t型不锈钢通风管凸坡口成形机械装备的设计(附件)
随着我国工业化程度的加深，不锈钢管的应用范围也越来越广，因此对钢管坡口加工的要求也越来越高，为下一步的焊接工艺的质量提供保障。本设计由液压系统驱动，硬质合金的切割机刀片进行V型坡口的切割。设计的加工方案采用切割机固定，工件运动，运动步骤为液压缸带动工件竖直方向运动切割一边，然后旋转一定角度再次定位切割另一边。本课题的意义是能有有效的降低工作成本、提高工作效率、零污染，解决目前我国不锈钢通风管坡口成形技术的空缺。关键词不锈钢管，液压系统，坡口成形
目录
1 前言 1
1.1发展状况 1
1.2本课题的内容和要求 1
2 工艺方案的确定 1
2.1 工艺基准的选择 1
2.2 加工工艺的分析 2
2.3 工作台的总体设计 2
3 液压缸的设计 5
3.1 明确设计要求 5
3.2 确定执行元件 5
3.3 运动分析 5
3.4 负载分析 7
3.5 液压元件计算和选择 10
3.6 机床液压系统的设计 13
3.7 液压泵的选择 15
3.8 液压元件的选择 15
3.9 阀类元件的选择 17
3.10 过滤器的选择 19
3.11 辅助元件的选择 20
结论 22
致谢 23
参考文献 25
1 前言
1.1发展状况
随着我国工业技术的发展，T型不锈钢通风管的应用范围也正在不断的扩大，随之而来的对钢管坡口加工的技术要求也越来越高，成本、质量、效率和劳动力等成为各企业考虑的关键因素。以往我国的坡口加工技术主要以手工切割为主，其切割出来的产品存在坡口质量差、精度低等缺陷，导致后续的焊接产生一系列的问题。并且也存在许多危险因素，切割产生的污染物既对人体产生威害，也对生态环境产生破坏。现在手工切割已经逐渐被市场需要所抛弃，所以设计一种自动化切割机器迫在眉睫。
根据本课题的要求，拟采用液压系统驱动机械设备进行切割运动。目前，我国的切割方式主要分为电气焊切割、线切割以及等离子切割。这些切割方式都有 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
普遍的缺点，那就是成本高、上手困难，对工人技术的要求高。尤其电气焊切割机产生的排放物对环境和人体健康有很大的损害。而本设计采用的液压系统驱动具有成本低、上手容易，对工人的要求不高，易实现自动化的生产。并且无污染物产生，对人体的危害更少。
1.2本课题的内容和要求
T形不锈钢通风管是大型建筑物的通风装置之一，该构件主要以焊接成形方式的制造。本课题拟T形不锈钢通风管凸坡口成形机械装备，以提高成形质量及工作效率。
1、根据自拟的通风管结构尺寸拟订该机械的总体方案，满足自动化生产需求并能保证产品质量；
2、根据拟订设计方案确定其结构总体方案及设定参数拟订液压系统图，计算、选择液压元件；
3、利用三维软件造型设计并绘制主结构的装配图及主要零部件的零件图。
2 工艺方案的确定
2.1 工艺基准的选择
在本设计中，不锈钢管的圆柱形外表面被用作定位表面，然后使用两个标准长的V形块来进行中心定位。最后，使用限位挡板来定位不锈钢管的前部分和后部分，以便待加工的工件可以完全定位。
2.2 加工工艺的分析
本设计要加工外径50mm的不锈钢管， 不锈钢管长度约为30cm，且待加工坡口要求具有一定的技术要求。但是仍然存在下列待解决的问题:
( 1) 本机床设计要求加工的坡口形状为V 字型。根据本课题加工思路要求，进行不锈钢管的V型坡口加工时， 第一步需将切割刀具固定，然后令工件整体旋转一定的角度，最后再次进行切割。然而要使长30cm不锈钢管能够匀速平稳的旋转对设计平台的要求会很困难。
（2）加工不锈钢管时，确保钢管与切割机刀片接触时，切割能够稳定，不然加工出来的V形坡口将会不均匀，不符合制造需求，严重时会导致刀片产生崩坏。
( 3) 因为刀具与钢管的切割表面接触较大， 故而产热将会很大。为此设计刀具时要满足一定的加工需求，且刀具菱边要符合尺寸精度的需求和具有可调整性。
根据上述所描述问题以及解决方案，本设计决定采用的加工方案为卧式机床：
①卧式机床有利于装夹和送料;
②对中和夹紧需要两个长V形块，可以解决钢管中心线与工具中心线的偏差问题；
③采用可调整的切割刀具。一旦刀片产生磨损， 则可通过更换刀片进行坡口加工质量、菱边和其它加工尺寸要求的保障;
④ 采用刀具固定、工件旋转后上升进给保证坡口的形状和精度。
2.3 工作台的总体设计
2.3.1 升降系统
（1）上层设计中为了能够使工作台上下运动而又不妨碍其旋转的功能，故将其与液压杆连接的表面做成圆条状凹槽型，使其能够兼具旋转和升降功能。在下端面开了一个圆形开口，目的为了安装液压缸的推杆。
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图2.1 上盖面
（2）根据设计问题的要求，为防止工作台严重磨损、方便拆卸和更换工作台、节省材料，升降装置的台面被设计成分为两层，它们通过液压杆连接和操作。为了能够使工作台的平稳运行，下层平面由下图所示的三个导向柱支撑。具体见下图2.1。
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图2.2 升降台
2.3.2 夹具的设计
本设计采用两块加长的V型块对钢管的竖直方向进行定位夹紧，后采用限位挡块加一块V型块定位钢管的后端，从而形成完全定位。具体见下图2.4。
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图2.4 夹具总图
2.3.3总体装配简图
目录
1 前言 1
1.1发展状况 1
1.2本课题的内容和要求 1
2 工艺方案的确定 1
2.1 工艺基准的选择 1
2.2 加工工艺的分析 2
2.3 工作台的总体设计 2
3 液压缸的设计 5
3.1 明确设计要求 5
3.2 确定执行元件 5
3.3 运动分析 5
3.4 负载分析 7
3.5 液压元件计算和选择 10
3.6 机床液压系统的设计 13
3.7 液压泵的选择 15
3.8 液压元件的选择 15
3.9 阀类元件的选择 17
3.10 过滤器的选择 19
3.11 辅助元件的选择 20
结论 22
致谢 23
参考文献 25
1 前言
1.1发展状况
随着我国工业技术的发展，T型不锈钢通风管的应用范围也正在不断的扩大，随之而来的对钢管坡口加工的技术要求也越来越高，成本、质量、效率和劳动力等成为各企业考虑的关键因素。以往我国的坡口加工技术主要以手工切割为主，其切割出来的产品存在坡口质量差、精度低等缺陷，导致后续的焊接产生一系列的问题。并且也存在许多危险因素，切割产生的污染物既对人体产生威害，也对生态环境产生破坏。现在手工切割已经逐渐被市场需要所抛弃，所以设计一种自动化切割机器迫在眉睫。
根据本课题的要求，拟采用液压系统驱动机械设备进行切割运动。目前，我国的切割方式主要分为电气焊切割、线切割以及等离子切割。这些切割方式都有 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
普遍的缺点，那就是成本高、上手困难，对工人技术的要求高。尤其电气焊切割机产生的排放物对环境和人体健康有很大的损害。而本设计采用的液压系统驱动具有成本低、上手容易，对工人的要求不高，易实现自动化的生产。并且无污染物产生，对人体的危害更少。
1.2本课题的内容和要求
T形不锈钢通风管是大型建筑物的通风装置之一，该构件主要以焊接成形方式的制造。本课题拟T形不锈钢通风管凸坡口成形机械装备，以提高成形质量及工作效率。
1、根据自拟的通风管结构尺寸拟订该机械的总体方案，满足自动化生产需求并能保证产品质量；
2、根据拟订设计方案确定其结构总体方案及设定参数拟订液压系统图，计算、选择液压元件；
3、利用三维软件造型设计并绘制主结构的装配图及主要零部件的零件图。
2 工艺方案的确定
2.1 工艺基准的选择
在本设计中，不锈钢管的圆柱形外表面被用作定位表面，然后使用两个标准长的V形块来进行中心定位。最后，使用限位挡板来定位不锈钢管的前部分和后部分，以便待加工的工件可以完全定位。
2.2 加工工艺的分析
本设计要加工外径50mm的不锈钢管， 不锈钢管长度约为30cm，且待加工坡口要求具有一定的技术要求。但是仍然存在下列待解决的问题:
( 1) 本机床设计要求加工的坡口形状为V 字型。根据本课题加工思路要求，进行不锈钢管的V型坡口加工时， 第一步需将切割刀具固定，然后令工件整体旋转一定的角度，最后再次进行切割。然而要使长30cm不锈钢管能够匀速平稳的旋转对设计平台的要求会很困难。
（2）加工不锈钢管时，确保钢管与切割机刀片接触时，切割能够稳定，不然加工出来的V形坡口将会不均匀，不符合制造需求，严重时会导致刀片产生崩坏。
( 3) 因为刀具与钢管的切割表面接触较大， 故而产热将会很大。为此设计刀具时要满足一定的加工需求，且刀具菱边要符合尺寸精度的需求和具有可调整性。
根据上述所描述问题以及解决方案，本设计决定采用的加工方案为卧式机床：
①卧式机床有利于装夹和送料;
②对中和夹紧需要两个长V形块，可以解决钢管中心线与工具中心线的偏差问题；
③采用可调整的切割刀具。一旦刀片产生磨损， 则可通过更换刀片进行坡口加工质量、菱边和其它加工尺寸要求的保障;
④ 采用刀具固定、工件旋转后上升进给保证坡口的形状和精度。
2.3 工作台的总体设计
2.3.1 升降系统
（1）上层设计中为了能够使工作台上下运动而又不妨碍其旋转的功能，故将其与液压杆连接的表面做成圆条状凹槽型，使其能够兼具旋转和升降功能。在下端面开了一个圆形开口，目的为了安装液压缸的推杆。
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图2.1 上盖面
（2）根据设计问题的要求，为防止工作台严重磨损、方便拆卸和更换工作台、节省材料，升降装置的台面被设计成分为两层，它们通过液压杆连接和操作。为了能够使工作台的平稳运行，下层平面由下图所示的三个导向柱支撑。具体见下图2.1。
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图2.2 升降台
2.3.2 夹具的设计
本设计采用两块加长的V型块对钢管的竖直方向进行定位夹紧，后采用限位挡块加一块V型块定位钢管的后端，从而形成完全定位。具体见下图2.4。
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图2.4 夹具总图
2.3.3总体装配简图
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