10噸超長拉拔機結構設計畢業設計論文-資料下載頁

　　

【正文】 善了制品的力學性能。在此時期拉拔模由鐵模發展到合金鋼模，到1925年克魯伯公司研制成功硬質合金模。隨著拉拔技術的不斷進步，薩克斯和西貝爾兩人以不同的觀點，第一次確立了拉拔理論，此后拉拔理論得到不斷發展，尤其是新的研究方5法（上界法、有限元法等）的開拓，計算機的發展，也使拉拔理論的研究推向一個新的階段。1955年柯利斯托佛松研究成功強制潤滑拉拔法，可大幅度減小摩擦力和拉拔難加工材料，同時使拉模壽命明顯延長。同年布萊哈和拉格勒克爾發展了超聲波拉拔法，使拉拔力顯著減小。輥模拉拔法是1956年由五弓等研究成功的，可使材料表面的摩擦阻力大大減小，拉拔道次加工率增加，能明顯改善拉拔材料的力學性能。近幾十年來，在研究許多新的拉拔方法的同時，開展了高速拉拔的研究，成功地制造了多模高速連續拉拔機、多線鏈式拉拔機和圓盤拉拔機。高速拉拔的研究，成功地制造了多模高速連續拉拔機、多線鏈式拉拔機和圓盤拉拔機。高速拉線機的拉拔速度達到80m/s；圓盤拉拔機可生產φ40～50mm以下的管材，最大圓盤直徑為φ3m，拉拔速度可達25m/s，最大管長為6000m以上；多線鏈式拉拔機一般可自動供料、自動穿模、自動套芯桿、自動咬料和掛鉤、管材自動下落以及自動調整中心。另外還有管棒材成品連續拉拔矯直機列，在該機列上實現了拉拔、矯直、拋光、切斷、退火以及探傷等。四、研究中可能存在的問題及解決方案可能存在的問題 ，鋼種只有優質碳素鋼中的幾個牌號，品種較少。經過冷拔后延伸率偏低，強度和硬度偏大。使用這類鋼管珩磨，磨削速度慢，鋸切后端部尺寸易變性。而高精度冷拔鋁合金管相對于鋼管來說，強度和硬度低，能使用的鋁合金牌號更少。這對于廣闊的市場需求還有很大的差距。 ，我國企業在配套設備方面還存在著一些不足。例如沒有管坯 內孔表面缺陷清理設備，冷拔管的內表面質量無法保證，特別是不經珩磨直接使用的缸筒，其表面的極小缺陷被表面處理膜所覆蓋， 油缸筒、氣缸筒使用一段時間后便暴露出來，損壞密封圈造成缸筒滲漏。另外，矯直機、珩磨機的精度較低，自動化程度不高，速度太慢，無法滿足大規模的生產需要。同時我們企業大多數缺乏高質量的退貨設備，因此，多數高精度冷拔管均以冷拔狀態交貨，無法滿足用戶對交貨狀態的特殊要求。 冷拔鋼管是冷拔機在拉拔力的作用下通過一定形狀、尺寸的模具，使經過預處理后的熱軋鋼管發生加工硬化產生塑性變形而形成的。在整個冷拔機拔制過程中，由于多種因素的影響，會出現各種各樣的缺陷。為了提高冷拔鋼管的質量，降低廢品率，必須防止這些缺陷的產生。為此應在易產生缺陷的生產環節上加以控制。解決方案 主要是合理的選擇毛坯料，注意有以下一些著重點：①毛坯的表面質量，即銹蝕情況、氧化程度、表面是否凸凹不平等都會影響冷拔后的質量，可造成麻點、麻面、凸凹、 劃溝等現象；②毛坯的內在質量， 如有夾渣、裂紋等，拔制后可造成裂縫、拔斷皺褶等；③毛料的形位公差如壁厚偏差、直線度、同軸度、圓柱度等過差都會影響冷拔后鋼管的質量；④加工余量的選擇， 加工余量不宜太大，否則需經多道次的拉拔仍無法實現最終尺寸，卻使管材發生加工硬化、應力增大、塑性降低，從而降低了材料的機械性能。 為了進一步提高冷拔機的生產能力，其基本途徑是提高冷拔速度，加大小車的工作行程，減少冷拔過程的輔助時間。但是，只能在一定范圍內來提高周期式冷拔機的速度和加大小車的行程，超過此范圍，對進一步提高其生產能力并不經濟。因此，只有通過減少冷拔過程的輔助時間來提高生產能力，這就導致了半連續式冷拔機的發展。冷拔鋼管生產工藝的發展 目前國內外汽車行業使用的氣缸用管已經開始大量采用高精度冷拔鋁合金管。隨著鋁合金管在硬度、強度方面的發展，高精度冷拔鋁合金管將在更多領域內取代鋼管。高精度冷拔管和鋁合金管的生產企業，可審時度勢進一步加大技術開發力度，開發適合生產高精度冷拔管的鋼種和鋁合金牌號，擴大成品交貨狀態，提供質量優異的產品，我國高精度冷拔管生產企業要在激烈的市場競爭中不斷發展壯大。應不斷的向國外先進企業學習，走集約化大規模生產力之路，努力提高產品質量和降低成本。 眾所周知，冷拔鋼管與熱軋鋼管比較，表面質量好，幾何尺寸精度高，性能穩定， 可生產用熱軋方法無法生產的小直徑薄壁鋼管。因此冷拔工藝成了鋼管生產的主要方法之一。但是，由于冷拔生產過程道次變形量小，工序多，生產周期長，不能連續生產，因此，與其他鋼管生產方法相比，冷撥鋼管生產方法的產量低， 成本高。為了改進冷拔生產方法之不足，近年來，國外對傳統的冷拔鋼管生產工藝做了大量改進，其中主要有以下幾個方面：（1）超聲波振動拔管工藝的研究與開發 按施加超聲波振動能量的方式可分為芯棒施加軸向超聲波振動的拔制方式；拔模施加超聲波振動的拔制方式；芯棒和拔模同時施加超聲波振動的拔制方式；用具有波長整數倍的游動芯棒的拔制方式。施加超聲波與不施加超聲波振動拔管方式比較可收到如下效果： 減少拔后管內的殘余應力 降低拔制力 增大道次變形量，縮短生產周期，提高生產能力 提高鋼管表面質量，改善鋼管機械性能。（2）鋼管的溫拔和熱拔 目前鋼管的溫拔或熱拔巳成為一種成熟的工藝應用于鋼管的冷加工之中。由于一些鋼或合金具有冷脆性，冷加工性能差，加工過程易出現縱向裂紋或開裂現象。有些鋼或合金雖然在室溫下具有足夠的塑性，但冷變形時產生很大的加工硬化，為改善這些金屬或合金的冷加工性能， 最好采用溫拔或熱拔的變形方法。所謂溫拔或熱拔就是利用金屬或合金在一定的溫度下，加工硬化傾向減少，強度下降，塑性提高的特性進行拔制的一方法。溫拔或熱拔時可以選擇最合適的變形參數，金屬塑性可得到充分利用，因而可實現減少拔制道次，縮短生產周期，達到增加產量，降低成本和擴大品種之目的。溫拔主要用在鐵素體和奧氏體不銹鋼的生產中，根據不同鋼種的硬化曲線或沖擊韌性與溫度的關系曲線確定溫拔的變形溫度，通常都在250 ~ 40 ℃之間。熱拔主要用于碳素鋼，鋼管的熱拔溫度取決于鋼的牌號，通常為75 0 ~ 800℃ ，咬入拔模時的溫度為650~ 700℃。五、方案初步論證設計拔制力；10噸拔制方式：空拔拔制后鋼管最長：63米冷拔潤滑方式：壓力油潤滑冷拔速度；12米/分；小車回程速度：60米/分管材規格：32x325x319x3材料：屈服強度205MPa、抗拉強度415MPa通過以上對比本設計選用液壓鋼絲繩組合式拉拔機。設計路線（1） 進行簡單的應力分析；（2） 由于選擇無芯棒空拉薄壁管，根據相關公式計算得出拉拔力（同時明白殘余應力的產生以及消除方法）；（3） 設計拉模——包括大小結構尺寸的設計，材料的選擇（4） 拉拔小車的設計（5） 在對比鏈式拉拔機，聯合拉拔機等幾個拉拔機優缺點之后，本設計選擇鋼絲繩拉拔機（6） 拉拔機工作機座的設計潤滑和密封 六、工作計劃個人任務計劃時間：2013年3月——2013年6月周主要任務目標14熟悉課題內容，學習拉拔基本知識及拉拔機結構基礎，查閱資料，了解課題相關背景知識，為開題做準備，完成開題報告初稿。58理論計算（拉拔力，電機選擇等具體參數的計算確定），總裝配圖910總裝備圖，部件圖，中期考核報告1115部件圖，零件圖，撰寫計算說明書1617完善設計，準備答辯七、參考文獻[1].，鄧小民不同拉拔工藝對管材尺寸精度的影響.[期刊論文].鋼管 2008(1)[2].王德廣，鄧小民高精度管材拉拔過程計算機模擬研究.[期刊論文].重型機械 2006(3)[3].王希霞，潘汶，[期刊論文].鋼管 2000(06)[4].毛艷，[期刊論文].冶金設備管理與維修 2003(04)[5][6] [7][9][10].[期刊論文].機械工人(冷加工) 2004(09)[11].郭艷清，郭光榮，[期刊論文].重型機械 2006(04)[12].李雪偉，[期刊論文].煤礦機械2004(8)[13].[期刊論文].煤礦機械2002(9)[14].[期刊論文].煤礦機械2003(11)[15].[期刊論文].鋼管2002，31(1)[16].[期刊論文].煤礦自動化2000(5)[17].．[18]Albert Calvin Dodge，Machine design drawing room problems /[by] . 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D’Amours， Experimental exploration of the aluminum tube drawing process for producing variable wallthickness ponents used in light structural applications， in： SAE International， Detroit， Michigan， USA， p. 10M0129， 2010.11附錄2 文獻綜述 附錄2 文獻綜述引言 液壓鋼絲繩組合式拉拔機主要有主電機泵組、油箱、油缸、控制閥、機座、鋼絲繩滑輪組、床身、拉拔小車、拉模座等組成。液壓鋼絲繩組合式拉拔機取消了調速電機、減速機、主副連軸器、拉拔牽引鏈、傳動鏈輪，以體積小、重量輕的液壓系統代之， 因此整體重量大大減輕， 安裝調試大為簡便。液壓鋼絲繩組合式拉拔機的主油泵采用的是恒功率變量泵， 電機功率得到充分利用。液壓鋼絲繩組合式拉拔機的液壓系統， 拉拔力可調， 拉拔速度平穩， 鋼絲繩組具有吸振能力， 能適應拉拔過程中咬入、拉拔、脫模的載荷變化。因此， 產品質量高于鏈式拉拔機。下面本文就國內外對拉拔機的研究現狀、主要成果、發展趨勢及設計存在的問題進行解讀。關鍵詞 拉拔機 冷加工 工藝改進 研究成果 薄壁管 解決方案一、拉拔機國內外現狀 隨著20世紀90年代，我國開始研究、應用冷拔鋼管技術以來，冷拔鋼管技術已廣泛引用于單體液壓缸筒及工程機械油缸的制造，冷拔機作為冷拔鋼管的主要加工設備，它是用于常溫下拔制黑色及有色金屬棒料材和對熱軋、擠壓之后的管進行二次加工，是生產小口徑、精密、薄壁、高機械性能管材的主要加工設備。[1] 上個世紀80年代以前，我國的鋼管冷拔機多為單鏈、雙鏈傳動式冷拔機和固定床身式液壓冷拔機。就床身結構而言，由于傳統的拔機三個機座分別固定在地基上，水泥地基將承受拔制力產生的彎矩和壓力，所以，地基梁將發生壓縮彎曲變形，各機座也發生彎曲變形，造成管材直線度不好。而就傳動方式而言，鏈式拔管機是指拔管時，夾住管頭牽引鋼管的拔制小車是由鏈輪、鏈條系統傳動的拔管機。這兩種冷拔機床的一個共同的缺點是產生冷拔震動，不能確保工件晶粒沿著冷拔的方向定向成形，特別是鏈條鏈輪磨損后，鏈傳動機構在拔制過程中產生周期性沖擊負荷。這種運行的不連續性是鋼管產品質量得不到可靠控制的致命因素，而且冷拔力噸位不足，能耗大。[2]20世紀80年代中期，為了節能、節材，提高管材產品技術含量和附加值，優化產品結構，我國自行設計研制成功了新穎獨特的冷拔工藝系統。而我國在此后的冷拔生產過程中，預應力式液壓冷拔機漸漸成為主要加工設備。[3]拉拔具有悠久的歷史，在公元前20～30世紀，就出現了把金塊錘鍛后，通過小孔，用手工拉制成細金絲，在同一時期發現了類似拉線模的東西。公元前15～17世紀，在亞述、巴比倫、腓尼基等進行了各種貴金屬的拉線，并把這些金屬線用于裝飾品。公元8～9世紀，能制各種金屬線。公元12世紀，有鍛線工與拉線工之分，前者是通過錘鍛，后者是通過拉拔制線材，人們認為就是從這個時候起確立了拉拔加工。公元13世紀中葉，德國首先制造了水力拉線機，并在世界上逐漸推廣，直接17世紀才接近于現在的單卷筒拉拔機。1871年出現了連續拉線機。20世紀20年代由韋森西貝爾發現反張力拉拔法，由于反張力的作用，使拉模的磨損大幅度減少，同時改善了制品的力學性能。在此時期拉拔模由鐵模發展到合金鋼模，到1925年克魯伯公司研制成功硬質合金模。隨著拉拔技術的不斷進步，薩克斯和西貝爾兩人以不同的觀點，第一次確立了拉拔理論，此后拉拔理論得到不斷發展，尤其是新的研究方法（上界法、有限元法等）的開拓，計算機的發展，也使拉拔理論的研究推向一個新的階段。1955年柯利斯托佛松研究成功強制潤滑拉拔法，可大幅度減小摩擦力和拉拔難加工材料，同時