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本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
題 目: 專用彎管機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
學(xué) 院: 機(jī)械工程學(xué)院
專 業(yè): 機(jī)械工程
班 級(jí):
學(xué) 號(hào):
姓 名:
指導(dǎo)教師:
填表日期: 年月 日
一、選題的依據(jù)及意義
彎管機(jī),顧名思義是用于彎曲管子的機(jī)器,可以加工制造出C型、S型、 U型等多種彎曲形狀的管子。廣泛應(yīng)用于壓力容器、鍋爐、汽車、航空航天以及石油石化工程等各種領(lǐng)域,為促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。
早期傳統(tǒng)的彎管機(jī)械憑借操作者的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)熟練程度來控制產(chǎn)品質(zhì)量。因此,管型異常較大且校正量大,大管徑導(dǎo)管彎曲質(zhì)量尤其難以保證,往往產(chǎn)生圓度超差,內(nèi)壁半徑處起皺、管腔內(nèi)的填充物清楚不干凈等問題,而且傳統(tǒng)的彎管工序很多,操作過程繁雜。經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展,從早期的手工彎管到現(xiàn)在的機(jī)器自動(dòng)彎管。不僅降低了生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)效率,保證了加工質(zhì)量,而且精度也有了很大提高。為滿足生產(chǎn)出不同彎曲程度與彎曲半徑的管子的要求,彎管機(jī)的類型也在不斷改進(jìn)、提高,目前市場上主要有電動(dòng)彎管機(jī)、液壓彎管機(jī)、CNC 控制自動(dòng)彎管機(jī)。
二、國內(nèi)外相關(guān)研究簡介
國內(nèi)傳統(tǒng)的彎管工藝都是設(shè)備定型投產(chǎn)后的導(dǎo)管(或管型)型面檢驗(yàn)夾具上進(jìn)行驗(yàn)收的。由于管子的彎曲角度、兩相鄰彎平面間的空間的夾角,以及兩個(gè)彎之間的直線距離,都不能進(jìn)行直接測量或很難測量準(zhǔn)確。另外再加上彎管過程中的回彈等一系列工藝和操作問題,在彎制管子時(shí),可完全憑借操作者的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)熟練程度。因此,每根管子在驗(yàn)收之前,大都要進(jìn)行手工校正,“串彎”等現(xiàn)象。這樣,不但彎管質(zhì)量不易管控、生產(chǎn)效率很低、勞動(dòng)強(qiáng)度很而且難免會(huì)出現(xiàn)“反復(fù)”彎曲、大,而且需要相當(dāng)數(shù)量的導(dǎo)管標(biāo)準(zhǔn)樣件、彎曲夾具和型面檢驗(yàn)夾具。此外,為了使同一型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)上的管子能夠互換,標(biāo)準(zhǔn)樣件必須妥善保管,以作為每批生產(chǎn)時(shí)的依據(jù)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。不僅是正在生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)樣件,而且包括過去所有生產(chǎn)過的不同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)樣件。由于要提供備件,都必須儲(chǔ)存起來,以保證用戶的需要。每生產(chǎn)一種新型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī),都要制造和儲(chǔ)存這些標(biāo)準(zhǔn)樣件,甚至還要儲(chǔ)存彎管的夾具和檢驗(yàn)夾具。這樣,就需要龐大的倉庫或車間。因此,解決彎管設(shè)備和工藝,已經(jīng)成為長期以來世界各國航空工業(yè)領(lǐng)域研究的一個(gè)重要課題。
三、本課題研究內(nèi)容
本課題的研究工作主要是根據(jù)彎管機(jī)的工藝流程對(duì)彎管機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和數(shù)學(xué)建模,確定適用于該系統(tǒng)的控制算法,完成理論與實(shí)踐的結(jié)合。
彎管機(jī)的工作循環(huán)為:快進(jìn) → 工進(jìn) → 快退 → 停止。
最大推力:15000 N
快進(jìn)行程:0.12m
工進(jìn)行程:0.15m
快進(jìn)與快退速度均為:3m/min
工進(jìn)速度為:1.5m/min
工件材料為10鋼、不銹鋼、紫銅管,工件規(guī)格為?10~20mm
四、本課題研究方法
彎管機(jī)主要由機(jī)械裝置、液壓系統(tǒng)、等組成。機(jī)械裝置主要有卡緊裝置、小車推進(jìn)裝置、導(dǎo)向輪裝置和搖臂回轉(zhuǎn)裝置等組成。
其工作原理是采用液壓缸將鋼管勻速推進(jìn),使鋼管沿預(yù)設(shè)的軌道行走從而形成具有一定曲率半徑和角度的彎管。先將鋼管安裝就位,通過搖臂回轉(zhuǎn)裝置上的絲杠絲母傳動(dòng)裝置調(diào)整好彎曲半徑,從而獲得所需的彎管管件。特點(diǎn):彎出的管具有形變小,壁厚差小,無應(yīng)力。根據(jù)彎管機(jī)的工藝流程對(duì)彎管機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和數(shù)學(xué)建模,確定適用于該系統(tǒng)的控制算法,由于管材的材質(zhì)各異, 管徑、壁厚、彎曲角度等差異較大,使得中頻電源加熱溫度和彎管推進(jìn)速度之間的關(guān)系都不一樣,并且各工藝參數(shù)的設(shè)定也比較復(fù)雜, 而參數(shù)設(shè)定的合適與否會(huì)極大影響彎管的各種機(jī)械性能, 所以要根據(jù)工況的不同進(jìn)行參數(shù)選擇, 并由此控制彎管的質(zhì)量。其次在對(duì)彎管機(jī)的系統(tǒng)以及彎管工藝有一個(gè)很好的了解的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)際情況,完成硬件設(shè)備的選型。
五、研究目標(biāo)、主要特色(創(chuàng)新)及工作進(jìn)度
研究目標(biāo):
通過設(shè)計(jì),使所設(shè)計(jì)哦彎管機(jī)能彎曲金屬管材,可一次彎制半徑相同的多彎頭和任意空間角度的管子。
主要特色:
采用液壓缸將鋼管勻速推進(jìn),使鋼管沿預(yù)設(shè)的軌道行走從而形成具有一定曲率半徑和角度的彎管。先將鋼管安裝就位,通過搖臂回轉(zhuǎn)裝置上的絲杠絲母傳動(dòng)裝置調(diào)整好彎曲半徑,從而獲得所需的彎管管件。特點(diǎn):彎出的管具有形變小,壁厚差小,無應(yīng)力。
工作進(jìn)度:
1-3 周 畢業(yè)調(diào)研,返校整理材料并準(zhǔn)備開題。
4-5 周 開題答辯并整理材料,準(zhǔn)備設(shè)計(jì)。
6-8 周 查找資料,完善開題內(nèi)容,開始設(shè)計(jì),完成草稿。
9-10 周 修改草稿,完成初稿。
11-12 周 審閱初稿,并修改完善。
13-15 周 交并修改完善成稿、圖紙、外文翻譯。
16-17 周 準(zhǔn)備答辯的相關(guān)事宜,參加答辯。
六、參考文獻(xiàn)
[1] 許福玲,晨堯明主編.液壓與氣壓傳動(dòng)【M】.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.
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[3] 劉延俊.液壓回路與系統(tǒng). 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.
[4] 邵俊鵬等.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)禁忌. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.
[5] 張利平. 液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005,6.
[6] 成大先,李伯成等.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-液壓傳動(dòng)部分. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004,1.