对称式三辊卷板机设计毕业论文.doc

对称式三辊卷板机设计毕业论文 1 绪论 1.1 概述 机械制造业是国民经济的中流砥柱，在国家经济实力中具有非常重要的作用和地位。国民经济各部门的技术进步直接受制于机械制造业提供的装备水平。机械制造业的规模水平是反映国民经济实力和科学技术水平的重要指标，世界各国都把发展机械制造业作为振兴和发展本国经济的战略重点之一。机械制造生产能力和制造水平，主要取决于机械制造装备的先进程度。因此，决定了机械装备设计在整个机械制造业中举足轻重的地位。我国是制造大国，更应该注重机械装备设计的资金投入和创新。 卷板机是一种将金属板材弯卷成筒体、锥体、曲面体或其他形体的通用成型设备，在工业基础加工中占有重要的地位。该设备广泛用于石油、金属结构、木工、造船、锅炉及其它机械制造行业。 卷板机的分类，国外通常以工作辊的配置方式来划分，国内一般以工作辊数量及调节方式等做为标准进行混合分类。如表1-1。 表1-1 卷板机种类 分类方法 卷板机类别 按辊筒方位 立式 卧式 按上辊受力 类型 闭式（上辊有中部托辊） 开式（上辊无中部托辊） 有反压装置 无反压装置 按辊筒数目及布置方式 四辊 三辊 对称式 不对称式 按辊位调节 方式 上调式 垂直上调式 横竖上调式 下调式 不对称下调式 对称下调式 水平下调式 1.2 工作原理 卷板是指板材在外力的作用下，使板材的外层纤维拉长，内层纤维缩短而产生弯曲变形。卷板机的工作能力是指板材在冷态下，按规定的屈服极限卷制最大板材厚度与宽度时最小卷筒直径的能力。 图1-1 卷板机工作原理图 选择对称上调式三辊卷板机说明卷板的工作原理，如图1-1。三辊卷板机的运动形式分为主运动和辅运动。两个下辊是主动辊，是固定不动的，可绕图1.1中、同时作顺时针或逆时针旋转，属于主运动。上辊是被动辊，在传动系统的带动下可上下升降，也可以在图1-1中垂直平面作上翘和翻边等运动，属于辅运动。卷制时，板料被送入上下辊之间，板材的下表面与两个下辊的最高点相接触，当上辊下压并超过材料的屈服极限时，板材便产生塑性变形，形成一段弧线。在两个下辊的旋转下，由于摩擦力板材也随之旋转，使板材形成沿其全长的塑性变形，根据三点成圆原理，最后板材被卷制成圆，如图1-2所示。 图1-2 卷板过程 1.3 卷板机在我国的发展 我国的卷板机制造始于六十年代末，最早为机械传动的对称式三辊卷板机，这种机型结构简单，但不能预弯板材端部。七十年代末，长冶锻压机床厂研制成功了机械传动四辊卷板机，此种卷板机虽然能直接预弯，也改善了性能，但其结构庞大，制造周期长，没有得到普遍推广。八十年代中，该厂又推出全液压四辊卷板机和液压水平下调式三辊卷板机，这两种机型即可一次上料完成简体成形，又可对简体进行焊接后的校圆，工作效率得到了显著的提高。八十年代末，由PC、NC控制的三、四辊卷板机进入国内市场。该机具有工作辊自动调平、下辊倾斜可水平水平升降等功能。后来出现NC弧形下调式三辊卷板机，除具备四辊卷板机的优点外，还可以进行板材端部预弯。该机结构紧凑合理，重量轻，受到市场的广泛欢迎。 经过三十多年的发展，在国家的大力扶持下，企业通过多次技术改造，引进了美英等国家先进卷板技术。目前研制的新型板材卷制设备的设计水平与制造水平均已达到亚洲先进，并可与世界先进的卷板机生产厂家的产品相媲美。 卷板机制造业作为机床模具产业最大的买方市场，也带动了焊接、检测、材料应用等各个行业的快速发展。卷板机制造业的技术革命，将引起装备市场的结构变化，最终将促进我国机械加工工业的发展。 近些年，随着原子能、石油化工、宇航、海洋开发、军工等部门的迅速发展，卷板机作业的范围正在不断的扩大，要求也在不断的提高。作为一种不可或缺的高效机械，卷板机在今后的工业生产中一定会得到更好的利用。时代在发展，科技在进步，国民经济的高速发展将对这个机械品种提出越来越高的要求，将促使这个设计行业的迅速发展。 2 机构方案的论证及确定 在选择卷板机构类型时，首先要确保需要卷制的板材在其工艺范围以内，还要保证卷制的加工精度，同时要考虑到其生产率﹑制造维修难易程度﹑经济性等。我们结合上章所述卷板机的类型，选择较为常用的几种机构，拟订方案，并进行分析论证。 2.1 方案的论证 2.1.1 方案1三辊卷板机 三辊卷板机是目前最普遍使用的一种卷板机，制造技术成熟，结构简单，维修方便，经济适用。 （1）对称式三辊卷板机 上辊在两下辊中央对称位置，结构简单紧凑，易于制造维修，重量轻，投资小，成型较准确，辊筒受力较小，但是不能弯卷板材的全部长度，板材的两端有略小于两下辊距离一半的长度是直的，即剩余直边大，需要