风阀体板料折弯机传动装置设计论文

1、哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）摘 要风阀是中央空调的组成部分。现在随着人民生活的需求量日益增大，使得风阀的使用量越来越大。风阀体板料大都是由薄壁板料加工而成，为了增加板料刚度需要进行折弯处理。本弯边机采用辊压成形对板料进行折弯处理。板料在塑性弯曲时，由于中性层会发生内移，使得板材受拉伸的区域扩大，受压缩的区域减少，从而使板材的平均长度增加，在分析板材滚弯变形时的应力应变的基础上，运用弹塑性理论对板材的中性层移动、厚度减薄及长度增加进行了分析计算。本设计的任务是完成一台板料弯边机的总体设计和部件设计，侧重点在动力箱的设计。在熟悉板料弯曲拉伸理论的基础上，设计出板料折弯机的工作原理，计算出相关参数，并确定部件及零件的型号、尺寸和动力参数。绘制弯边机联系尺寸图、动力箱的部装图及箱体零件图，并对主要零部件进行相关的校核计算。板带材产品薄而宽的断面决定了板带材产品在生产和应用上有其特有的优势条件。本设备具有结构相对紧凑、性能可靠、生产成本相对便宜、工作效率高等特点。关键词风阀体；板料；弯边机；动力箱AbstractWind valve is an integral part of

2、 the central air-conditioning.Now with the lives of the people growing demand Valve allows the use of more and more.Valve body sheets are made ofthin-walled sheet metal which need bending processing in order to increase the stiffness of sheet. The design task is to complete a sheet metal bending mill design which focuse on the design of the power box. On the basis of in a familiar with stretch of sheet metal bending theory design of sheet metal bending mill working principle calculate inertia an

3、d related mechanical parameters and to identify parts and components model and size power and other parameters. Drawing size chart power box assembly and the main parts of work chart and main components of the associated check calculation.Product thin plate strip wide cross-section of the board decided to strip products in the production and application has its unique advantages. The device has a relatively compact structure reliable performance the cost of production is relatively cheap high ef

4、ficiency.Keywordswind Valvesheet metalmillpower box目 录摘 要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.2辊压成型的功能和用途11.3辊弯成型21.4本设计的工作内容3第2章轧制工艺设计及计算42.1毛坯料的计算42.1.1计算板材的尺寸42.1.2最小弯曲半径52.2咬入条件计算52.2.1对每道轧制力进行计算52.2.2第二道的受力分析62.3终定方案8第3章总体方案设计93.1总体布局103.2结构及构件选择103.3工作原理113.4结构特点11第4章传动装置设计134.1电机的选择134.2动力箱的传动方案134.3传动装置的运动及动力参数计算144.3.1分配传动比144.3.2各轴的转矩计算154.4轴径初定16第5章运动部件的设计计算与校核195.1带轮计算195.2蜗杆蜗轮设计215.3齿轮传动设计245.3.1第一对齿轮的传动设计245.3.2第二对齿轮的传动设计285.4轴的校核计算33第6章主要机件的选用与校核386.1箱体的选择386.2轴承的选择及校核386.2.1轴承的选择386.2.2轴承的

5、校核396.3联轴器的选择41结论43致谢44参考文献45-50-第1章绪 论1.1课题背景金属板料成型加工设备是汽车、电子信息、家用电器和仪表等行业最重要的工艺装备之一。因此，风阀体板料弯边机动力箱的设计也充分体现了课题研究的重要性。目前，国内外金属板料成型装备正朝着高精度、数控等方向不断发展。因其本身的重要性，所以其技术水平很大程度决定了制件的质量和成本。金属板料成型设备在20世纪已经得到了全面的发展。形成了较完备的体系并达到了较高的技术水平。现今板料成型设备技术持续发展，并形成了许多新种类产品，如高精密压力机、弯边机、数控回转头压力机以及无模成型压力机等。中央空调的通风口大部分都是由薄壁板材加工而成。为了增加刚度需要弯边，采用冲压加工比较困难，因为板材较长，一般都长一米多，因此模具的加工困难。而用手工加工不但精度差而且效率低。没法满足高效的自动化的大批量的现代化生产要求。采用辊压成形能很好地解决以上问题。本成形弯边机是专为通风口滚边而设计的，所加工的材料厚度约为2.04.0mm。材料为延展性较强的钢板或类似的金属材料，轧辊转速可调，工作台可以上下升降、前后调节。工件最终的形状为“

6、U”型。辊压成品的制作步骤：按照所需规格将一定宽度的金属板片经输入装置水平匀速地送人成型辊压机，金属板片经过串联的12对主轧辊和11对辅助轧辊的辊压加工，逐渐变形成为所需的“U”形槽形状。最后经输出装置送走进入下一走加工装置1。1.2辊压成型的功能和用途由卷料辊制成的各种剖面形状的板弯型材，重量轻，生产率高。适用于大批量生产各种复杂剖面形状的制件。由于使用多对辊轮的连续成形，可以轧制出许多薄壁、刚度大、质轻而且断面形状复杂的制件型材。加上顺序辊压过程可以与冲洗、起伏、卷筒、焊接等多种工艺装置连动，形成流水作业，因此生产效率高，成本低，是现代加工制品中广泛应用和大力推广的一种无切削加工方，如自来水管、波纹板、自行车钢圈、塑料龙骨、不锈钢窗框和各种通风口的生产。1.3辊弯成型在强度要求较高的管件对接焊时，从优化焊接结构方面考虑，需要各种规格的开口衬环作为焊缝衬垫。衬环的制作一般采用无缝钢管机械加工或者板料钣金加工而成，但在大批量生产中，由于受工厂现在设备限制，通常采用无缝钢管锯割下料、车加工割断、洗缺口机械加工方法制作，特别是当选用较大直径开口衬环时，这种加工方法给工厂带来一定困难，不仅效

7、率低，而且成本高。针对上述情况，通过工艺实践，进行工艺攻关，采用板材剪切下料、端头预弯、辊弯成型的钣金加工方法；设计制造预弯夹具，在普通车床上进行，收到了良好的效果，生产成本比无缝钢管机械加工制作成本降低两倍，效率也提高四倍多。如图1-1所示，为某工厂使用的辊弯机结构。其工作原理是将滚花芯轴固定车床主轴上，辊弯夹具固定在刀架上，手动进给中拖板，使辊弯夹具上两辊轮压轮压紧工件，使工件在受到两辊压轮一定的力的作用下发生弯曲与芯轴贴合；主轴旋转，工件靠与芯轴之间的摩擦力带动旋转，此时工件在辊弯力矩的作用下辊弯、旋转成型2。图1-1辊弯机结构1.4本设计的工作内容本课题专门针对某风阀体生产商设计风阀体流水线生产过程中的其中一道工序，即将板料轧弯两个。在了解风阀体的使用状况和轧制工艺的前提下，做一个总体设计，侧重点在动力箱的设计。在熟悉板料弯曲理论的基础上，设计出板料弯边机的工作原理。具体工作内容如下。1轧制工艺设计及相关计算 这部分内容是在阅读大量轧制工艺资料的前提下，对风阀体的整个加工工艺过程作一个分析，这是作为板料弯边机工作原理设计的重要参考依据。其次是对毛坯料进行初步计算、咬入条件计算和

8、确定板料弯曲的最终加工方案。2板料弯边机的总体方案设计 这部分内容包括轧机的方案比较、结构及构件的选择、轧机的工作原理及结构特点分析等。3动力箱的设计 这部分为本设计的主要内容，是对动力箱整个传动装置的设计。包括电机的选择、传动装置的运动及动力计算、运动部件的设计计算及校核以及主要机件的选用与校核等。4编写设计说明书 写出设计说明书、绘制轧机总装图、动力箱的装配图及主要零件工作图。第2章轧制工艺设计及计算2.1毛坯料的计算2.1.1计算板材的尺寸风阀体板料纵向长度为1424mm，材料许用应力M，弹性模量M。轧制后截面几何形状及尺寸见图2-1。 M图2-1 板材截面几何形状及尺寸板料拉伸后弯角处中性层长度可表示为 式中 ，；由于，可得。 ；，mm。 将数值代入式(2-1)， 因为四个弯角相同，所以板料中性层总宽度为 L=285.72mm。2.1.2最小弯曲半径最大和最小半径是影响板材性能的两个重要参数，因此有必要对其进行计算。由关系式 (2-1)式中 。由手册，查得C为0.5。因此， 。本设计的。 2.2咬入条件计算本设计要求两个轧弯90度。初定每个90度分6道，共12道。第一道轧角为0

9、度，起导向及定位作用。最后一道为90度起定型及出料作用。板厚为2mm的金属板料每道最大弯角为25度，因此定为第一次弯90度的第一道0度，第二道20度，第三道40度，第四道60度，第五道80度，第六道90度。第二次弯90度的定为第七道20度，第八道40度，第九道60度，第十道80度，第十一道90度，第十二道也为90度。最后的一道是为了终定型及板料出料。考虑每道弯角为20度，板料进入轧辊因难，因此在每道轧辊之间加一道辅助轧辊，对板材进行一次预弯。金属板材厚2mm的每道辅助弯角最大为15度，因此定为每道10度，第一道不预弯，为0度。只起进一走定向作用。能使轧制精度提高。在12道主轧辊之间共加11道辅助轧辊。第一道0度，第二道30度，第三道50度，第四道70度，第五道90度，第六道94度（考虑到回弹的作用），第七道30度，第八道50度，第九道70度，第十道90度，第十一道94度（考虑到回弹）3。2.2.1对每道轧制力进行计算查表得，可得。轧制的受力几何图见图2-2。图2-2 轧制的受力几何图根据公式 (2-2) mm mm 即R要大于65mm，初定轧辊半径为70mm2.2.2第二道的受力分析 （本设计取轧制速度为15m/min）

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