，不能使用。蒸汽加熱的壓制機(jī)的部分變熱，在正常情況下，被排出的蒸汽 - 水混合物中，蒸汽的汽化潛熱不能充分利用，而且鍋爐排污的能量，加熱蒸汽，熱廢物大的損失。
3)在運(yùn)輸過(guò)程中的蒸汽的熱損失大，和一個(gè)輔助汽體回收非常困難的。蒸汽，運(yùn)行，運(yùn)行，滴，漏嚴(yán)重的情況下，蒸汽供熱系統(tǒng)熱能綜合利用率在30％-40％。
4)飽和蒸汽在加熱過(guò)程中的流速較大的（約20?30m/ s）的蒸汽，波動(dòng)幅度大，一個(gè)小的溫度差不能滿足加熱要求。蒸汽加熱精度，氣體傳熱液體傳熱效果并不好。熱水加熱水是水的溫度超過(guò)100℃。一般高壓飽和蒸汽進(jìn)入高壓熱水通過(guò)容器直接加熱水，經(jīng)過(guò)交換成熱的熱水，熱蒸汽，水的溫度是在或接近蒸汽的溫度，熱水，這就是通常所說(shuō)的過(guò)熱的水。例如，當(dāng)2.5MPa的飽和蒸氣壓，熱水的溫度大約是208℃左右。通過(guò)管接頭和熱壓機(jī)，強(qiáng)制循環(huán)的熱水，以形成一個(gè)封閉的系統(tǒng)。
從表1中可以看出，溫度為200℃，熱水最大的單位體積的熱容量。雖然每單位質(zhì)量的1/3飽和蒸汽，熱水的熱容量，但每單位體積的質(zhì)量是100倍的飽和蒸汽，因此，每單位體積的熱容量比的30倍左右的飽和蒸汽。熱板作為加熱介質(zhì)通過(guò)量是恒定的，因此，每單位體積的傳熱介質(zhì)的熱容量大，提供更多的熱量。換言之，加熱要求是相同的，所需要的蒸汽用于加熱熱水蒸汽加熱的水的體積的30倍以上的體積約為，所以熱水加熱管用于加熱蒸汽管的比率是更小的多?？捎糜?.0MPa的過(guò)熱蒸汽通過(guò)過(guò)熱器的低壓鍋爐，而達(dá)到同樣的溫度為200℃，但它的熱容量降低，所以真正的工作，低壓飽和蒸汽段，使過(guò)熱蒸汽是不適合用于熱壓的過(guò)程。與蒸汽的潛熱，在熱板上加熱，熱水蒸汽加熱被用來(lái)加熱水的顯熱的熱板上。使用了熱水后，其耐熱，加熱可以循環(huán)重復(fù)，因?yàn)樗梢匝h(huán)，流速比較慢，熱效率比較高。相比，蒸汽，熱水，使載熱體是比較好的，熱水加熱系統(tǒng)的熱利用率為40％-50％。在溫度控制中，除了控制流量的熱水加熱，而且還通過(guò)改變循環(huán)熱水的溫度來(lái)調(diào)節(jié)溫度，作為比較，與蒸汽加熱，熱水加熱溫度可以更嚴(yán)格地控制。
由于高壓飽和蒸汽加熱冷水熱水采暖需要，所以除了高壓熱水容器需要進(jìn)行配置，但也需要高壓鍋爐。
一方面設(shè)備復(fù)雜，另一方面系統(tǒng)壓力仍然比較高，對(duì)加熱系統(tǒng)的密封性能要求也比較高，并且熱水易沉淀結(jié)垢，對(duì)加熱系統(tǒng)有腐蝕作用。為了防止在罐體、管道及熱壓板中產(chǎn)生水垢及銹蝕，過(guò)熱水加熱時(shí)最好使用冷凝水，至少要使用軟水。導(dǎo)熱油加熱由于采用過(guò)熱水和飽和蒸汽作為熱介質(zhì)均需要在高壓條件下運(yùn)行，增加了設(shè)備密封的困難，且加熱穩(wěn)定性較低，所以設(shè)法尋求一種能在常壓或低壓下產(chǎn)生高溫、且熱容量大和使用安全的高沸點(diǎn)物質(zhì)作熱介質(zhì)，一直是人們十分關(guān)心的問(wèn)題。
20世紀(jì)末，20世紀(jì)30年代發(fā)現(xiàn)這樣的加熱介質(zhì)，這是高溫有機(jī)載熱體，通常被稱為熱傳導(dǎo)油或熱油。我國(guó)從20世紀(jì)70年代初開(kāi)始對(duì)熱導(dǎo)熱油加熱技術(shù)進(jìn)行研究，85年被列為國(guó)家節(jié)能推廣項(xiàng)目。
1.4氣動(dòng)系統(tǒng)
氣動(dòng)系統(tǒng)是節(jié)氣門(mén)熱嵌壓裝機(jī)的關(guān)鍵部分，主要為設(shè)備提供所需的動(dòng)力，通過(guò)控制系統(tǒng)的控制實(shí)現(xiàn)壓裝，進(jìn)出料以及其他輔助動(dòng)作。氣壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞，將直接影響銅螺母熱嵌入節(jié)氣門(mén)的效果，是能否滿足節(jié)氣門(mén)生產(chǎn)提速的重要環(huán)節(jié)。
氣動(dòng)系統(tǒng)分為主氣動(dòng)系統(tǒng)與輔助氣動(dòng)系統(tǒng)，主氣動(dòng)系統(tǒng)用于銅螺母加熱后的推進(jìn)，并用一個(gè)氣缸分成四個(gè)推柱一次完成所需動(dòng)作，節(jié)省氣缸的數(shù)量便節(jié)省了能源，降低了浪費(fèi)；輔助氣動(dòng)系統(tǒng)主要完成銅螺母從四個(gè)方向的送入，由于此動(dòng)作所需推力不大，即輔助氣缸幾乎是空走狀態(tài)，提高了工作效率和系統(tǒng)可靠性。
第一個(gè)使空氣中的水分從空氣分離出來(lái)，在氣流通過(guò)時(shí)候產(chǎn)生一個(gè)螺旋的運(yùn)動(dòng)，在離心力作用下水分濾出，隨著導(dǎo)管流出，因?yàn)閱?dòng)系統(tǒng)中的一些元件比如電磁閥若長(zhǎng)期工作在濕度較高的環(huán)境下容易生銹，有必要把水分提出。
第二個(gè)是減壓閥，也稱為安全閥，當(dāng)氣壓超過(guò)工作所需氣壓時(shí)，它有一個(gè)卸氣旁路，使多余的氣體自動(dòng)卸荷，有點(diǎn)等同于油路系統(tǒng)中的油路減壓閥，即當(dāng)油超過(guò)所需時(shí)油路減壓閥開(kāi)啟使多余的油沿著一通道流出并流回原油缸中實(shí)現(xiàn)分流與減壓，此減壓閥既能卸掉多余的氣體又能使系統(tǒng)穩(wěn)定安全的工作，為任何氣動(dòng)系統(tǒng)都不可或缺的設(shè)計(jì)，一般氣體壓力為6個(gè)大氣壓即約等于606Mpa。
第三個(gè)是油霧器，包括一個(gè)儲(chǔ)油壺，一個(gè)出油孔，一個(gè)推進(jìn)器，他們組合起來(lái)將液體油轉(zhuǎn)變成氣體油并頂?shù)絾?dòng)系統(tǒng)中，起到潤(rùn)滑的作用。
表1：主要技術(shù)參數(shù)
公稱壓裝力/kg 30
主氣缸直徑/mm 210
可通過(guò)最大軸長(zhǎng)/mm 450
主氣動(dòng)系統(tǒng)工作壓力/Kpa 606
輔助氣動(dòng)系統(tǒng)工作壓力/pa 200
圖2-2 氣動(dòng)系統(tǒng)圖
1.4.1速度控制閥
所謂速度控制閥，顧名思義是起調(diào)速作用的，基本功能是調(diào)節(jié)通路的開(kāi)口量，口越小流速越慢，口越大流速越高，調(diào)節(jié)夾緊油缸的速度，夾緊油缸是沖擊工件的裝置，調(diào)節(jié)他的速度可以控制沖擊力的大小，若速度太快則沖擊力太大，容易損壞工件；速度太慢則不能使銅螺母嵌入塑料節(jié)氣門(mén)中，且工作效率大打折扣。
1.4.2磁性開(kāi)關(guān)
所謂磁性開(kāi)關(guān)，是限位作用，也幫助控制，比如油缸下壓，到頭時(shí)觸碰到磁性開(kāi)關(guān)，則磁性開(kāi)關(guān)做出感應(yīng)并發(fā)出一個(gè)電信號(hào)給控制系統(tǒng)，則使控制系統(tǒng)得到信號(hào)使其進(jìn)入下一步工作，同樣在回程時(shí)也有磁性開(kāi)關(guān)，回程到位時(shí)同樣發(fā)出一個(gè)電信號(hào)使控制系統(tǒng)進(jìn)入下一個(gè)動(dòng)作。
1.4.3熱嵌氣缸
在幾秒鐘時(shí)間內(nèi)高頻加熱銅螺母后，將被加熱的銅螺母頂上后，另一磁性開(kāi)關(guān)同樣給出信號(hào)，執(zhí)行下一個(gè)動(dòng)作。
將已被加熱的銅螺母頂入節(jié)氣門(mén)（一共有4個(gè)送料氣缸，同時(shí)完成4個(gè)螺母的傳送）。
氣動(dòng)系統(tǒng)圖的表中，正負(fù)號(hào)的意思是得電（開(kāi)）與不得電（關(guān)），當(dāng)電源接通時(shí)，凡是正號(hào)對(duì)應(yīng)的元件都得電，凡是負(fù)號(hào)的元件都不得電，此表的作用是設(shè)計(jì)人員擬出后給控制人員設(shè)計(jì)一個(gè)相應(yīng)的電路控制圖將其實(shí)現(xiàn)。
2.1熱壓機(jī)力學(xué)計(jì)算
2.1.1主氣缸推力
D=10(mm)，R=0.5(cm)，S=πR2=3.14×0.25(cm)=0.875(cm2)
因?yàn)镻為六個(gè)大氣壓
所以F =PS=6×101K(pa)×0.875=88.375(N)
所以每個(gè)頂桿f=88.375÷4=22.09（N）
2.1.2送料氣缸推力
每個(gè)導(dǎo)軌共有14個(gè)銅螺母
D=10（mm），R=0.5(cm),S=πR2=3.14×0.25(cm)=0.875(cm2)
S總=0.875×14=12.18（cm2）
V總=12.18×1.35=14.84（cm3）
總重力mg=ρV=133（g）
摩擦力f=μmg=0.15×133=19.95（N）
所以若要讓送料氣缸完成送料的工作，就必須使其力大于f，甚至要考慮若沒(méi)有擋板時(shí)（銅螺母在豎直方向的最低端沒(méi)有擋板，此時(shí)還要計(jì)算另一批料造成的摩擦力）那么送料氣缸近似于空走，只需給其一個(gè)很小的力，達(dá)到既能完成送料又不浪費(fèi)能源，所以F＞f=19.95（N）
2.1.3上氣缸架撓度計(jì)算
簡(jiǎn)支梁在各種荷載作用下跨中最大撓度計(jì)算公式：?
?
??均布荷載下的最大撓度在梁的跨中,其計(jì)算公式:??
Ymax?=?5ql^4/(384EI)。??
式中:?Ymax?為梁跨中的最大撓度(mm)。??
q?為均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m)。??
E?為鋼的彈性模量,對(duì)于工程用結(jié)構(gòu)鋼,E?=?2100000?N/mm^2。??
I?為鋼的截面慣矩,可在型鋼表中查得(mm^4)。?
跨中一個(gè)集中荷載下的最大撓度在梁的跨中,其計(jì)算公式:??
Ymax?=?8pl^3/(384EI)=1pl^3/(48EI)。??式中:?Ymax?為梁跨中的最大撓 度(mm)。??p?為各個(gè)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值之和(kn)。??
E?為鋼的彈性模量,對(duì)于工程用結(jié)構(gòu)鋼,E?=?2100000?N/mm^2。??
I?為鋼的截面慣矩,可在型鋼表中查得(mm^4)。??
?
跨間等間距布置兩個(gè)相等的集中荷載下的最大撓度在梁的跨中,其計(jì)算公 式:??
Ymax?=?6.81pl^3/(384EI)。??式中:?Ymax?為梁跨中的最大撓度 (mm)。??p?為各個(gè)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值之和(kn)。??
E?為鋼的彈性模量,對(duì)于工程用結(jié)構(gòu)鋼,E?=?2100000?N/mm^2。?
I?為鋼的截面慣矩,可在型鋼表中查得(mm^4)。
跨間等間距布置三個(gè)相等的集中荷載下的最大撓度,其計(jì)算公式:??
Ymax?=?6.33pl^3/(384EI).??式中:?Ymax?為梁跨中的最大撓度 (mm)。??p?為各個(gè)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值之和(kn)。?
E?為鋼的彈性模量,對(duì)于工程用結(jié)構(gòu)鋼,E?=?2100000?N/mm^2。??
I?為鋼的截面慣矩,可在型鋼表中查得(mm^4)。??
?
懸臂梁受均布荷載或自由端受集中荷載作用時(shí)，自由端最大撓度分別為的,其計(jì) 算公式:??
Ymax?=1ql^4/(8EI)。?Ymax?=1pl^3/(3EI)。??
q?為均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m)。?p?為各個(gè)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值之和(kn)。
你可以根據(jù)最大撓度控制1/400，荷載條件25kn/m以及一些其他荷載條件?
進(jìn)行反算，看能滿足的上部荷載要求。
3.1熱壓機(jī)的控制系統(tǒng)
熱壓機(jī)控制系統(tǒng)主要控制的加熱系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的靈敏度和準(zhǔn)確度直接影響到?jīng)_壓加工的準(zhǔn)確性。由于該組合物的控制部分是復(fù)雜的和容易出錯(cuò)的區(qū)域。對(duì)于功能復(fù)雜的印刷機(jī)，的真空覆膜膠合板記者，國(guó)內(nèi)許多廠家直接進(jìn)口外國(guó)記者的控制系統(tǒng)，而在壓力機(jī)控制可靠性低，以減少元件，如電磁閥使用。
3.1.1熱壓機(jī)有限元分析
熱壓機(jī)生產(chǎn)線的主要設(shè)備機(jī)架是一個(gè)重要的組成部分，壓面機(jī)，壓面機(jī)，承擔(dān)工作的全面沖擊。目前，中國(guó)使用的熱壓機(jī)框架形成的主要支柱式和框架式兩種，文中以幀為研究機(jī)箱。在實(shí)際使用中，由于熱壓機(jī)框架能夠承受數(shù)百萬(wàn)噸長(zhǎng)期負(fù)載，從而在熱壓機(jī)機(jī)架形梁和側(cè)面板角裂縫，甚至斷裂，影響燙機(jī)壽命。為了解決這個(gè)問(wèn)題，許多學(xué)者進(jìn)行了探討。文學(xué)的有限元方法的基礎(chǔ)上的有限元模型進(jìn)行了分析機(jī)架，獲得更精確的后機(jī)架上的力不易變形和應(yīng)力分布數(shù)據(jù)，以便更準(zhǔn)確地確定風(fēng)險(xiǎn)的結(jié)構(gòu)應(yīng)力點(diǎn)位于機(jī)架機(jī)架上的側(cè)梁和的交界處。
框狀的機(jī)架上，下梁和側(cè)角或側(cè)板與圓角過(guò)渡可變橫截面的過(guò)渡方法，在橫梁上的上半部分，從而減少了應(yīng)力集中。這些結(jié)果是按機(jī)架優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了良好的基礎(chǔ)。機(jī)架結(jié)構(gòu)APDL參數(shù)化有限元模型創(chuàng)建的文本，使用機(jī)架的有限元分析軟件ANSYS，利用ANSYS軟件中優(yōu)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，以滿足最大允許車架強(qiáng)度和變形的前提下，重量最輕為目標(biāo)，按機(jī)框結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高了產(chǎn)品的性能和降低成本。
在一個(gè)工作周期熱壓機(jī)裝，包裝和裝卸三個(gè)工作狀態(tài)，由于加載，卸載速度慢，它不考慮動(dòng)態(tài)載荷的影響，只有熱壓機(jī)在包裝狀態(tài)下的靜態(tài)分析。在熱壓機(jī)中，齒條板對(duì)稱負(fù)載遭受，每個(gè)框狀的印版滾筒在橫梁上的4031.25KN，在熱板上，以承受的力梁承受力，同時(shí)也為4031.25KN。在不影響分析的準(zhǔn)確度，是根據(jù)在機(jī)架上，為簡(jiǎn)化計(jì)算，在機(jī)架上，下橫梁的壓力被假定為均勻分布負(fù)荷q=20.16MPa。
熱壓機(jī)從機(jī)架框狀的板的幾何形狀的角度來(lái)看，在框架板的厚度遠(yuǎn)小于長(zhǎng)度和寬度，并且是均勻的厚度的應(yīng)力狀態(tài)，機(jī)架并聯(lián)負(fù)載遭受的板面，并不厚度的變化，不會(huì)強(qiáng)迫垂直于板的平面內(nèi)。因此，整個(gè)結(jié)構(gòu)可以作為一個(gè)框架板平面應(yīng)力問(wèn)題來(lái)研究。
3.1.2?APDL參數(shù)化建模
圖4.1.1 框形機(jī)架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖
ANSYS參數(shù)化編程語(yǔ)言APDL是一種解釋語(yǔ)言，類似FORTRAN77語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的ANSYS命令組成的超過(guò)1000[5]。多功能性，可用于自動(dòng)執(zhí)行一些任務(wù)，也可以根據(jù)參數(shù)化建模。要實(shí)現(xiàn)后續(xù)的幀結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，你必須創(chuàng)建參數(shù)化模型。使用參數(shù)化編程語(yǔ)言APDL命令流建模方式。單位類型選擇PLANE82單元，這是二維8節(jié)點(diǎn)實(shí)體單元結(jié)構(gòu)。對(duì)于混合四邊形和三角形的網(wǎng)格，它具有很高的精度，可適應(yīng)的不規(guī)則形狀的精度小于單元輸入數(shù)據(jù)的損失，包括厚度值，所以PLANE82用于解決問(wèn)題的厚度的平面應(yīng)力。指定單元，該模型的厚度是嚙合。定義的彈性模量206GPa，泊松比為0.3，密度7800Kg/m3;在機(jī)架上，下的面積的橫檔力施加均勻分布載荷q，施加齒條縱向?qū)ΨQ平面的對(duì)稱約束;由于實(shí)際生產(chǎn)中，通過(guò)整個(gè)底面將機(jī)架固定到基礎(chǔ)上，因此，將被視為完全約束的機(jī)架的底部。機(jī)架有限元分析模型如圖4.1.2所示。
3.1.3?求解及結(jié)果分析
熱壓機(jī)框架來(lái)解決的有限元模型，利用ANSYS軟件得到其最大負(fù)載相當(dāng)于應(yīng)力分布，如圖4.1.3所示。壓面機(jī)工作，機(jī)架框形板，下梁部分承受更大的彎矩，由于機(jī)架框形板，梁的剛度的下一部分是不夠大，壓面機(jī)工作會(huì)造成機(jī)架的側(cè)面橫向變形的上部和下梁的彎曲，側(cè)片，除了承受較大的拉伸應(yīng)力，同時(shí)也受一定的彎曲力矩，在機(jī)架的某個(gè)角落彎曲應(yīng)力?？蚣懿牧系那?qiáng)度為235Mpa，安全系數(shù)取1.5，Q235，許用應(yīng)力約為160MPa。從圖3中可以看出，機(jī)架在右上角的光束均勻的應(yīng)力分布，應(yīng)力較小的梁等，至少約3.56MPa，上面的過(guò)渡圓角側(cè)梁的最大應(yīng)力，約215MPa，骨架材料已經(jīng)超過(guò)160兆帕的許用應(yīng)力，應(yīng)力集中的現(xiàn)象，很容易導(dǎo)致裂紋或斷裂，這是按機(jī)發(fā)生故障，在實(shí)際工作中與有限元分析相一致的網(wǎng)站驗(yàn)證機(jī)架正確性該模型還表明，在機(jī)架上的缺陷，在上部的一個(gè)更大的最大2.67毫米的另一側(cè)的側(cè)向變形的原始設(shè)計(jì)。
圖4.1.3 機(jī)架等效應(yīng)力云圖
ANSYS提供的優(yōu)化設(shè)計(jì)是非常強(qiáng)大的，具有很強(qiáng)的前和后處理模塊。內(nèi)置參數(shù)靜力分析模型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一個(gè)變量（DV），狀態(tài)變量（SV）和目標(biāo)函數(shù)（OBJ）創(chuàng)建分析程序，并設(shè)計(jì)變量作為自變量指定參數(shù)，改變其值，直到目標(biāo)函數(shù)值迭代計(jì)算到最低限度，在迭代過(guò)程中，狀態(tài)變量是用來(lái)控制的獨(dú)立變量，設(shè)計(jì)空間的限制的值。
2） ANSYS提供了兩種優(yōu)化方法：零階方法：使用最小二乘逼近法求取一個(gè)適合的解決方案空間功能的面，然后表面極端的功能。零階優(yōu)化方法，收斂速度慢，容易陷入局部極值點(diǎn)，但優(yōu)化的精度普遍不高。一階方法：基于目標(biāo)函數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)變量的敏感程度，使用因變量對(duì)設(shè)計(jì)變量的偏導(dǎo)數(shù)，在每次迭代中，計(jì)算梯度確定搜索方向，適合于精確的優(yōu)化分析。
3.1.4平衡機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)??
工作原理是：由于液壓系統(tǒng)在工作時(shí)的活塞 - 缸的壓力油供給上是不均勻的，離開(kāi)下托板和側(cè)板在工作中的不平衡。為了使液壓缸活塞的工作從托盤(pán)的托盤(pán)余額時(shí)下上升，和側(cè)板平衡工作的平衡機(jī)制設(shè)計(jì)的加強(qiáng)板的頂向下的。它主要包括齒條和齒輪機(jī)構(gòu)，以確保兩個(gè)相同的安裝在同一根軸上的齒輪，齒條連接與下一個(gè)托盤(pán)。在側(cè)板上的結(jié)構(gòu)，同樣的機(jī)制，在其中的平衡的平衡，例如在下列機(jī)構(gòu)的托盤(pán)結(jié)構(gòu)加以說(shuō)明。
具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖4.1.4平衡機(jī)構(gòu)
參考了機(jī)械設(shè)計(jì)齒輪設(shè)計(jì)例題分析，由于該壓機(jī)的工作壓力最大為90噸，所以平衡機(jī)構(gòu)中齒輪轉(zhuǎn)速不高，受力不是太大的特點(diǎn)，可將齒輪精度等級(jí)確定為IT7(GB10095-88)。選擇其材料為40Cr（2調(diào)質(zhì)）硬度為280HBS，齒條的材料選為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，兩者材料硬度差為40HBS，符合了設(shè)計(jì)的基本要求。現(xiàn)將其主要的設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)要敘述如下：
T=F d/2=11250NM×
載荷系數(shù)?AVK=KaKbKαKβ=1.512
3.1.5設(shè)計(jì)變量
選取機(jī)架板上橫梁高度X1、側(cè)壁寬度X2、下橫梁高度X3、厚度X4、機(jī)架板上橫梁與側(cè)板的過(guò)渡圓角半徑R1、機(jī)架板下橫梁與側(cè)板的過(guò)渡圓角半徑R2作為設(shè)計(jì)變量。即：
X?＝[X1?X2?X3?X4?R1?R2]T
設(shè)計(jì)變量的初始值及取值范圍如表1所示。
3.1.6狀態(tài)變量
ANSYS求解后，進(jìn)入后處理，提取機(jī)架最大的變形量，賦值給UMX；提取機(jī)架
的最大等效應(yīng)力，賦值給SMX；為保證機(jī)架足夠的剛度，機(jī)架的變形量必須限制在允許值3mm的范圍內(nèi)；為了保證機(jī)架的安全運(yùn)行及使用壽命，機(jī)架的最大等效應(yīng)力必須小于其材料的許用應(yīng)力160MPa。將UMX和SMX作為狀態(tài)變量，對(duì)機(jī)架的優(yōu)化過(guò)程進(jìn)行約束。即：
UMX≤3mm
SMX≤?[σ]＝160MPa
3.1.7目標(biāo)函數(shù)
熱壓機(jī)的成本，材料成本的機(jī)架占有一定的比例，所以降低機(jī)架的質(zhì)量的前提下，以滿足在機(jī)架的強(qiáng)度和剛度，為的目標(biāo)之一。由于機(jī)架的重量和它的體積成正比，因此，在優(yōu)化過(guò)程中選擇的總體積為目標(biāo)函數(shù)的幀。
3.1.8優(yōu)化計(jì)算
指定優(yōu)化的分析文件，選擇0次優(yōu)化方法，指定優(yōu)化迭代的最大數(shù)量是30，在優(yōu)化過(guò)程中，按照優(yōu)化參數(shù)（設(shè)計(jì)變量，狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化處理器周期），以資比較的最后一個(gè)周期的優(yōu)化參數(shù)，目標(biāo)函數(shù)，以確定是否這個(gè)周期收斂，或是否最優(yōu)，在15次迭代后，最佳的序列表。優(yōu)化列表中的方案示于表2。
3.1.9優(yōu)化前后機(jī)架性能對(duì)比
在表2中顯示的數(shù)據(jù)，在機(jī)架的最大變形量的2.67毫米，優(yōu)化的2.36毫米變形的初始結(jié)構(gòu)，增加了約11.6％的機(jī)架，機(jī)架的最大應(yīng)力的初始結(jié)構(gòu)的整體剛度214.9MPa，機(jī)架優(yōu)化結(jié)構(gòu)，最大等效應(yīng)力157.7MPa，最大等效應(yīng)力降低了約26.6％;架初始質(zhì)量（0.5186立方米×7850kg/m3）×2 =8142公斤，換位思考，機(jī)架優(yōu)化的質(zhì)量7366.4千克，節(jié)約鋼材775.6公斤，質(zhì)量減少約9.5％。
典型的每幀通過(guò)上述分析，從材料的角度來(lái)看，在框架的設(shè)計(jì)強(qiáng)度的靜強(qiáng)度是足夠的，存在的主要問(wèn)題如下：
截面1的安全系數(shù)為2.29，在框板的中間測(cè)量的橫截面，不存在應(yīng)力集中，故該截面從安全系數(shù)角度看理論上是可靠的，但實(shí)際較小，應(yīng)采取措施；
截面2安全系數(shù)為4.51，作為該列的每個(gè)部分相同的負(fù)載，使每一列上的橫截面相同的情況下受力，該列上的各個(gè)部分的安全系數(shù)為4.51，在拐角處，但列附近的梁承受，因?yàn)樗睦瓚?yīng)力，但有小前鋒，因此有一個(gè)大的應(yīng)力集中，再加上長(zhǎng)期工作，可能會(huì)超過(guò)材料的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)加上擋板，以提高安全性。
4.1熱壓機(jī)安全操作規(guī)程
1.熱壓機(jī)的操作必須由專人負(fù)責(zé)，應(yīng)了解設(shè)備的結(jié)構(gòu)和性能，經(jīng)培訓(xùn)合格后方能上崗操作。??
2.整機(jī)試運(yùn)行后，應(yīng)重新校驗(yàn)上下橫梁的平行度及立柱的垂直度。?
3.新安裝的熱壓機(jī)運(yùn)行200個(gè)周期后，應(yīng)將所有緊固件重新緊固。
4.工作過(guò)程中，要常保持熱壓板上下表面的清潔，及時(shí)清理雜物，以免損壞熱板表面和影響壓制品表面質(zhì)量。?
5.熱壓機(jī)停機(jī)時(shí)，熱壓板應(yīng)處于閉合狀態(tài)，長(zhǎng)期停止使用時(shí)必須采取防腐措施。??
6.生產(chǎn)過(guò)程中，注意柱塞的清潔，如果油液中有雜質(zhì)或贓物粘到柱塞上，都可能在運(yùn)動(dòng)中劃傷柱塞表面，磨損壞密封圈，出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。如出現(xiàn)此情況，應(yīng)及時(shí)和維修人員聯(lián)系，更換柱塞和密封圈。?
結(jié) 論
在汽車擔(dān)當(dāng)現(xiàn)代人們出行的今天，汽車制造行業(yè)的興盛與穩(wěn)定奠定了汽車零部件制造行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，其中發(fā)動(dòng)機(jī)又是汽車的最重要部件，節(jié)氣門(mén)的生產(chǎn)自然而然地成為其中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，怎么樣從當(dāng)今眾多汽車零部件生產(chǎn)廠家中脫穎而出先拔頭籌，顯然要在盡可能節(jié)約成本的條件下，盡可能提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品工藝水平，使一些中小型企業(yè)有生存與發(fā)展的動(dòng)力與條件。
熱嵌壓裝機(jī)打破傳統(tǒng)思維路線，著重于自動(dòng)、半自動(dòng)化的生產(chǎn)方式，大大地減輕了勞動(dòng)力的成本，提高生產(chǎn)效率，節(jié)氣門(mén)熱壓機(jī)生產(chǎn)線的主要設(shè)備，按生產(chǎn)能力決定生產(chǎn)的熱壓機(jī)生產(chǎn)線，熱壓機(jī)的技術(shù)水平在很大程度上決定了熱壓機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量。開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)與節(jié)氣門(mén)熱壓技術(shù)水平的進(jìn)步密切相關(guān)。汽車行業(yè)的發(fā)展，對(duì)熱壓機(jī)的生產(chǎn)提出了更高的要求，更多的先進(jìn)水平，熱壓機(jī)的出現(xiàn)，極大地促進(jìn)了汽車節(jié)氣門(mén)工業(yè)的發(fā)展。
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附 錄
Mechanical Design
Abstract:
A machine is a combination of mechanisms and other components which transforms, transmits. Examples are engines, turbines, vehicles, hoists, printing presses, washing machines, and movie cameras. Many of the principles and methods of design that apply to machines also apply to manufactured articles that are not true machines. The term "mechanical design" is used in a broader sense than "machine design" to include their design. the motion and structural aspects and the provisions for retention and enclosure are considerations in mechanical design. Applications occur in the field of mechanical engineering, and in other engineering fields as well, all of which require mechanical devices, such as switches, cams, valves, vessels, and mixers.
Keywords: Mechanical Design mechanisms Design Process
The Design Process
Designing starts with a need real.Existing apparatus may need improvements in durability, efficiency, weigh
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