第一章引言
毕业设计的目的
毕业设计是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练，这对学生即将从事的有关技术工作和未来事业的开拓都有重要的意义，其主要目的是：
1、培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。
2、培养了学生正确使用技术资料，国家设计计策，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力。
3、培养学生树立正确的设计思想的设计的构思和创新思维掌握工程设计的一般程序规范和方法。
4、培养学生进行调查研究面向实际，面向生产，而向工人和工程技术人员学习和基本工作态度，工作作风和工作方法。
5、是从理论到实际的一次结合。
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1.1课题的背景和意义
剪切机是随着工业自动化进程的深入而得到越来越广泛的应用。近二十年来，国内的轧钢生产得到了长足的发展，由于市场对产品不断提出新的要求，生产厂对各种剪切机的要求也在不断的变化。
在钢板弹簧的生产工艺中，钢板剪切下料是关键工序之一，因此，下料机是其重要的板簧设备。过去的下料设备一般采用圆棒剪切机、机械鳄鱼剪床等，都是采用皮带轮、齿轮传动，噪音大，占地面积大，节拍固定，灵活性差。因此，需要开发一种新形式的液压剪床，以适应国内外市场的需求。
精密加工是现代机械加工发展的方向之一，它对毛坯的体积（重量）误差，断面形状及其他几何参数提出越来越高的要求，而现在的下料方法普遍存在能耗高、效率低、材料消耗大和下料质量差等问题。板料高速剪切机是一种新型的剪切下料设备，它采用液压系统驱动，实现高速剪切；板料高速剪切机的液压系统，是保证板料高速剪切机实现动作循环和决定其性能优劣的核心环节。板料高速剪切机要求液压系统工作可靠、响应灵敏度高，具有广阔的市场前景。因此，针对旧式剪切机的上述缺点，展开对液压系统剪切机的研究是符合市场需要的
1.2剪切机的发展及现状
1.2.1剪切机的分类
剪切机的种类很多。对剪切机的分类，从不同的角度出发，有不同的分法。按剪切方式可分为横剪和纵剪；按被剪切钢板的温度分为热剪和冷剪；按剪切机的驱动方式分为机械剪、液压剪和气动剪;按机架的形式分为开式剪和闭式剪；按剪切钢板的品种又分为钢坯剪切机、钢板剪切机、型钢剪切机和切管机等。通常，按剪切机的剪刃形状与配置等特点可分为平行刃剪切机(见图1.1)、斜刃剪切机(见图1.2)和圆盘剪切机(见图1.3)。下面按剪切机的剪刃形状的分类对三种结构分别进行介绍:
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图1-1 平行刃剪切机图1-2 斜刃剪切机图1-3 圆盘剪切机
（1）平行刃剪切机
平行刃剪切机的两个剪刃是彼此平行的，它通常用来在热态下横向剪切方形及矩形断面的钢坯。也可用来冷剪型材，将刀片做成成型剪刃来剪切非矩形断面的钢板。平行刃剪切机按剪切机构的运动特点，分为上切式和下切式两种型式。上切式剪切机的下剪刃是固定的，由上剪刃的上下运动进行剪切。其剪切机构通常采用曲柄连杆机构。下切式剪切机的两个剪刃都运动，剪切过程是通过下剪刃上升来实现剪切的，其剪切机构通常有偏心轴式和浮动式。平行刃剪切机，在工作时能承受的最大剪切力是它的主要参数，故人们习惯上以最大剪切力来命名。
（2）斜刃剪切机
斜刃剪切机的一个剪刃相对另一个剪刃成某一角度放置。斜刃剪切机按剪切机构的运动特点也可分为上切式、下切式和复合式等。
①上切式斜刃剪:这种剪切机的下剪刃平直而固定，上剪刃是倾斜的并上下运动实现剪切。上切式斜刃剪通常是作为单独设备，用来剪切宽的板材，当板材厚度大于20mm时，可用在连续作业线上横切板材，但要有摆动辊道，另外，当板材厚度大于25mm不能用圆盘剪切边时，在连续作业线上的两边设置上切式斜刃剪进行切边。
②下切式斜刃剪:这种剪切机的上剪刃是固定的，由下剪刃上下运动进行剪切。由于它是下剪刃向上运动进行剪切，故不需要设置摆动辊道，一般多用于连续作业线上横切带材。这种剪刃机的剪刃通常上剪刃是倾斜的，下剪刃是水平的。但近来采用上剪刃是水平的，下剪刃是倾斜的愈来愈多，生产经验证明，这种型式能够保证钢板的剪切面相对带材中心线及表面垂直度。其缺点是由于
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压板要放在下面而造成结构复杂化。
③复合式斜刃剪:在连续式作业线上的尾部，为了将原来焊接起来的长带材分成一定重量的卷材，设有复合式斜刃剪切机。这种剪中间有固定的双刃刀架，上下有活动刀架，也称上下双层斜刃剪切机。当带材通过固定双刃刀架上部，带材由一台卷取机卷取。当需要分卷时，上活动刀架下降切断带材，后面的带材通过固定双刃刀架下部，由另一台卷取机卷取。
（3）圆盘式剪切机
这种剪切机的上下剪刃是圆盘状的。剪切时，圆盘刀以相等于钢板的运动速度做圆周运动，形成了一对无端点的剪刃。圆盘剪通常设置在板材或带材的剪切线上，用来纵向剪切运动的板材或带材。值得注意的还有塑性力学Durkcer 公设的提出者Ducrker等力学家的工作。
1.2.2国内研究现状
技术工艺是衡量一个企业是否具有先进性，是否具备市场竞争力，是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。随着国内液压剪切机市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。了解国内外液压剪切机生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势，对于企业提升产品技术规格，提高市场竞争力十分关键。
丁时锋等人[1]针对板料剪切生产线采用人工控制，定长过程耗时过多，钢板长度尺寸不一致，同时剪切过程总是简单的重复劳动，工人劳动强度大等问题，改为继电器接触器控制，但控制柜接线复杂，使用维护不便。为了解决剪切过程中的板料定长问题，减少加工工时，提高生产效率，同时为了提高生产的自动化程度，并保证生产的稳定，对原系统进行了改造，设计了一种基于PLC的板料液压剪切机系统。该系统工作性能稳定，完全解决了剪切过程中板料的定长问题，提高了生产线的自动化程度，并切实提高了生产线的生产效率。
在棒料剪切机液压系统的研究方面，杜诗文等人[2]应用液压大系统建模方法建立了数学模型，构建了仿真模型，对棒料高速剪切机液压系统动态特性进行了建模与仿真研究。实践表明：采用液气联合驱动、径向夹紧的棒料高速剪切
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机，生产效率高，棒料剪切断面质量得到显著提高。仿真结果表明：液压系统具有良好的动态特性，液压大系统建模方法与理论可广泛应用于液压系统动态特性分析
为了解决精轧生产线取料问题，梁春光等人[3]通过对剪切及剪应力的分析，同时根据液压剪的工作原理，进行了 HC520-3新型液压剪主要几何尺寸及其结构参数的设计。实验结果证明：该液压剪能快速剪切Φ20mm以下的铬不锈钢以及合金钢等，不但保证了轧材的表面质量，还保护了设备，且经济效益显著。
液压剪切机构的设计有两种方案，一种是主剪切驱动缸安置在机架的一侧，而且是只有一个主液压缸。当液压缸产生向外的推力后，利用杠杆关系将推力进行放大，并转换成向下的推力，然后推动上刀架向下运动进行剪切，美国的PCO中板厂就是采用的这种剪切机构。另一种是采用两个主剪切驱动缸直接安装在机架的顶部，推动上刀架两端向下运动进行剪切。第二种剪切机构是一种新型式，也是第一次采用。两种方案都是可行的，但比较而言，采用第一种机构，其液压系统设计相对于第二种机构要小得多，而且单一的主缸产生推力比起第二种方案需两缸同步产生的推力来讲，控制要简单得多，需用的液压油量也相对较少，仅液压系统就能省下不少的投资；另外，由于主缸放置在机架的侧面，避免了向上热气流的直接烘烤，对主驱动缸的保护有一定的好处[4]。
现在剪切机正向着数控方向发展，即数控剪切机。其特点如下：
1.数控剪切机精度高对加工对象的适应性强[1]，适应模具等产品单件生产的特点，为模具的制造提供了合适的加工方法；
2.加工精度高，具有稳定的加工质量；
3.可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；
4.加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；
5.机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）；
6.机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；
5
7.有利于生产管理的现代化数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，使用了计算机控制方法，为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础；
8.对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高；
9.可靠性高。
数控剪切机介绍：
一种数控剪切机，包括有机体（１）、电脑单片机和送料台面（１３），所述机体（１）上设有数控按钮（１２），并在机体（１）上安装有上下送料辊筒（１１），所述机体（１）内设有送料步进电机（５），所述辊筒与所述送料步进电机（５）传动连接，所述机体（１）的侧面设有刀架（９），所述刀架（９）上安装有上切刀（７），在机体（１）上固定安装下切刀（８），所述上切刀（７）可以随刀架（９）上下移动，其特征在于所述机体（１）内还设有剪切步进电机（６），所述电脑单片机通过电机驱动器与上述步进电机电连接，所述上切刀（７）由剪切步进电机（６）驱动。
数控剪切机，该数控剪切机包括有机体
（１）、电脑单片机和送料台面（１３），所述机体上设有数控按钮（１２），并在机体上安装有上下送料辊筒（１１），所述机体内设有送料步进电机（５），所述辊筒通过所述送料步进电机传动连接，所述机体的侧面设有刀架（９），所述刀架上安装有上切刀（７），在机体上固定安装下切刀（８），所述上切刀可以随刀架上下移动，其特征在于所述机体内还设有剪切步进电机（６），所述电脑单片机通过电机驱动器与上述步进电机电连接，所述上切刀由剪切步进电机驱动。本实用新型的上切刀通过步进电机驱动后，使上切刀定位准确，步进电机启动力矩大，并可以自由调节剪切机的剪切速度、剪切深度，本实用新型由机体内的电脑单片机进行精确控制，稳定可靠工作，按照本实用新型设计主题所制作的数控剪切机，必将给电子、电器、电机行业的切带、切软管等带来积极的使用效果。
1.3剪切机特点
(1).电机按需求采用可编程控制器；
(2).液压系统采用先进的插装阀或滑阀系统控制，实行按钮集中操作的液压机；
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(3).其压力、速度和行程可根据工艺需要进行调节，并能完成压制成型和定型两种工艺方式。
液压剪切机，该系列机型适用于金属回收加工厂、报废汽车拆解场、冶炼铸造行业，对各种形状的型钢剪切机及各种金属结构进行冷态剪断，加工成合格炉料。该系列产品特点：①采用液压驱动，安全性能可靠，操作方便。②工作刀口长度：400mm、600mm、700mm、800mm、1000mm、1200mm；剪切力从63吨至400吨八个等级，适合不同规模不同要求用户的选择。③安装不须底脚螺丝，无电源的地方可用柴油机作动力……
特点：
（1）采用液压驱动，操作方便，维修简单。
（2）工作刀口长度：400mm，600mm700mm800mm1000mm1200mm,剪切力从63吨至400吨共8个等级。700mm以上刀口的剪切机，特别适用于剪切报废汽车。
（3）安装无须底脚螺丝，无电源的地方可用柴油机作动力。
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1.概述
1.1.摘要
本机器用于剪切厚度为1～6mm,宽度为2500mm的钢板。
被剪切板料强度以450N/mm2为准,如需剪切其它强度的板料时,应相应减薄被剪板料的厚度。
本机器采用钢板焊接结构,液压传动,氮气缸回程,电气控制.工作平稳可靠,机器体积小,重量轻,刚性好,操作方便等优点。
调整刃口间隙迅速方便,机器设有前后挡料,后挡料采用机械传动,转数器显示数值,并能作手动微调,调节方便可靠.前挡料采用标尺计数,挡块定位,另外还设有灯光照明,便于划线剪切,通过时间继电器可任意调节上刀架的行程,以提高剪切窄板料的效率。
1.2.课题简介
本课题来源于江苏国力锻压机床有限公司，本课题设计的对象为剪板机。
此机器用于剪切厚度为1～6mm，宽度为2500mm的钢板，被剪切板料强度以450 N/mm2为准,如需剪切其它强度的板料时,应相应减薄被剪板料的厚度。与同类产品比较，本机器采用钢板焊接结构,液压传动,氮气缸回程,电气控制.工作平稳可靠,机器体积小,重量轻,刚性好,操作方便等优点。
由于此机器设计工作量大，设计时间的限制，以及诸多因素的影响，故选其液压控制部分作为我的设计内容，它包括了：如何完成剪切，如何压料及卸料的过程。
剪板机的主机功能
本次设计的液压剪切机主要用于板料的剪切加工。其主机由送剪刀，压块，料机,料架，等组成。物料的压紧装置和剪切装置是由液压缸来执行的。在各个工作机构的行程上，设置有电器行程开关，通过这些电器行程开关发出的信号和可编程控制器即PLC来实现自动控制。
剪板机的工作原理和结构原理
剪板机工作原理
剪切机在初始位置时，压紧装置1在工作位置的上方，行程开关SQ2被顶开。剪切装置2也在上方位置，行程开关SQ4被压开。行程开关SQ1和SQ5均为常开。
剪板机在进入工作状态前，物料放在用于送料的皮带上，然后启动液压系统并升压到工作压力后，开启送料小车4，把物料3向前传送，当物料被送到规定位置后物料压下行程开关SQ1发出信号，让送料小车4停止运动。压块1由压紧装置的液压缸带动下落，这时行程开关SQ2接通。当压块下行至压紧物料位置时触动SQ3，剪切装置2由剪切装置的液压缸带动向下运动，这时行程开关4接通。剪切装置切断物料后物料下落，行程开关1复位断开。每落一块板料到料架5上，SQ5接通一次，计一次数。与此同时，压紧装置1和剪切装置2分别回程复位，完成一次工作循环。然后自动重复上述过程。以实现剪切机的自动控制。
剪板机结构原理图
2.剪板机液压系统的设计
2.1.机器的基本参数
主要技术规格单位大小
1 剪板料强度N/mm
2 450
2 液体最大工作压力MPa 20
3 被剪最大板厚mm 6
4 被剪最大板宽mm 2500
5 剪切角1°30′
6 行程次数min-1 16
7 立柱间距离mm 2720
8 后挡料最大距离mm 600
9 刀片长度mm 2600
10 工作台距地面高度mm 800
11 主电机总功率kW 7.5
12 后挡料电机kW 0.55
13 轴向柱塞泵流量Ml/r 25
14 机器重量kg 4800 2.2.确定液压执行元件的形式
本系统的剪切动作由上刀架向下行程完成剪切工作。
此向下行程可采用单作用单活塞缸,为确保剪切精度与稳定性,采用两个单作用单活塞缸串联完成下压动作.两个单作用单活塞缸作为本系统的主油缸。
本系统需要具有对金属板的压紧功能,也就是本系统的压料装置。当主油缸克服回程支承力上刀架向下行程时,压料装置及上刀架在瞬间获得顺序动作以压紧加工金属板。
同时本系统必需具备卸荷功能,当上刀架主油缸完成剪切目的至死点位置时,整个油路卸荷,同时,上刀架回程,压料装置随之复位。
2.3拟定液压系统图
液压执行元件以及各回路的结构设计确定之后,就可以跟据功能需要,市场经济性合理地选用液压元器件,根据液压传动系统的五个组成部分：(1)动力元件,(2)执行元件,(3)控制元件,(4)辅助元件,(5)工作介质。将设计选用的元器件有机地结合在一起,构成合理的液压系统图1,兼液压动作循环表1。
剪切机液压系统及其工作原理
变量液压泵1————供油
先导式溢流阀2———用于设定系统工作压力
电磁换向阀3————用于控制液压系统卸荷
电磁换向阀8————用于控制压紧装置的液压缸的换向
电磁换向阀9————用于控制剪切装置的液压缸的换向
单向顺序阀10————用于防止释压时压紧装置的液压缸压块因自重下落液控单向阀11————用于剪切装置液压缸上位时的锁紧
单向节流阀12————用于剪切装置液压缸下降时的回油节流调速
液压缸13——————用于压紧装置
液压缸14——————用于剪切装置
液压系统循环表：
剪板机压紧系统液压
2.4.分析液压执行元件的主要参数
2.4.1.各液压缸的载向力计算
主油缸的载向力:上刀架向下行程的载向力。
Fw1=R+Ffs+Fa
R—液压执行的工作负载
Ffs—垂直于上刀架的负载（因为刀架为垂直向下运动，可以不计）
Fa—惯性负载
Fa=ma
=100×20
=200N
m—运动部件的质量
Fw1=R+Fa
=630
2.压料缸的载合力:压料缸的载合力,主要有下压力与惯性力。
Fa=ma
=75×20
=1500N
Fw2=R+Fa
=250+1.5
=251.5KN
各液压缸的外载荷力计算结果列于表2中取液压缸的机械效率为0.9,求得相应的作用活塞上的载荷力,并列于表2。
2.4.2.初选系统的工作压力
剪板机为中型剪板机械,初步确定系统工作压力为20Mpa。
2.4.
3.计算液压缸的主要结构尺寸
1.确定主油缸的活塞及活塞杆直径
主油缸最大载荷时为下压工况,其载荷力为70.22×104N。
工作在活塞干受压状态,如图2。
F=Fw/ηm=P1A1-P2A2
式中：A1—（π/4）D2—无杆腔活塞有效作用面积m2 A2—(π/4)(D2-d2)—有杆缸活塞有效作用面积m2
P1—液压缸工作腔压力
P2—液压缸回油腔压力
D—活塞直径
d—活塞杆直径
D=
)]
1(
[
4
2
2
1
φ
π-
-D
D
F
=4
4
10
25
14
.3
10
12
.
70
4
?
?
?
?
=0.18m
因为压制过程中回油小P2≈0
就取D=0.18m
按手册d/D=0.7，则活塞杆直径
Dn=0.7×0.18
=0.126
取d=0.5m
2.压料缸的活塞直径和活塞杆直径
D2=
)]
1(
[
4
2
2
1
φ
π-
-D
D
F
=6
4
10
25
14
.3
10
28
4
?
?
?
?
=0.109m
取D2=0.11
D2=0.7×0.11
=0.77m
按手册d取，d=0.08m
2.5.选择液压元件
2.5.1.选择液压泵
液压泵是液压系统的动力元件,其功用是供给系统压力油,从能量观点看,它把原动机输入机械能转换为输出油液的压力能。
液压泵的工作压力：
Pp≥P1+△P1
由于本系统用一般节流阀,管路较简单故取△P1=0.5Mpa。
液压泵的流量Qp
Qp≥K(∑Qmax)
K=1.1为漏损系数
液压泵规格选择
查<<液压设计手册>>选用25MCY14—1B轴向柱塞泵。
Q=25L/min
P=31.5Mpa
2.5.2.电动机的功率确定
当机器上刀架下压时功率最大,按上刀架下压过程,估算电动机功率,若下压时系统进油路压力损失,液压泵总效率0.7。
则电动机功率为：
Pp=Ppqvp/η1
=(P1+∑△P1)qvn/ηp
=[(1.34+0.2)×102(4.78+10.43)10-3]/(60×0.7)
=63.8W
查电动机产品样本,选用YB2M-4型异步电动机,P=7.5Kw、n=1440r/min。
2.5.
3.选择液压阀及相关辅助元件
根据所拟定的液压系统原理图,计算通过液压阀油液的最高压力和最大流量,选择液压元件的型号规格。
序号元件名称规格型号
1 网式滤油器Q=100L/min WU-100X100-J
2 直通单向阀P=31.5Mpa d=20mm A-Ha20l
3 组合阀自制
4 压力表开关P=32Mpa d=8mm KJF-L8H-S
5 压力表P=25Mpa d=100mm Y-60
6 球阀P=31.5Mpa d=15mm YJ20-J15W
7 电磁换向阀P=31.5Mpa d=6mm 24EI1-H6B-T
8 直动型溢流阀P=31.5Mpa DBDS6K10/31.5
2.5.4.确定油箱的面积容积
油箱主要功能是：①储存液压系统工作所需的足够油液；②散发系统工作中产生的热量；③沉淀污物并逸出油中气体。
初步设计,油箱的有效容积(液面高度点油箱高度80%时,油箱容积)
可按下述经验公式确定：
V=mqvp
式中：V—油箱的有效容积,单位为L；
Q—液压泵的液压,单位为L/min；
m—系数,单位min,值的选取:低压系统为2～4min,中压系统为5～7min,中高压或高压大功率系统为6～12min。
对于功率较大且连续工作的液压系统,必要时还应进行平衡计算,以最后确定油箱容积。
分析设计要点如下：
⑴基本结构为了在相同的容量下得到最大的散热面积，油箱外形以立方体或长六面体为宜。如油箱的顶盖上要安放泵和电动机（也有的置于箱旁或箱下）以及阀的集成装置等，这基本决定了箱盖的尺寸；最高油面只允许达到箱高的80%。根据两点可决定油箱的三向尺寸。当油箱容量较小时，可采用2.5—4mm的钢板直接焊接而成；当油箱容量较大且较高时，一般采用角钢焊成骨架后再焊上钢板。为使油箱能够承受安装其上的物体重量、机器运转时的转矩及冲击等，油箱应有足够的刚度，顶盖要适当加厚并用螺钉通过焊杂箱体上的角钢加以固定。顶盖可以是整体式的，也可分为几块。泵、电动机和阀的集成装置可直接固定在顶盖上，也可固定在图示安装板上。安装板与顶盖之间应设置减震装置，如垫上橡胶板以缓和震动。油箱底脚高度应在150mm以上，以便散热、搬移和放油。油箱四周要有吊耳，以便起吊装运。
⑵吸、回、泄油管的设置泵的吸油管与系统回油管应尽量远离，为了防止吸油时吸人空气和回油时油液冲入油箱搅动液面，管口都应插入油箱最低油面以下，但离箱低的距离要大于管径的2—3倍。回油管口应截成45°斜角，以增大通流面积，并面向与回油管相距最近的箱壁以利于散热和沉淀杂物。为防止箱底的沉淀物吸入液压泵，吸油管端部应装有足够能力的过滤器，过滤器离箱壁至少要有3倍管径的距离，距箱底不应小于20mm，以便四面进油。
⑶隔板的设置设置隔板的目的是将油箱内吸油区与回油区分开，以增大油液循环的路程，减缓油液循环的速度，便于分离回油带来的空气和污物，提高散热效果，一般设置一个隔板，高度最好为液面高度的3/4。
目 录 摘 要 (1) ABSTRACT (2) 第1章 绪 论 (3) 1.1冷弯成型 (3) 1.2剪板机的简介 (3) 1.3液压传动技术的发展概况 (3) 第2章 剪板机液压系统的工作原理及机构组成 (5) 2.1 液压系统基本工作原理 (5) 2.2 主要机构组成 (6) 2.3 流量控制阀简介 (9) 第3章 液压传动系统的参数设计与工作原理 (12) 3.1 液压剪板机参数设计 (12) 3.2 主要参数设计 (15) 3.3 液压缸的结构设计 (19) 3.4 缸筒结构的设计 (23) 第4章 设计选取液压系统图 (25) 4.1液压系统图 (25) 4.2计算和选取液压元件 (26) 第5章 液压系统性能演算 (29) 5.1系统压力损失计算 (29) 5.2计算液压系统发热及温升 (31)
结 论 (34) 参 考 文 献 (35) 致 谢 (36)
摘 要 液压技术是现代制造的基础，它的广泛应用，很大程度上代替了普通成型加工，全球制造业发生了根本性变化。因此，液压技术的水准、拥有和普及程度，已经成为衡量一个国家综合国力和现代化水平的重要标志。为适合这种行势，需要大量设计一些液压机的工作系统。本次就是要设计一款剪板机液压系统。液压技术已被世界各国列为优先发展的关键工业技术，成为当代国际间科技竞争的重点。 这是机械类液压设计说明书，是根据液压设计手册上的设计程序及步骤编写的。本设计的主要内容包括：剪板机液压系统的设计课题及有关参数；液压缸工作压力和流量的确定；液压系统图的拟定；驱动电机及液压元件的选择；液压系统主要性能的验算。 关键词 ： 剪板机；液压缸；液压泵；系统压力
PLC剪板机课程设计 学生姓名：闫忠全 专业班级：09电气自动化2指导教师：闫运巧 完稿日期：2011/12/22
目录 摘要 (2) 一设计方案 (4) 1.设计任务 (4) 2.设计思路 (5) 3.设计流程 (5) 二硬件设计 (5) 1．选择PLC型号和I/O点数 (5) 2．I/O分配表 (6) 3．外部接线图 (6) 4．电气原理图 (7) 三软件设计 (8) 1．功能表图 (8) 2．梯形图 (10) 3．指令表图 (11) 四体会和收获 (12) 参考文献 (13)
PLC剪板机课程设计 摘要文章对我国发展低成本自动化的重要性等方面进行了研究。根据实际需要和市场的需求，在常规的可编程控制器（PLC）和单片机控制中，选择了以可编程控制器为主的控制方案。 由于自动剪板机是一种可按加工要求，将金属板材剪开、自动计数、并由送料车送到下一工序的顺序控制的设备。由于它把计算机的编程灵活、功能齐全、应用面广泛等优点与控制器系统的控制简单、使用方便、抗干扰能力强、价格便宜等优点结合起来，而其本身又具有体积小、重量轻、耗电省等特点，在工业过程控制中的应用越来越广泛。加之PLC以其在硬件设计中采用了屏蔽、滤波、光电隔离等技术，在软件设计中采用了故障检测、信息保护与恢复等措施，进一步提高了PLC的可靠性。 关键词：可编程控制器自动剪板机自动控制顺序控制
一设计方案 1.设计任务 如图所示，开始时压钳和剪刀在上限位，限位开关X0和X1为ON，板料的右端在压钳和剪刀交接处的下方。按下起动按钮X10，首先板料右行(Y0为ON)至限位开关X3动作，然后压钳下行(Y1为ON)；压紧板料后，压力继电器X4为ON，剪刀开始下行(Y2为ON)，剪断板料后，X2变为ON，压钳和剪刀同时上行(Y3和Y4为ON，Y1和Y2为OFF)，它们分别碰到限位开关X0和X1后，分别停止上行，均停止后，又开始下一周期的工作，剪完12块料后停止工作并停在初始状态。控制压钳下行和上行的液压缸的是双线圈电磁阀，本身有记忆功能。 图1-1 剪板机设计要求图
目录 1、前言———————————————————————— 2 2、概述—————————————————————————3 2.1主要用途及特性——————————————————3 2.2 安全使用注意事————————————————— 4 3、结构及技术参数————————————————————5 3.1机床的外形————————————————————5 3.2机床的主要结构及用途———————————————6 3.3机床的主要规格和技术参数—————————————7 4、机床的吊运及安装——————————————————8 4.1机床的吊运————————————————————8 4.2 机床的安装———————————————————9 4.3 电气接线————————————————————9 5、机床的加油及机床润滑————————————————10 5.1 油箱的加油———————————————————10 5.2 机床润滑————————————————————10 6、机床的液压系统分析—————————————————10 6.1液压元件的简述——————————————————10 6.2液压系统动作分析—————————————————13 7、机床的操作及调整——————————————————18 7.1 机床的控制符号说明———————————————18 7.2 机床的操作———————————————————18 8、机床的维修、保养与故障排除—————————————23 8.1液压系统————————————————————23 8.2 机械部件的检查—————————————————23 8.3 安全阀的调整——————————————————24 9、技术服务—————————————————————24 10、易损件明细表———————————————————25
新疆大学 专业课课程设计任务书 班级：机械12-7 姓名：麦麦提阿卜杜拉学号：20122001702 课程设计题目：基于plc的液压动力滑台控制设计 说明书页数：19页 发题日期：2016 年 2 月26 日完成日期2016年4月15日 指导教师：穆合塔尔老师
目录 1.1.1设计任务- 2 - 2.1.1负载分析和速度分析- 2 - 2.11负载分析- 2 - 2.12速度分析- 2 - 3.1.1确定液压缸主要参数- 3 - 4.1.1拟定液压系统图- 6 - 4.11选择基本回路- 6 - 4.12液压回路选择设计- 7 - 4.13工作原理：- 8 - 5.1.1液压元件的选择- 9 - 5.11液压泵的参数计算- 9 - 5.12选择电机- 10 - 6.1.1辅件元件的选择- 11 - 6.11辅助元件的规格- 11 - 6.12过滤器的选择- 11 - 7.1.1油管的选择- 12 - 8.1.1油箱的设计- 13 - 8.11油箱长宽高的确定- 13 - 8.12各种油管的尺寸- 14 - 9.1.1验算液压系统性能- 14 - 9.11压力损失的验算及泵压力的调整- 14 - 9.12液压系统的发热和温升验算- 16 -
1.1.1设计任务 设计一台校正压装液压机的液压系统。要求工作循环是快速下行→慢速加压→快速返回→停止。压装工作速度不超过5mm／s，快速下行速度应为工作速度的８～10倍，工件压力不小于10KN。 2.1.1负载分析和速度分析 2.11负载分析 已知工作负载F w =10000N。惯性负载F a =900N，摩擦阻力F f =900N. 取液压缸机械效率 m η=0.9，则液压缸工作阶段的负载值如表2-1： （表2-1） 2.12速度分析 已知工作速度即工进速度为最大5mm/s,快进快退速度为工进速度的8-10倍。即40-50mm/s. 按上述分析可绘制出负载循环图和速度循环图：
机械原理课程设计剪板机设计说明书 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
机械原理课程设计说明书设计题目剪板机 成员 指导教师 2014年7月18日
前言 一．原始数据及设计要求 设计一剪板机械，主要功能是能将卷料展开并剪成一定长度的铁板，即将板料作定长度的间歇送进，在板料短暂的停歇时间内，剪刀在一定位置上将铁板剪断。设计要求：原材料为成卷的板料。每次输送铁板长度为2000mm；每次输送铁板到达规定长度后，铁板稍停，以待剪板机构将其剪断。剪断工艺所需时间约为铁板输送周期的十五分之一，铁板停歇时间不超过剪断工艺时间的倍，；输送机构运转应平稳，振动和冲击应尽量小。 剪板频率为30次/分钟。 二．项目组成员及分工 目录 一．选题意义 (1)
二．原理分析 (2) 三.设计方案及选择 (3) 设计方案分析 (3) 设计方案选择 (3) (3) (5) 四.选用机构的尺寸设计 (7) 机构自由度计算 (7) 间歇传动轮系的直径与转速的确定 (7) (7) (7) 剪断传动机构的尺寸确定 (9) (9) (10) 五．选定机构的运动分析 (14) 位移分析 (14) 速度分析 (14)
加速度分析 (16) 机构运动循环 图 (18) 六．心得体会 (19) 七．参考文献 (22) 八．附录 (23)
一．选题意义 剪板机常用来剪裁直线边缘的板料毛坯。剪切能保证被剪板料剪切表面的直线性和平行度要求，并减少板材扭曲，以获得高质量的工件。板金行业的下料剪切工具，广泛适用于机械工业，治金工业，等各种机械行业，主要作用就是用于金属剪切在使用金属板材较多的工业部门，都需要根据尺寸要求对板材进行切断加工，所以剪板机就成为各工业部门使用最为广泛的板料剪断设备。 二．原理分析 剪板机分为送料机构，剪断机构，卸料机构三个部分，由一台电动机为机器提供动力。送料机构可以应用两个夹紧的皮带轮将卷状的板料加为直板。而剪断机构可以利用齿轮传动与杆件的联合传动带动刀具剪切钢板，并通过齿轮的变传动比使刀具达到规定的剪切频率。卸料机构则只需要皮带轮将剪切完成的铁板送之规定地点即可。 三．设计方案与选择 设计方案分析 铁板作间歇送进的机构方案设计，可从下述两个方面考虑机构的选择： ⑴、如何夹持和输送铁板，并使停歇时保持铁板的待剪位
液压闸式剪板机 1.机器的调整 1.1刃口间隙的调整：调整刃口间隙值只需按动机床面板上的调整按钮即可，根据所剪板厚调整至相应的间隙指示值。 1.2刃口间隙的测量和均匀度的调节。 1.3剪切角调整，只需按动面板上剪切角调整按钮，即可调整剪切角度的大小。 14要调节刃口间隙均匀度，只要在左右两端间隙相同的情况下，调节下刀座的顶拉螺钉，边调边测即可。 2.操作前的准备 2.1清洗各机件表面的油污。 2.2各润滑部件注入润滑脂。 2.3向油箱加入L-HL46号低压凝液压油。 2.4机器接地，接通电源。 2.5机器在出厂之前。各中阀件已经调定并锁紧，请用户不要随意调整手柄，以免机器动作不正常，引起故障造成不必要的损失。 3.操作程序 3.1结合电气部分的说明，了解各按钮的功能，接通电源，电源指示灯、挡料计数器亮。 3.2按电机起动按钮，启动主电机，检查电机（与油泵同轴）旋转方向是否与油泵铭牌上旋向一致。如不符合则应改正，取得一致后，再进行下述调节工作。
3.3按所剪板厚度按动面板上的间隙调整按钮，调节刀片间隙，间隙值见左墙板上扇形刻度表和刀口间隙推荐值表。 3.4根据所需要长度，调节后挡料距离。 3.5根据需要选择剪切功能开关（如单次、连续、点动）。 3.6上述工作准备完毕后，即可进行试剪，踩下脚踏开关进行剪切工作（单次剪切时，应每次踏动开关一次，连续剪切时，只须将旋转按钮旋转至连续档即可）。 3.7当发生故障或需要停机时，按下红色急停止按钮即可。 经过空运转试车和负荷试车后，工作状态符合机器规范，则可以投入正常工作，如若出现异常应予排除，才能投入正常工作。 4.油箱加油：油箱清洗干净后，注入46#液压油，使用的液压油必须是清洁的、经过过滤的。注入油量至油杯中线为止，并应定期更换新油。建议不要在低油温下工作（-5℃以下）。在温度较低时，可让机床空运转一段时间，如有必要可在液压系统中安装加热器。液压系统正常工作油温不应超过60℃. 5.机床润滑：良好的润滑是保障机床正常运转和延长使用寿命的必要条件，应按说明书规定的规范进行。 其中主要润滑点有： a、后挡料的导向杆和丝杆。每周润滑一次（丝杆应经常清理 灰尘和油污）； b、三个滚动导轨，在投入使用的初始阶段必须润滑一次； c、对于外露的易磨损件、滚动轴承等，即使未设润滑点，每
陕西科技技师学院课程设计课程名称：可编程控制原理 题目：秸秆的自动切割系统 专业班次：机电A91 姓名：于朝 指导教师：王一光
全自动切割机的PLC控制系统设计 摘要：文章对我国发展低成本自动化的重要性等方面进行了研究。以秸秆的自动切割为对象，探讨了PLC控制的秸秆自动切割系统的实现方案。根据实际需要和市场的需求，在常规的可编程控制器（PLC）和单片机控制中，选择了以可编程控制器为主的控制方案。 由于秸秆的自动切割系统是一种可按切割要求，将秸秆自动切割、并由送料车送到下一工序的顺序控制的设备。它要求其控制设备具有很强的抗干扰能力，而PLC是近几年发展起来的一种新型工业控制器。由于它把计算机的编程灵活、功能齐全、应用面广泛等优点与控制器系统的控制简单、使用方便、抗干扰能力强、价格便宜等优点结合起来，而其本身又具有体积小、重量轻、耗电省等特点，在工业过程控制中的应用越来越广泛。加之PLC以其在硬件设计中采用了屏蔽、滤波、光电隔离等技术，在软件设计中采用了故障检测、信息保护与恢复等措施，进一步提高了PLC的可靠性。 文章中采用了以工业顺序控制过程中广泛使用的可编程控制器（PLC）对秸秆自动切割系统进行控制。通过对秸秆自动切割系统工作原理的分析，提出总体设想，初步设计了电气传动部分的设计方案和PLC控制的程序流程图。 关键词：可编程控制器；秸秆的切割；自动控制；顺序控制 可编程控制器是一种为工业机械控制所设计的专用计算机，在各种自动控制系统中有着广泛的应用，他是在继电器控制和计算机控制基础上开发的产品，逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术，通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。早期的可编程控制器在功能上只能进行逻辑控制，因而称为可编程程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC。 随着技术的发展，其控制功能不断增强，可编程程序控制器还可以进行算术运算，模拟量控制、顺序控制、定时、计数等，并通过数字，模拟的输入、输出控制各种类型的机械生产过程。 目前,我国机械制造业存在大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,可以应用微电子技术改造这些已有通用设备,比如用数显、数控装置改造通用设备,提高单机自动化程度;用可编程序控制器改造通用机床、专用机床、组合机床及自动设备与半自动设备组成的生产
目录 1.机械课程设计任务书 (2) 2.机构设计方案的设计和拟定 (3) 3.机械系统的运动循环图 (6) 4.传动机构的设计 (7) 5.执行机构的设计 (10) 6.机构的连接 (14) 7.算法原理简要说明 (15) 8.机构的运动仿真 (16) 9. 结果分析 (19) 10.课程设计的感想 (20) 11.参考资料 (20)
1.机械课程设计（C）任务书 一、设计题目 设计剪板机的铁板输送机构和剪断机构。 剪板机是将卷料展开兵剪成一定长度铁板的机构，即将板料作定长度的间歇送进，在板料短暂的停歇时间内，剪刀在一定位置上将铁板间断。 二、技术参数和技术设计要求 （1）原材料为成卷的板料。每次输送铁板长度为L=1900或2000或2200mm（设计时任选一种）。 （2）每次输送铁板到达规定长度后，铁板稍停，以待剪板机构将其剪断。剪断工艺所需时间约为铁板输送周期的十五分之一。建议铁板停歇时间不超过剪断工艺时间的1.5倍，以保证有较高的生产率。 （3）输送机构运转应平稳，震动和冲击应尽量小（即要求输送机构从动件的加速度曲线连续无突变）。 三、设计任务 （1）进行铁板输送机构和剪断机构的选型； （2）根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图； （3）根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案； （4）机械运动方案的评定和选择； （5）对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算； （6）进行上机编程分析，检验设计方案； （7）画出机械运动方案简图、运动循环图和传动方案图； （8）完成设计计算说明书一份。 四、工作计划与进度安排 本课程设计总时间为2周（共10天），进度安排如下： 教学院长：指导教师：2011年11月25日
液压系统设计计算举例 液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容，包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统为例，介绍液压系统的设计计算方法。 1 设计要求及工况分析 1.1设计要求 要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进 → 工进 → 快退 → 停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力F L =30468N ；运动部件所受重力G =9800N ；快进、快退速度υ1= υ3=0.1m/s ，工进速度υ2=0.88×10-3m/s ；快进行程L 1=100mm ，工进行程L 2=50mm ；往复运动的加速时间Δt =0.2s ；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs =0.2，动摩擦系数μd =0.1。液压系统执行元件选为液压缸。 1.2负载与运动分析 (1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =30468N 。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 N 196098002.0s fs =?==G F μ 动摩擦阻力 N 98098001.0d fd =?==G F μ (3) 惯性负载 N 500N 2.01 .08.99800i =?=??= t g G F υ (4) 运动时间 快进 s 1s 1.0101003 11 1=?==-υL t 工进 s 8.56s 1088.010503 322 2=??==--υL t 快退 s 5.1s 1.010)50100(3 3 2 13=?+=+= -υL L t 设液压缸的机械效率ηcm =0.9，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列。
第一章绪论 1.1剪板机的背景 随着我国制造业的发展，剪板机床的发展越来越成为机械制造行业的中流砥柱，通用型高性能剪板机，广泛适用于航空、汽车、农机、电机、电器、仪器仪表、医疗器械、家电、五金等行业。 锻压机械是指在锻压加工中用于成形和分离的机械设备，1842年，英国工程师史密斯创制第一台蒸汽锤，开始了蒸汽动力锻压机械的时代。1795年，英国的布拉默发明水压机，但直到19世纪中叶，由于大锻件的需要才应用于锻造。随着电动机的发明，十九世纪末出现了以电为动力的机械剪板机和空气锤，并获得迅速发展。二十世纪初，锻压机械改变了从19世纪开始的向重型和大型方向发展的趋势，转而向高速、高效、自动、精密、专用、多品种生产等方向发展。于是出现了每分种行程2000次的剪板机。所谓剪板机一般是指每分钟的行程次数为普通剪板机的5—10倍的剪板机。剪板机是带有自动送料装置，可完成板料高效率、精密加工的机械剪板机，具有自动、高速、精密三个基本要素。 自60年代以来，剪板机已有较大的发展，其每分钟行程次数已从几百次发展到3千次左右，其吨位已从十吨发展到上百吨。目前剪板机主要用在电子、仪器仪表、轻工、汽车等行业中进行特大批量的冲压生产。近年来，随着模具技术和冲压技术的发展，剪板机的应用范围在不断地扩大，数量在不断地增加。预计不久的将来，剪板机在冲压用剪板机中的比例将会愈来愈大。 1.2剪板机在国内外的研究状况 近十多年来，随着对发展先进制造技术的重要性获得前所未有的共识，冲压成形技术无论在深度和广度上都取得了前所未有的进展，其特征是与高新技术结合，在方法和体系上开始发生很大变化。计算机技术、信息技术、现代测控技术等冲压领域的渗透与交叉融合，推动了先进冲压成形技术的形成和发展。 冷冲压生产的机械化和自动化，为了满足大量生产的需要，冲压设备已由单工位低速剪板机发展到多工位剪板机。一般中小型冷冲件，既可在多工位剪板机上生产，也可以在剪板机上采用多工位级进模加工，是冷冲压生产达到高度自动化。 在汽车、航空航天、电子和家用电器领域，需要大量的金属板壳零件，特别
课程设计成果说明书 题目：铁板输送机设计 学生姓名： 学号： 学院： 班级： 指导教师： 同组者： 2012年6月 18 日
目录 设计任务书 (4) 第1章总论及设计要求 (5) 1.1功能要求 (5) 1.2工作原理及工艺动作流程图 (5) 第2章动力源的选择 (6) 2.1原动机的选择 (6) 2.2电动机的型号选择 (6) 第3章传动机构的设计 (8) 3.1传动机构方案设计 (8) 第4章执行机构选择 (9) 4.1间歇送料机构的选择 (9) 4.2形态学矩阵 (10) 第5章机械运动系统方案的拟定 (11) 5.1拟定的方案 (11) 第6章机构运动循环图 (13) 6.1运动循环图的确定 (13) 6.2运动循环图的绘制 (13) 第7章机构的运动学及动力学尺度设计计算 (15)
7.1尺寸计算 (15) 第8章机械运动方案评价 (18) 8.1评价方案表 (18) 结束语 (21) 参考文献 (21)
设计任务书 书中设计题目，参数仅写自己的参数 [1 ] 原始数据和设计要求 ①每次输送铁板长度为1900mm、2000mm或2200mm(设计时任选一种)； ②剪断工艺所需时间约为铁板输送周期的1/15．要求铁板停歇时间不超过剪断工艺时间的1.5倍，以保证有较高的生产率； ③输送机构运转应平稳，振动和冲击应尽量小(即要求输送机构从动件的加速度曲线连续无突变)。 [2] 运动方案构思提示 执行构件的间歇送进运动可以考虑采用两个辊轮将铁板压紧，依靠辊轮和铁板间的摩擦力将铁板从卷料上拉出并推向前进的输送方式。棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构等都有可能改造成使辊轮作短暂停歇的机构，它们具有结构简单、制造方便、运动可靠等优点，但在动力性能和动停比等方面不能满足设计要求，所以应该采用组合机构。 [3] 参考传动方案
剪板机液压系统QC12Y的故障及排除 时间： 2008-02-02 11:31:01 | 文章来源：中国工程机械银网 一、QC12Y剪板机液压系统的故障及排除剪板机故障现象：油路建立不起压力，上刀架无动作。 剪板机故障产生原因：电磁换向阀电器插头接触不良。 剪板机故障排除方法：检查电器插头。 电磁换向阀阀芯被杂物卡死或拉毛面不动作；组合阀各阀芯密封口有杂物而不起封闭作用：组合阀内各节流孔阻塞，检查拆洗。 上刀架回程缓慢或不能回到上死点，上刀架与压料缸动作顺序不协调：回程缸氮气压力不足，分别检查并加以调整到额定压力（4MPa）。 二、QC12Y剪板机机器的调整与操作 1、刃口间隙的调整 刃口间隙调整的是否恰当是影响剪切质量和延长刀片寿命的重要因素。 间隙调整时暂将锁紧螺钉松开，然后转动手柄至所需的刻度值，再将螺钉锁紧。 球阀作测量上下刀片刃口间隙均匀度之用。具体方法是以单次行程，当上下架行至下死点时，即迅速转动球阀关闭油路，使上刀架停于下死点。然后继续微量开闭球阀，使上刀架在全行程上逐段上升，此时即可逐段测量刃口间隙之均度。 2、操作前的准备 1）清洗各机表面之油污，注意截止阀上刻线应位于开启位置。 2）各润滑部位注入润滑脂。 3）在油箱中加入L-HL46号机械油（油液必须清洁）。 4）机器接地，接通电源，检查各电器动作之协调性。 3、操作 1）开启机器作若干循环，在确保无不正常情况后，试剪不同厚度板料（由薄至厚）。 2）在剪切过程中，打开压力表开关，观察油路压力值，如有不正常可调整溢流阀至合乎规定要求。 3）操作时，如发现有不正常杂音或油箱过热现象，应立即停车检查。油箱最高温度不超过60度。 三、QC12Y剪板机机器的安全技术与维护 1、操作者必须熟悉剪板机的结构和性能。剪板机为多数人同时操作，因此必须有专人负责指挥生产。 2、切忌将手伸入上下刀片之间，以免发生事故。 3、一切杂物工具，请勿放在工作台上，以免轧入刀口造成事故。 4、应定期检查刀口锋利情况，如发现刀口用钝，应及时磨利或调换，刀片之磨利只需磨利刀片的厚度。 5、应定时检查剪板机各部分，以保持机器及周边场地清洁，电缆绝缘良好。 6、装于油泵吸油口上的网式滤油器应经常检查清洗，使滤油器保持应有的通油量。若滤油器被堵塞，通油量减小，将使油泵吸空，影响油泵的寿命。 7、回程缸压力低时，可对回程缸进行充气。方法是：取下保护帽和气阀帽，装上充气工具，充气工具另一端接氮气瓶（不得用氧气），打开充气工具，缓慢打开氮气瓶截止阀，注意充气压力表。至6.0MPa 时立即关闭担气瓶截止阀。关闭充气工具，打开充气工具，装上气阀帽和保护帽。 8、每三个月检查回程缸内氮气压力一次，低于规定压力（4MPa）应充氮气。
机械原理课程设计说明书设计题目： 学院： 班级： 组名： 组员： 指导老师： 2016年月
目录 一、机构简介 (2) 二、执行机构的选择与比较 (3) 1、方案设计提示 (3) 2、设计任务 (4) 3、机构设计方案的设计 (5) 三、方案筛选与总结 (13) 四、机构运动分析 (14) 1. 送料装置： (14) 2. 剪断机构 (15) 五、执行机构的选择与比较 (17) 六、对结果的分析与体会（每个人不同） (18) 七、参考文献 (18)
一、机构简介 剪板机（英文名 称：plate shears； guillotine shear）是用 一个刀片相对另一刀 片作往复直线运动剪 切板材的机器。是借 于运动的上刀片和固定的下刀片，采用合理的刀片间隙，对各种厚度的金属板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分离。剪板机属于锻压机械中的一种，主要作用就是金属加工行业。产品广泛适用于航空、轻工、冶金、化工、建筑、船舶、汽车、电力、电器、装潢等行业提供所需的专用机械和成套设备。 工作原理剪板机剪切后应能保证被剪板料剪切面的直线度和平行度要求，并尽量减少板材扭曲，以获得高质量的工件。剪板机的上刀片固定在刀架上，下刀片固定在工作台上。工作台上安装有托料球，以便于板料的在上面滑动时不被划伤。后挡料用于板料定位，位置由电机进行调节。压料缸用于压紧板料，以防止板料在剪切时移动。护栏是安全装置，以防止发生工伤事故。回程一般靠氮气，速度快，冲击小。 3、原始数据及设计要求
(1) 原材料为成卷的板料。每次输送铁板长度为L＝1900或2000或2200 mm(设计时任选一种)。 (2) 每次输送铁板到达规定长度后，铁板稍停，以待剪板机构将其剪断。剪断工艺所需时间约为铁板输送周期的十五分之一。建议铁板停歇时间不超过剪断工艺时间的倍，以保证有较高的生产率。 (3) 输送机构运转应平稳，振动和冲击应尽量小(即要求输送机构从动件的加速度曲线连续无突变)。 二、执行机构的选择与比较 1、方案设计提示 将铁板作间歇送进的机构方案设计，可从下述两个方面考虑机构的选择： (1) 如何夹持和输送铁板，并使停歇时保持铁板的待剪位置； (2) 如何实现间歇送进，并能使铁板停歇时运送铁板的构件的速度和加速度曲线仍然连续，这样，送进机构的运转就比较平稳。 大致有几条途径： (1) 利用机构中运动构件暂时脱离运动链，使后续构件实现停歇； (2) 利用构件上一点在圆弧段或直线段上运动，使与之相连的构
第一章引言 毕业设计的目的 毕业设计是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练，这对学生即将从事的有关技术工作和未来事业的开拓都有重要的意义，其主要目的是： 1、培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。 2、培养了学生正确使用技术资料，国家设计计策，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力。 3、培养学生树立正确的设计思想的设计的构思和创新思维掌握工程设计的一般程序规范和方法。 4、培养学生进行调查研究面向实际，面向生产，而向工人和工程技术人员学习和基本工作态度，工作作风和工作方法。 5、是从理论到实际的一次结合。 1
1.1课题的背景和意义 剪切机是随着工业自动化进程的深入而得到越来越广泛的应用。近二十年来，国内的轧钢生产得到了长足的发展，由于市场对产品不断提出新的要求，生产厂对各种剪切机的要求也在不断的变化。 在钢板弹簧的生产工艺中，钢板剪切下料是关键工序之一，因此，下料机是其重要的板簧设备。过去的下料设备一般采用圆棒剪切机、机械鳄鱼剪床等，都是采用皮带轮、齿轮传动，噪音大，占地面积大，节拍固定，灵活性差。因此，需要开发一种新形式的液压剪床，以适应国内外市场的需求。 精密加工是现代机械加工发展的方向之一，它对毛坯的体积（重量）误差，断面形状及其他几何参数提出越来越高的要求，而现在的下料方法普遍存在能耗高、效率低、材料消耗大和下料质量差等问题。板料高速剪切机是一种新型的剪切下料设备，它采用液压系统驱动，实现高速剪切；板料高速剪切机的液压系统，是保证板料高速剪切机实现动作循环和决定其性能优劣的核心环节。板料高速剪切机要求液压系统工作可靠、响应灵敏度高，具有广阔的市场前景。因此，针对旧式剪切机的上述缺点，展开对液压系统剪切机的研究是符合市场需要的 1.2剪切机的发展及现状 1.2.1剪切机的分类 剪切机的种类很多。对剪切机的分类，从不同的角度出发，有不同的分法。按剪切方式可分为横剪和纵剪；按被剪切钢板的温度分为热剪和冷剪；按剪切机的驱动方式分为机械剪、液压剪和气动剪;按机架的形式分为开式剪和闭式剪；按剪切钢板的品种又分为钢坯剪切机、钢板剪切机、型钢剪切机和切管机等。通常，按剪切机的剪刃形状与配置等特点可分为平行刃剪切机(见图1.1)、斜刃剪切机(见图1.2)和圆盘剪切机(见图1.3)。下面按剪切机的剪刃形状的分类对三种结构分别进行介绍:
石家庄铁道大学四方学院 集中实践报告书 课题名称 剪板机控制的PLC 控制 姓 名 *** 学 号 2012**** 系、 部 电气工程系 专业班级 方**** 指导教师 李** 2014年12月31 日 ※※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※※※ ※ ※ 2012级 PLC 课程设计
目录 第1章设计目的 (1) 第2章设计要求 (1) 第3章I/O分配表和接线图 (2) 3.1PLC选型 (2) 3.2I/O分配 (2) 3.3 I/O接线图 (2) 第4章PLC程序设计 (3) 4.1梯形图设计 (3) 4.2指令语句表 (4) 第5章设计总结 (4) 参考文献 (5)
第1章 设计目的 熟悉常用控制电器的结构原理、用途，达到正确使用和选用的目的。掌握电气控制电路的基本环节，具备阅读和分析电气控制电路图的能力。具备独立设计简单电气控制电路的能力。熟悉掌握PLC 的工作原理与系统构成、指令系统、编程方法及PLC 控制系统的设计。具备应用PLC 实现电气控制自动化要求的设计、安装、调试、故障处理能力。 第2章 设计要求 要求剪板机剪满10块板后停止动作（X 为输入，Y 为输出） 1、初始状态时，压钳见到在原位 10,0=X ，11,0=X ； 2、开始剪板启动,01X ，首先板料右行0,0Y ，当板料到达预定要剪得长度时，13,0=Y ； 3、此时压钳1,0Y 开始下行知道压住板料，当压钳压力达到所需压力时，压力继电器14,0=X ； 4、剪刀开始下行剪板2,0Y ，此时压钳1,0Y 仍维持不变，当剪刀剪完板料下行至2,0X 时，仍有12,0=X ； 5、压钳上行至3,0Y ，剪刀上行4,0Y 。
摘要 设计中介绍了结晶器液压振动系统，系统通过输入正弦电信号给伺服阀，进而控制液压缸的正弦振动。设计过程中系统的分析了系统的工作状况，以及在该工作状况下所系统所要达到的工作要求。设计中针对系统中的液压泵，伺服阀，液压缸等主要元件的选型经行了详细的计算与校核。 在泵站的设计中，核心部分是泵，油箱以及蓄能器的设计计算与选型，三者的关系是相互影响的，同时，液压系统也受外在因素的诸如工作环境和工作温度的影响，这些影响对系统的影响是非常大的，这个因素考虑的不全面直接影响到系统的工作性能。 在系统的各个参数计算中，根据设计内容所给出的条件，计算出系统液压缸的位移振动曲线。根据振动曲线方程可以求解出系统所需的最大流量，根据计算的结果确定整个系统的工作状况。 系统泵的驱动功率的计算，按照在系统振动过程中各个工况条件下所需功率的平均值，正弦振动的平均速度可以通过正弦振动方程计算出。 设计中的大部分元件都是通过相关参数的计算，根据产品的样本经行选型，以达到系统的要求。 关键词：结晶器；液压伺服系统；激振；正弦振动
Abstract The system of hydraulic vibration system for crystallizer was introduced in the design,To control the sinusoidal vibration of the cylinder, the sinusoidal signal is input into the servo valve by the computer .In the design, the working conditions is analysed,and the requirements of the system under this conditions is also analysed. For the design of the hydraulic system, the pump,servo valves, hydraulic cylinders and other major components of the Selection are detailed calculated and checked. In the design of the pumping station, the core are calculation of the pump, storage tank of the design and selection, the relations among each other are impacted, at the same time, The hydraulic systems are also impacted by external factors such as the working environment and temperature The impact of these effects on the system is very great, if this factor is not taken into consideration, There will be direct impact on the performances of the system. The various parameters of the system is calculated according to the contents of the conditions, and we can calculate the displacement vibration curve of the hydraulic cylinder of the system. According to vibration curve equation,we can work out the most flow of the system , And determine the working conditions according to the results of the whole system. The calculation of the pump-driven power of the system is the average of the power required in the vibration of the system under the working conditions. And the sine vibration equation can be calculated. The most components are selected through the calculation of the relevant parameters, based on a sample of the products selection, to meet the system requirements. Key words: Crystallizer; Hydraulic servo system; Exciting vibration; Sinusoidal vibration
某高校 题目：剪板机的控制 姓名： 学院：机电学院 班级： 学号： 指导老师： 实训时间： 实训地点： 目录 一、设计前景 二、课程目的 三、设计要求 四、设计思路 五、输入/输出分配 六、设备选择说明 七、设计流程 八、外部接线图 九、电气原理图 十、程序 十一、实训总结
一、设计前景 随着微电子技术的发展，可编程序控制器（PLC ）以微处理器为核心，实用于开关量模拟量和数字量的控制，它已进入过程控制和位置控制等领域，成为一种多功能高可靠性应用场合最多的工业控制微型计算机。 可编程序控制器（Programmable Logic Controller, 简称PLC ）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用一类可编程序的存储器，用于其内部存储 程序，执行逻辑运算顺序控制定时计数和算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入输出，控制各种类型的机械或生产过程可编程序控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体易于扩充功能的原则设计。 1969 年，第一台可编程序控制器在美国出现以来，经过几十年的发展，现在已经成为一种最重要高可靠应用场合最多的工业微型计算机它应用大规模集成电路微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成具有多种优点和微型小型中型大型超大型等各种规格的PLC系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多过程领域PLC已和数控技术及工业机器人并列为工业自动化的三大支柱。 二、课程目的 本次课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实验，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体概念。 三、设计要求 剪板机的控制要求 （1）开机：开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关X0和X1为ON。若要启动剪板机，需按下启动按钮X10。 （2）送料：启动后板料右行，直到碰到限位开关X3后停止右行 （3）压紧：压钳下行，压紧板料后，压力继电器X4为ON，使压钳保持压紧状态 （4）剪切：剪刀开始下行，剪断板料，碰到限位开关X2 （5）返回：压钳和剪刀同时开始上行，分别碰到限位开关X0和X1后停止（6）都停止后开始下一周期，连续三次后停止 （7）工作过程中可以在任意位置停止，返回原点后可重新操作 如下图： 四、设计思路
液压摆式剪板机操作规范 1 目的 使操作人员熟悉本机台结构、性能、使用方法及日常维护保养，确保人身及机器安全和机台的正常运转。 2范围 适用于该设备的操作人员及设备工程人员操作使用及维修保养。 3职责 3.1 生产部：负责设备的清洁及日常的维护及管理，依《设备日常点检记录表》（XXXX） 执行各项目之检查，设备故障回馈。 3.2工技部：负责该设备的更新改造、维护保养以及操作规范、点检表和日常保养资料 的编写与修订、设备的资产管理、档案管理、设备台账建档、设备维修使 用耗材加工、请购及库存管理。 4定义 无 5流程 无 6基本操作方法： 6.1工作前必须穿戴好劳动防护用品。
6.2 安全操作 6.2.1 启动前须认真检查电机、开关、线路和接地是否正常和牢固，检查设备各操纵部 位、按钮是否在正确位置； 6.2.2 检查上下刀的刃口间隙和均匀性，检查各定位装置是否符合被加工的要求； 6.2.3 检查上刀口的回程是否可靠，氮气压不足时，补充氮气达所需压力。运行回原点； 6.2.4 设备启动后空运转10分钟，上刀口满行程运动2—3次，如发现有不正常声音或 有故障时应立即停车，将故障排除，一切正常后方可工作； 6.2.5 工作时应由1人统一指挥，使操作人员与送料压制人员密切配合，确保配合人员 均在安全位置方准发出剪切信号； 6.2.6 板料剪切时压料装置必须动作可靠，以防在剪切时板料翘起伤人； 6.2.7 更换刀片时必须切断电源，停止运转后进行； 6.2.8 严禁倾斜、超长度和宽度使用剪床以免损坏刃口，剪切物料时应水平放置，且不
能抵在靠板底部，以免剪切时撬坏挡料板。禁止剪淬过火的钢材、铸铁和超厚的钢板。严禁剪双料； 6.2.9 一切杂物工具，切勿放在工作台上，以免轧入刀口，造成事故。机床工作时，机 床后部不允许站人； 6.2.10 严禁手指超过压料装置和手过压料装置去拨刀口和对面搁料。剪料是要注意手指 安全，特别是剪短料； 6.2.11 运行中发现连车、崩刀应立即停止工作，并通知当班领导，检修好再工作； 6.2.12 经常注意压力表的指示情况，严格执行润滑制度，操作中按照设备上规定的机器 润滑点指示图进行润滑； 6.2.13 按要求进行日常保养和月保养，特别刀口的锋利情况； 6.2.14 机床必须经常保持清洁，未油漆的部分防锈油脂。剪板机在使用过程中可能产 生如下的情况 :开动剪板机机器作空转若干循环，确保在正常情况下，试剪不同 厚度板料，由薄至厚。剪板机在剪切过程中打开压力表开关，观察油路压力值，剪12mm板时压力应小于20MPa。此远程调压阀No9，出厂时压力调定20—22MPa，用户必须遵守此规定，不得为剪超规定材料面提高压力，造成机器损坏。操作时 声音平衡。剪板机如有杂音，应停车检查。试剪时不同板厚时必须调对不同刀片 间隙。若不调对相应的刀片间隙，则影响刀片耐用度。剪板机操作时油箱提高温 度<60度超过时关机休息，发生异常杂音或油箱过热（＜60℃），立即停机，通 知设备工程人员检查原因并及时排除； 6.2.15 操作人员不得擅自离开工作岗位，若需要离开应切断电源； 6.2.16 严禁非车间指定操作人员私自操作剪板机。 6.3 设备日常维护与定期维护、保养 在进行机床保养或擦机前，应将上模对准下模后放下关机，直至工作完毕，如需进行开机或其它操作，应将模式选择在手动，并确保安全。 6.3.1 日常维护 每天开机应当清除机床和周围的异物,和金属碎屑.检查模具安装是否牢固.电器 开关,电缆线,各紧固件是不正常,有没有松动并记录于『设备日常点检记录表』。 机器的润滑开动机器前，依据润滑图所指明的位置注入润滑油，每班工作中也应适时加油，加油部位及时间间隔表如下图：