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2015屆本科畢業(yè)設計（論文）開題報告 題 目 小型液壓閘式剪板機結構設計 學 院 機械工程學院 年 級 11級 專 業(yè) （機械設計與制造） 班 級 0708112 學 號 070811227 姓 名 王守維 校內導師 徐正亞 職 稱 副高 校外導師 職 稱 畢業(yè)設計(論文)題目 小型液壓閘式剪板機結構設計 一、課題的目的和意義： 剪板機是借助于運動的刀片和固定的刀片，采用合理的刀片間隙，對各種厚度的金屬板材施加剪切力，是板材按所需要的尺寸斷裂分離的設備。剪板機常用來剪裁直線邊緣的板料毛坯。剪切能保證被剪板料剪切表面的直線性和平行度要求，并減少板材的扭曲，以獲得高質量的工件。據(jù)國外工業(yè)部門的統(tǒng)計, 在四十四個金屬加工部門中, 有四十二個部門使用剪板機, 如機械工業(yè)，冶金工業(yè)，汽車、造船、電器與電氣工程設備、板金加工、電子工業(yè)、航天航空、農業(yè)機械制造等各種機械行業(yè)，剪板機目前不僅作為準備工序用, 而且用于零件的最終剪切。因此對剪板機的剪機精度提出了更高要求, 目前剪板機的剪切精度可達到百分之幾毫米。剪板機具有很高的精度, 能剪出光滑成直角的剪切面, 剪下板條的變形( 扭曲,彎曲和拱起) 很小。剪板機可以分為機械剪板機和液壓剪板機，目前液壓傳動的剪板機在國外已經(jīng)得到普遍推廣, 但是中小型, 特別是小型的剪板機( 4 毫米或6 毫米以下的剪板機)，仍然是以機械傳動的為主，基于液壓剪板機的眾多優(yōu)點，小型液壓剪板機在不久的將來會被普遍使用，因此對小型液壓剪板機研究、改進，結構優(yōu)化設計完全有必要。 二、課題研究的主要內容（論文提綱）： 1　 根據(jù)基本技術參數(shù)，計算出主要參數(shù)。 2　 根據(jù)基本技術參數(shù)與主要參數(shù)，給出剪板機的總體結構初步設計方案。 3　 確定各個零部件的具體外形尺寸并進行強度校核。 4　 根據(jù)Pro/E、UG等軟件畫出相關圖形。 5　 小型液壓閘式剪板機整體結構設計與重要部件有限元分析。 三、文獻檢索及參考文獻目錄(列明文獻檢索的數(shù)據(jù)庫名稱及檢索策略，參考文獻至少15篇以上）： [1] 劉灝主編.機械設計手冊[S].北京：機械工業(yè)出版社，2002. [2] 朱龍根主編.簡明機械零件設計手冊[S].北京：機械工業(yè)出版社，2004. [3] 成大先. 機械設計手冊( 單行本). 液壓傳動[M ]. 北京:化學工業(yè)出版社, 2004. [4] 李埑，王金榮，冷志斌，朱燈林.閘式剪板機刀架剛性的有限元分析[J].河海大學 機電工程學院，33-36. [5] 一機部濟南鑄鍛機械研究所 第三研究室剪切機組.剪切機的現(xiàn)狀與前景[J].31-41. [6] 張煒培.Q12Y-12X2500剪板機結構設計的改進[J].30-31. [7] 龐龍海主編.剪板機械設備[M].北京：化學工業(yè)出版社，2005. [8] 張明富,黃治中. 國內外折彎機、剪板機現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].鍛壓機械. 1994 (2). [9] 機械工人（熱加工）.AFM—EK系列全數(shù)控液壓閘式剪板機[J].產品與市場.2003 (6) : 30. [10] 《剪切機械安全技術》編寫組.剪切機械安全技術.北京：勞動人事出版社，1989. [11] 郝敬志,付桂芹,邵玉翠,程全力.剪板機送料設備在板件下料中的應用[M].電氣制造，2011(9): 68-69. [12] 宋佑軍,潘仲興.剪板機配套自動化裝置[J].工程機械,2000 (1): 46. [13] 洪德純，于志宏，祝月紅著.國外鋸切機的新進展[J].吉林：吉林林學院，1994 （5）：37-42. [14] 濟南鑄造鍛壓機械研究所情報組.國外剪板機現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[M].31, 48-54. [15] 王艷輝,伍建國,繆建成.精密機床床身結構參數(shù)的優(yōu)化設計[J]. 機械設計與研究. 2003(06). 四、課題研究的基礎、現(xiàn)狀與趨勢(基于對參考文獻資料的分析、綜合與歸納，不少于1000字)： 【一】課題研究的基礎 1、所需條件： （1）工具書條件：機械設計手冊，機械制造裝備設計手冊，機械加工工藝，UG8.0典型零件繪制等相關專業(yè)知識的工具書。 （2）軟件條件：UG NX8.0三維建模軟件，Auto CAD2010二維繪圖軟件，SoliWorks 2014專業(yè)繪圖軟件。 2.主要困難和解決方法： （1）小型液壓閘式剪板機結構優(yōu)化設計是個關鍵，要對剪板機主要部件進行有限元分析（靜態(tài)與動態(tài)），保證剪切力的同時要做到經(jīng)濟，高效率和安全性。 （2） 剪板機的要有靈活的設計，以方便刀片間隙的調整與保證壓料，送料的方便和可靠。 解決方法：查閱相關書籍，借鑒現(xiàn)有剪板機結構反復推敲，細心演算。 【二】現(xiàn)狀和趨勢 1、 我國液壓閘式剪板機的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 長期以來，國內液壓剪板機設備行業(yè)一直有這樣的特點：生產規(guī)模小，入門門檻低，整體技術含量不高產品檔次普遍偏低、雷同。但是，經(jīng)過十余年的發(fā)展，液壓剪板機行業(yè)技術水平不斷提升，業(yè)內人士指出，國內企業(yè)已經(jīng)加快研究液壓剪板機技術，一定程度上降低了能耗，減輕了污染，為社會帶來了更多的效益和價值，為實現(xiàn)綠色生產，低碳生產做出應有的貢獻。但是現(xiàn)階段，我國液壓剪板機革命還未成功。液壓剪板機生產企業(yè)較為集中，競爭異常激烈，創(chuàng)新能力普遍較低，能夠推出自主知識產權的新技術、新產品的企業(yè)少的可憐，導致技術發(fā)展緩慢。知識成果沒有有效地轉化為現(xiàn)實生產力，目前液壓剪板機領域技術的研發(fā)和革新主要依靠高校和科研院所，由于與企業(yè)的脫節(jié)，知識成果很難有效的化為企業(yè)的生產力。由此可見，在這方面我國相關企業(yè)應該進行全面、多層次的節(jié)能技術改造，大力發(fā)展應用可再生能源全面推進我國在液壓剪板機方面的技術改革和應用。國內的液壓剪板機技術一直處于平穩(wěn)維持狀態(tài)，沒有明顯的發(fā)展變化。但是，由于液壓剪板機也是能耗大戶，隨著近年來能源的日趨緊張，新型的節(jié)能高效液壓剪板機得到了快速推廣和普及，這也是此類設備今后發(fā)展的必然趨勢 2、國外液壓閘式剪板機的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 目前液壓傳動的剪板機在國外已經(jīng)得到普遍推廣, 但是中小型, 特別是小型的剪板機( 4 毫米或6 毫米以下的剪板機), 仍然是以機械傳動的為主。根據(jù)國外剪板機的發(fā)展情況可以看出國外剪板機的發(fā)展趨勢： 1. 機械傳動剪板機日益為液壓傳動剪板機所取代( 特別是6 毫米以上的剪板機)。20毫米以下的剪板機多采用擺式結構。 2. 生產帶喉口和不帶喉口的剪板機。在同樣的剛度下, 不帶喉口的剪板機較帶喉口的剪板機約輕15 ~ 25 廠, 根據(jù)國外對用戶的調查, 有75 一80 多用戶的剪板機不需要喉口, 蘇聯(lián)從1 9 71 年開始, 某些規(guī)格的剪板機已允許生產帶喉口和不帶喉口兩種系列。 3. 提高剪切精度, 刀架運動方向向后傾1 / 2~ 2, 或采用擺式結構。剪切角很小或做成可調形式, 刀片間隙易于調整, 壓料力愈來愈大, 愈來愈多的剪板機做成整體焊接床身,取代了傳統(tǒng)的組裝床身以提高機器的剛度, 提高后擋架的定位精度。 4. 提高機器的生產率和自動化程度。采用自動裝卸料裝置, 降低輔助時間。減少空程和回程時間, 采用變量油泵和液壓氮氣蓄勢器回程, 以提高行程次數(shù)。 5. 增加機器附件, 提高操作性能。目前國外的剪板機的附件愈來愈多, 如機動的后擋料, 前擋料架、剪切直角及斜角的側擋料架、板料的支承機構( 對于薄板采用磁輥式支承器) 及人身安全保護裝置等。 五、本課題解決思路或實驗方法 （1）通過分析研究當前的剪板機的機械機構、應用情況、待改進內容及發(fā)展前景，確定研究方向,并堅持正確的研究方法和科學的理論，完成課題要求內容； （2）先收集資料，觀察市場上相似的剪切機和現(xiàn)有的剪板機、剖析其結構特點與使用情況加以保存，更要分析找出現(xiàn)在依然存在的缺點或者不太完善的地方，從而找到突破口，初步擬定小型液壓閘式剪板機的結構方案，初定研究方案，繪制結構簡圖以及關鍵部分的零件圖。然后進行結構圖的合理性分析，關鍵部分的強度設計計算，務必使結構緊湊，質量輕巧，安全可靠；改進后再繪制剪板機的零件圖及裝配草圖，校核有關工藝參數(shù)；最后繪制小型液壓閘式剪板機的總裝配圖和零件圖； （3）本剪板機結構設計不僅要具有高的靈敏度，而且還要能提高其剪切能力、提高其產能與安全性。 六、工作計劃或時間安排 起止日期 畢業(yè)設計(論文)工作進度（主要內容、完成要求） 2014-11-25 /11-30 雙向選擇課題，完成選題表及選題審核 2014-12-15/2014-12-20 下達書面任務書 2014-12-10/ 12-25 英文資料翻譯 2014-12-5/2015-01-20 查詢資料，完成開題報告 2015-01-20/ 01-31 總體方案設計 2015-02-01/ 02-15 根據(jù)給出的參數(shù)初步計算，確定各主要參數(shù) 2015-02-15/02-28 結構方案詳細設計，確定主要尺寸 2015-03-01/03-31 完成裝配圖設計 2015-04-01/04-07 主要零部件強度校核，并進行分析，完善裝配圖 及二維圖設計 2015-04-02/ 04-10 中期畢業(yè)設計進度檢查 2015-04-10/ 04-20 完成二維圖設計并出圖 2015-04-20/ 04-25 整理撰寫畢業(yè)設計說明書 2015-04-25/ 05-01 上交畢業(yè)設計材料，準備答辯 2014-05-03/05-08 畢業(yè)答辯 2014-05-10 畢業(yè)設計資料整理，分班歸檔 指 導 教 師 意 見 指導教師（簽字）： 年 月 日 系 意 見 系主任（簽字）： 年 月 日 學院 意 見 教學院長（簽字、公章）： 年 月 日 注：開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報告應在導師指導下，由學生填寫，經(jīng)指導教師簽署意見及所在學院審核后生效。