钣金生产线改造结构设计
本次毕业设计的课题是钣金生产线改造结构设计，本文首先介绍了钣金生产线改造的目的和意义，以及现如今钣金加工行业的发展趋势。进而根据钣金的加工工艺特性和加工钣金尺寸规格的不同确认设计方案。由于该生产线的改造是适用于消防箱背板钣金的加工，因此设计的是非标设备。按照钣金的加工流程在每个工位选择、设计相应的非标设备。按照设计的方案，对支撑框架的选材力学计算、传动方式的分析选择、输送装置的选型，驱动装置的分析选型，位置调整的结构设计、连接板的结构设计，然后通过装配完成一个自动化生产的结构，优化传统的人工加工钣金。该课题使用solidworks转配出三维模型，再生成将结构图以二维视图输出。
目录
1.绪论 1
1.1钣金生产线改造的意义 1
1.2钣金生产线改造的目的 1
2.钣金生产线方案的设计 2
2.1生产线方案的设计思想 2
2.2钣金生产线的设计方案 3
3. 钣金生产线的结构设计 5
3.1钣金生产线框架的结构设计 5
3.1.1 生产线框架的平台的结构设计 5
3.1.2 滑台机构的设计 6
3.2铝合金框架的设计 7
4.钣金生产线整体机构的设计 11
4.1框架材料的选择 11
4.1.2 型材的强度校核 12
4.1.3铝型材安装件的设计 15
4.2滑台的选型 16
4.2.1滑台的选型 16
4.3 直线光轴的选型 18
4.3.1 直线光轴的选型 18
4.3.2滑块的选择： 19
4.3.3 轴支撑座的设计 20
4.4气缸的选型 20
4.4.1 工位1处气缸的选型 20
4.4.2工位2处气缸的选型 22
4.4.3运输处气缸的选型 23
4.4.4工位4处气缸的选型 24
4.4.5 气缸连接附件 25
4.5 真空吸盘的选型 25
4.6 连接板的设计 27
4.7电动机的选型 30
4.7.1 电动机的选型
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
30
4.7.2 精度的验算 33
4.7.3 电机附件的选型 33
5 框架结构的装配 35
5.1 整体框架的结构装配 35
5.2 折弯内部的设计装配 39
结束语： 40
参考文献： 41
致谢： 42
1.绪论
1.1钣金生产线改造的意义
消防箱背板的加工都是钣金件，传统加工都是人工加工，效率低，成本高。为了解决这个生产问题，拟通过传动装置实现多工位钣金加工的自动化生产。按照工艺过程，把一条生产线上加工机床联结起来，优化机械设计，形成包括裁剪、冲孔、压印、折弯四道工位能自动控制、自动定位和自动连续的生产线。采用机械技术与电气控制相结合的机电一体化系统不仅能提高劳动生产率，稳定和提高产品质量，而且能改善劳动条件，缩减生产占地面积[1]，降低生产成本，缩短生产周期，保证生产均衡性，有显著的经济效益。
现在国内外钣金加工行业发展迅速，我设计的钣金加工生产线主要是改造消防箱背板的钣金件加工生产线，优化传统人工加工，将电动滑台和铝型材通过机械技术构建结构框架，用电气控制气缸和吸盘模拟机械手在成才过程中移动钣金以及准确定位。实现钣金的自动化加工、节约成本，缩短整个生产时间，大大满足了生厂商的生产要求。
1.2钣金生产线改造的目的
随着时代的不断发展，科学技术也在不断的进步，现代工业产品生产日趋复杂化多样化，随着产品性能和质量要求的逐步提高，很多国家的模具工业产值已远远超过机床工业，其钢带和钢板产量占全部品种的67%，即钣金加工方法已成为现代工业的重要手段和发展方向。目前国外加工配送模式的发展已经十分成熟，其采用原材料采购－切割（冲裁）下料－折弯成形焊接（组装）－打磨－喷涂－包装－配送一体化服务[2]。我这次课题的目的是改变传统人工加工模式，设计一条自动化生产线。
钣金加工包括裁剪、冲孔、压印、折弯等过程其中冲孔有4个工位，压印有2个工位，折弯有4个工位，传统加工时人工加工，每个工位都要人工定位好2次以上，如果采用自动化生产线，设计的生产线上机器不仅自动准确定位，而且代替了人工搬运，因此钣金的自动化生产线了优化了传统生产方式。
2.钣金生产线方案的设计
2.1生产线方案的设计思想
加工钣金件是用于消防箱的背板，由于钣金加工的尺寸较大，传统都是以人为单位加工，每道工位要安排两个人配合工作整个钣金加工有4道工位。因此效率低，成本高。本课题设计生产线就是实现钣金加工的自动化式，如图2.1简述。
钣金自动化生产线是将4道工位放置在同一平面工作台上，通过机械技术与控制技术的融合，利用滑台与传感器调整位置；利用气缸搬运钣金、调整位置，实现钣金的自动加工,图2.2为加工成型的钣金。
图2.1 工艺简述
图2.2 加工成型的钣金
2.2钣金生产线的设计方案
钣金加工的尺寸规格有很多种，如图2.3：
A代表的尺寸是650㎜、700㎜
B代表的尺寸是200㎜、220㎜
C代表的尺寸是18㎜
D代表的尺寸是18㎜
E代表的尺寸是1400㎜、1600㎜、1800㎜
图2.3 钣金折弯加工的要求
加工要求：
加工的钣金板厚： 折弯角度（反弹后）。精度要求：
按照钣金加工的工艺过程以及设计要求，先要设计一条生产线的结构框架，根据框架的实体结构安装布置气动元件，最终输入以实现整个系统的自动化生产。根据工艺特性，钣金加工工位为裁剪冲孔压印折弯，加工要求的尺寸如图2.4，在设计时将四个工位的加工平台衔接。
图2.4 冲孔压印加工要求
首先由叉车将钣金原料运输到上料架上，上料架与剪裁的平台垂直衔接，此处可放置电动滑台机构a，将上料架上的钣金原料平移运输到剪裁平台上。
工位1完成之后，需要将钣金运输到工位2 的平台上，此处可将工位2的平台与工位1的平台水平连接，由于工位1的滑台机构a用于钣金的单一方向平移，那么在工位2处需设置与工位1运动方向相垂直的运动机构（滑台机构b），结合加工要求，加工机床需放置在平台的两侧，为保证滑台机构b拖动工位1 平台的钣金件，则要求工位2滑台的长度长于工位1处滑台机构的放置位置。在滑台拖动钣金过程中，为减小钣金件与平台的摩擦力，可在平台上间隔安放辊子输送机构。由于钣金加工原料的规格不同，在工位2的加工中，需要设置与滑台机构b运动方向垂直的滑台机构c，用于冲孔加工的位置调整。
工位3处的加工机床是开式固定压力机，喉口深度为，考虑到经济性，因此在工位3的机床上方放置滑台，工位4中由于加工特点钣金会翘起，因此也要在机床上方放置一个滑台，因此工位3跟工位4的框架水平连接，在两个工位机床的上方设置滑台机构d，滑台机构d的作用的是将完成工位2的钣金提升并运输到工位3，工位4的框架上。
图2.5 方案初稿
目录
1.绪论 1
1.1钣金生产线改造的意义 1
1.2钣金生产线改造的目的 1
2.钣金生产线方案的设计 2
2.1生产线方案的设计思想 2
2.2钣金生产线的设计方案 3
3. 钣金生产线的结构设计 5
3.1钣金生产线框架的结构设计 5
3.1.1 生产线框架的平台的结构设计 5
3.1.2 滑台机构的设计 6
3.2铝合金框架的设计 7
4.钣金生产线整体机构的设计 11
4.1框架材料的选择 11
4.1.2 型材的强度校核 12
4.1.3铝型材安装件的设计 15
4.2滑台的选型 16
4.2.1滑台的选型 16
4.3 直线光轴的选型 18
4.3.1 直线光轴的选型 18
4.3.2滑块的选择： 19
4.3.3 轴支撑座的设计 20
4.4气缸的选型 20
4.4.1 工位1处气缸的选型 20
4.4.2工位2处气缸的选型 22
4.4.3运输处气缸的选型 23
4.4.4工位4处气缸的选型 24
4.4.5 气缸连接附件 25
4.5 真空吸盘的选型 25
4.6 连接板的设计 27
4.7电动机的选型 30
4.7.1 电动机的选型
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
30
4.7.2 精度的验算 33
4.7.3 电机附件的选型 33
5 框架结构的装配 35
5.1 整体框架的结构装配 35
5.2 折弯内部的设计装配 39
结束语： 40
参考文献： 41
致谢： 42
1.绪论
1.1钣金生产线改造的意义
消防箱背板的加工都是钣金件，传统加工都是人工加工，效率低，成本高。为了解决这个生产问题，拟通过传动装置实现多工位钣金加工的自动化生产。按照工艺过程，把一条生产线上加工机床联结起来，优化机械设计，形成包括裁剪、冲孔、压印、折弯四道工位能自动控制、自动定位和自动连续的生产线。采用机械技术与电气控制相结合的机电一体化系统不仅能提高劳动生产率，稳定和提高产品质量，而且能改善劳动条件，缩减生产占地面积[1]，降低生产成本，缩短生产周期，保证生产均衡性，有显著的经济效益。
现在国内外钣金加工行业发展迅速，我设计的钣金加工生产线主要是改造消防箱背板的钣金件加工生产线，优化传统人工加工，将电动滑台和铝型材通过机械技术构建结构框架，用电气控制气缸和吸盘模拟机械手在成才过程中移动钣金以及准确定位。实现钣金的自动化加工、节约成本，缩短整个生产时间，大大满足了生厂商的生产要求。
1.2钣金生产线改造的目的
随着时代的不断发展，科学技术也在不断的进步，现代工业产品生产日趋复杂化多样化，随着产品性能和质量要求的逐步提高，很多国家的模具工业产值已远远超过机床工业，其钢带和钢板产量占全部品种的67%，即钣金加工方法已成为现代工业的重要手段和发展方向。目前国外加工配送模式的发展已经十分成熟，其采用原材料采购－切割（冲裁）下料－折弯成形焊接（组装）－打磨－喷涂－包装－配送一体化服务[2]。我这次课题的目的是改变传统人工加工模式，设计一条自动化生产线。
钣金加工包括裁剪、冲孔、压印、折弯等过程其中冲孔有4个工位，压印有2个工位，折弯有4个工位，传统加工时人工加工，每个工位都要人工定位好2次以上，如果采用自动化生产线，设计的生产线上机器不仅自动准确定位，而且代替了人工搬运，因此钣金的自动化生产线了优化了传统生产方式。
2.钣金生产线方案的设计
2.1生产线方案的设计思想
加工钣金件是用于消防箱的背板，由于钣金加工的尺寸较大，传统都是以人为单位加工，每道工位要安排两个人配合工作整个钣金加工有4道工位。因此效率低，成本高。本课题设计生产线就是实现钣金加工的自动化式，如图2.1简述。
钣金自动化生产线是将4道工位放置在同一平面工作台上，通过机械技术与控制技术的融合，利用滑台与传感器调整位置；利用气缸搬运钣金、调整位置，实现钣金的自动加工,图2.2为加工成型的钣金。
图2.1 工艺简述
图2.2 加工成型的钣金
2.2钣金生产线的设计方案
钣金加工的尺寸规格有很多种，如图2.3：
A代表的尺寸是650㎜、700㎜
B代表的尺寸是200㎜、220㎜
C代表的尺寸是18㎜
D代表的尺寸是18㎜
E代表的尺寸是1400㎜、1600㎜、1800㎜
图2.3 钣金折弯加工的要求
加工要求：
加工的钣金板厚： 折弯角度（反弹后）。精度要求：
按照钣金加工的工艺过程以及设计要求，先要设计一条生产线的结构框架，根据框架的实体结构安装布置气动元件，最终输入以实现整个系统的自动化生产。根据工艺特性，钣金加工工位为裁剪冲孔压印折弯，加工要求的尺寸如图2.4，在设计时将四个工位的加工平台衔接。
图2.4 冲孔压印加工要求
首先由叉车将钣金原料运输到上料架上，上料架与剪裁的平台垂直衔接，此处可放置电动滑台机构a，将上料架上的钣金原料平移运输到剪裁平台上。
工位1完成之后，需要将钣金运输到工位2 的平台上，此处可将工位2的平台与工位1的平台水平连接，由于工位1的滑台机构a用于钣金的单一方向平移，那么在工位2处需设置与工位1运动方向相垂直的运动机构（滑台机构b），结合加工要求，加工机床需放置在平台的两侧，为保证滑台机构b拖动工位1 平台的钣金件，则要求工位2滑台的长度长于工位1处滑台机构的放置位置。在滑台拖动钣金过程中，为减小钣金件与平台的摩擦力，可在平台上间隔安放辊子输送机构。由于钣金加工原料的规格不同，在工位2的加工中，需要设置与滑台机构b运动方向垂直的滑台机构c，用于冲孔加工的位置调整。
工位3处的加工机床是开式固定压力机，喉口深度为，考虑到经济性，因此在工位3的机床上方放置滑台，工位4中由于加工特点钣金会翘起，因此也要在机床上方放置一个滑台，因此工位3跟工位4的框架水平连接，在两个工位机床的上方设置滑台机构d，滑台机构d的作用的是将完成工位2的钣金提升并运输到工位3，工位4的框架上。
图2.5 方案初稿
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/jdgc/1102.html
