JH36-400機(jī)械壓力機(jī)機(jī)身部分及其上橫梁加工工藝的設(shè)計【全套CAD圖紙+畢業(yè)答辯論文】

買文檔就送全套 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精品 摘要 通過對機(jī)械壓力機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀的分析，以及參考雙點機(jī)械壓力機(jī)的設(shè)計，確定了本課題的主要設(shè)計內(nèi)容。在確定了機(jī)械壓力機(jī)初步設(shè)計方案后，決定采用傳統(tǒng)理論方法對算、強(qiáng)度校核和對壓力機(jī)上橫梁加工工藝的設(shè)計及其計算，采用 計軟件對傳動系統(tǒng)中各主要零部件及總裝圖進(jìn)行了工程繪圖，在參考了某公司生產(chǎn)的閉式雙點機(jī)械壓力機(jī)機(jī)身部件以及查閱了大量關(guān)于機(jī)身部件設(shè)計的書籍后，確定機(jī)身部件的設(shè)計方案，并對其進(jìn)行了可行性分析，最后對整個設(shè)計進(jìn)行系統(tǒng)分析，得出整個設(shè)計切實可 行。 關(guān)鍵詞 機(jī)械壓力機(jī) ；機(jī)身部件；加工工藝。 買文檔就送全套 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精品 to s s as as to s to on to AD on to In to to as as s up s on to on to to be of I 目 錄 1 概述 . 1 論 . 1 柄壓力機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)組成 . 2 柄壓力機(jī)的發(fā)展概況 . 4 用曲柄壓力機(jī)的型號和技術(shù)參數(shù) . 6 柄壓力機(jī)的型號 . 6 用曲柄壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù) . 8 2 機(jī)身結(jié)構(gòu)的設(shè)計 . 9 身類型 . 9 身結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 10 身設(shè)計 . 10 3 機(jī)身強(qiáng)度計算 . 12 柱和拉緊螺栓計算 . 12 柱和拉緊螺栓的受力和變形情況 . 12 柱強(qiáng)度驗算 . 13 緊螺栓的強(qiáng)度驗算 . 14 橫量和底座的計算 . 18 橫量和底座的受力分析 . 18 橫梁的計算 . 19 力機(jī)底座的計算 . 23 4 閉式組合機(jī)身變形計算 . 26 點壓力機(jī)底座變形計算公式 . 26 座變形計算公式 . 26 力機(jī)底座變形計算 . 27 點壓力機(jī)上橫梁變形計算 . 27 橫梁變形計 算公式 . 27 橫梁變形計算 . 28 5 機(jī)身的緊固 . 29 固的方法分類 . 29 固的方法選擇 . 30 6 上橫梁加工工藝設(shè)計 . 31 橫梁的作用 . 31 橫梁的工藝分析 . 31 術(shù)要求分析 . 31 加工方法 . 32 橫梁工 藝規(guī)程設(shè)計 . 32 件的生產(chǎn)類型 . 32 件各表面加工順序的確定 . 33 削用量的選擇 . 33 據(jù)計算 . 34 總結(jié) . 43 致謝 . 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) . 44 附 錄 . 錯誤 !未定義書簽。 附錄一 . 錯誤 !未定義書簽。 附錄二 . 錯誤 !未定義書簽。 V 1 1 概述 論 鍛壓生產(chǎn)在工業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位。采用鍛壓工藝生產(chǎn)工件具有效率高、所量好，重量輕和成本低的特點。所以，工業(yè)先進(jìn)的國家愈來愈多地采用鍛壓工藝代替切削工藝和其他工藝。鍛壓機(jī)械在機(jī)床中所占的比重也愈來愈大。近年來，鍛壓機(jī)械的擁有量日本為 34%，美國為 在鍛壓機(jī)械中。又以曲柄壓力機(jī)最多，占一半以上。 用曲柄壓力機(jī)可以進(jìn)行沖壓、模鍛等工藝，廣泛用于汽車、農(nóng)業(yè)機(jī)械、電器儀表、國防工業(yè)以及日用品等生產(chǎn)部門。隨著工業(yè)的發(fā)展，曲柄壓力機(jī)的品種和數(shù)量愈來愈 多，質(zhì)量要求愈來愈顯著，壓力愈來愈大。它在機(jī)械制造工業(yè)以及其他工業(yè)的鍛壓生產(chǎn)中的作用愈來愈顯著。例如，在汽車 拖拉機(jī)工廠中，用熱模鍛壓力機(jī)代替模鍛錘生產(chǎn)模鍛件已經(jīng)成為一個發(fā)展的檔勢。日本已有四條熱模鍛壓力機(jī)生產(chǎn)線，其中一條 110000 千牛熱模鍛壓力機(jī)自動生產(chǎn)線是在 1971 年建成的，可以生產(chǎn)重達(dá) 1400 牛，長達(dá) 的曲軸以及重達(dá)1000 牛，長達(dá) 2 米的汽車前梁生產(chǎn)效率為 60 件 /時。從揀料預(yù)熱、剪切、鍛造、檢驗到包裝發(fā)送全部自動進(jìn)行，全線僅用 24 人。比模鍛錘的生產(chǎn)效率高得多，勞動條件大為改善。西德已經(jīng)制造了五 條 120000 千牛熱模鍛匠力機(jī)自動生產(chǎn)線，供應(yīng)世界各國。又如，在日用品生產(chǎn)中，如果不采用高速沖壓自動機(jī)，那么產(chǎn)品的成本與質(zhì)量在國際市場上將失去競爭能力。因此大量制造和使用曲柄壓力機(jī)，已經(jīng)成為工業(yè)先進(jìn)國家的發(fā)展方向之一。 我國在解放以前，曲柄壓力機(jī)的生產(chǎn)非常落后，只能制造一些手動沖床。解放以后，才有了飛速的發(fā)展，到目前為止，我們已經(jīng)制造了 80000 千牛的熱模鍛壓力機(jī)， 40000 千牛的雙點壓力機(jī)以及其他各種型號的壓力機(jī)。但是，與工業(yè)先進(jìn)的國家比較，我國的曲柄壓力機(jī)制造業(yè)還很落后，主要表現(xiàn)在質(zhì)量不高、數(shù)量不足。品 種不全等幾個方面特別是缺乏大型高效的設(shè)備。因此，必須大力發(fā)展曲柄壓力機(jī)，以滿足四個現(xiàn)代化的需要。 曲柄壓力機(jī)的類型很多，按照工藝用途分類如下： 1）板料沖壓壓力機(jī) （ 1）通用壓力機(jī)用來進(jìn)行沖裁、落料、彎曲、成形和淺拉廷等工藝。 （ 2）拉延壓力機(jī)，用來進(jìn)行拉延工藝。 （ 3）板沖高速自動機(jī)，適用于連續(xù)級進(jìn)送料的自動沖壓工藝。 （ 4）板沖多工位自動機(jī)，適用于連續(xù)傳送工件的自動沖壓工藝。 2 2）體積模鍛壓力機(jī) （ 1）冷擠壓機(jī)，用來進(jìn)行冷擠壓工藝。 （ 2）熱模鍛壓力機(jī)，用來進(jìn)行熱模鍛工藝。 （ 3）精壓機(jī)，用來進(jìn)行平 面精壓，體積精壓和表面壓印等工藝。 （ 4）平鍛機(jī)，用來進(jìn)行平鍛工藝。 （ 5）冷墩自動機(jī)，用于制造如螺釘螺母等各種標(biāo)準(zhǔn)件。 （ 6）精鍛機(jī)，用來精鍛各種軸類工件。 3）剪切機(jī) （ 1）板料剪切機(jī)，用于裁剪板料。 （ 2）棒料剪切機(jī)，用于截裁棒料。 柄壓力機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)組成 曲柄壓力機(jī)是采用機(jī)械傳動的鍛壓機(jī)器。通過傳動系統(tǒng)把電動機(jī)的運(yùn)動和能量傳給工作機(jī)構(gòu)，從而使坯料獲得確定的變形，制版所需的工件。 圖 1 1、圖 1 2 分別是曲柄壓力機(jī)的外形圖和運(yùn)動原理圖。其工作原理如下：電動機(jī)通過三角皮帶將運(yùn)功傳給大皮帶 輪 1，從而通過齒輪 2、 3、 4 把運(yùn)動傳給偏心齒輪 5，連扦 6 的上端套在偏心齒輪上，下端與滑塊 7 用鉸鏈連接，因此，就將齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變成滑塊的往復(fù)運(yùn)功。上模裝在滑決上，下模裝在工作臺上。當(dāng)材料放在上下模之間時，即能進(jìn)行沖裁或其他變形工藝，制成工件。氣墊 18 是用來頂出工件或在拉伸時作壓邊用。由于工藝操作的需要，滑塊時而運(yùn)動，時而停止，因此裝有離合器 5 和制動器 4。壓力機(jī)在整個工作周期內(nèi)進(jìn)行工藝操作的時間很短，即有負(fù)荷的工作時間很短，大部分時間為無負(fù)荷的空程。為了使電機(jī)的負(fù)荷均勻，有效地利用能量，因而裝有飛輪。大皮帶輪 即起飛輪作用。 3 圖 1式壓力機(jī)機(jī)身 圖 1力機(jī)傳動原理圖 4 從上述的工作原理可以看出，曲柄壓力機(jī)一般由下面幾部分組成： (1)工作機(jī)構(gòu) 一般為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)， 由曲軸、連桿和滑塊等零件組成。 (2)傳動系統(tǒng) 包括齒輪傳動和皮帶傳動等機(jī)構(gòu)。 (3)操縱系統(tǒng) 如離合器和制動器。 (4)能源系統(tǒng) 如電動機(jī)和飛輪。 (5)支承部件 如機(jī)身。 除上述基本部分以外，還有多種輔助系統(tǒng)與附屬裝置，如潤滑系統(tǒng)、保護(hù)裝置以及氣墊等。 曲柄壓力機(jī)的工作機(jī)構(gòu)代表 壓力機(jī)的工作特征，其運(yùn)動規(guī)律將影響壓力機(jī)的工作性能，而其受力狀況則是壓力機(jī)強(qiáng)度和剛度設(shè)計的基礎(chǔ)。壓力機(jī)的傳動系統(tǒng)將影響壓力機(jī)的整體布置、外形尺寸、美觀以及重量和成本。離合器和制動器是壓力機(jī)能否正常穩(wěn)定工作的關(guān)鍵，它們的正確設(shè)計與使用將會大大提高壓力機(jī)的工作可靠性和壽命。壓力機(jī)工作時，除需要其有足夠的壓力外，還需要具有足夠的能量。電動機(jī)和飛輪的正確選用與合理設(shè)計是獲得足夠能量的基礎(chǔ)，同時也給節(jié)約能量提供了途徑。所有的部件和零件都支承在機(jī)身上，機(jī)身的合理設(shè)計將降低壓力機(jī)的重量，提高壓力機(jī)的剛度。壓力機(jī)的輔助裝置 與系統(tǒng)將使壓力機(jī)獲得必要的輔助功能，使其安全運(yùn)轉(zhuǎn)，是提高壓力機(jī)使用效率不可缺少的組成部分，其設(shè)計好壞在一定程度上標(biāo)志著壓力機(jī)的先進(jìn)與否。 柄壓力機(jī)的發(fā)展概況 鍛壓生產(chǎn)已有悠久的歷史，但是，采用鍛壓機(jī)械進(jìn)行鍛壓生產(chǎn)卻只有百余年的歷史，十九世紀(jì)三十年代，世界上山現(xiàn)了第一臺簡易的平鍛機(jī)和蒸汽錘。六十年代生產(chǎn)了一些沖壓用的液壓機(jī)。直到十九世紀(jì)末期，才出現(xiàn)相當(dāng)規(guī)模的曲柄壓力機(jī)和鍛造用的液壓機(jī)。二十世紀(jì)前期，由于汽車工業(yè)的興起，曲柄壓力機(jī)以及其他鍛壓設(shè)備得到了迅速發(fā)展。眾所周知，由于采用現(xiàn)代化的鍛壓工藝生產(chǎn)工 件具有效率高、質(zhì)量好、能量省和成本低的特點。所以，工業(yè)先進(jìn)的國家越來越多地采用鍛壓工藝代替切削工藝和其他工藝。鍛壓生產(chǎn)在工業(yè)生產(chǎn)中的地位越來越重要，鍛壓機(jī)械在機(jī)床中所占的比重也越來越大。近年來，鍛壓機(jī)械的擁有量日本為 34，美國為 32 4。在鍛壓機(jī)械中，又以曲柄壓力機(jī)最多，占一半以上。用曲柄壓力機(jī)可以進(jìn)行沖壓和模鍛等工藝生產(chǎn)，它廣泛用于汽車、農(nóng)業(yè)機(jī)械、電器儀表、國防工業(yè)以及日用品等生產(chǎn)部門。隨著工業(yè)的發(fā)展，曲柄壓力機(jī)的品種和數(shù)量越來越多，質(zhì)量要求越來越高，壓力越來越大。它在機(jī)械制造工業(yè)以及其他工業(yè)的鍛壓生 產(chǎn)中的作用越來越顯著。例如，在汽車拖拉機(jī)工廠中，用熱模鍛壓力機(jī)代替模鍛錘生產(chǎn)模鍛件已經(jīng)成為一個發(fā)展趨勢。日本已有數(shù)條熱模鍛壓力機(jī)生產(chǎn)線，其少一條 110000模鍛壓力機(jī)生產(chǎn)線是在 197l 年建成的，可以生產(chǎn)重達(dá) 140達(dá) 1 300達(dá) 2m 的汽車前梁，生產(chǎn)效率為每小時 60 件。從裝料、預(yù)熱、剪切、鍛造、檢驗到包裝、發(fā)送全部自動進(jìn)行。全線僅用 24 人，比模鍛錘的生產(chǎn)效率高得多，勞動條件大為改 5 善。德國已經(jīng)制造了若干條 120000熱模鍛壓力機(jī)自動生產(chǎn)線，供應(yīng)世界各國。我國也購置 條，對汽車鍛件的生產(chǎn)起著良好的作用。又如，冷擠壓工藝是 項新興的工藝，用冷擠壓生產(chǎn)的零件表面粗糙度小，尺寸精度高，直徑為 20一 30m 以內(nèi)，因此，所生產(chǎn)的零件不需進(jìn)行或少量進(jìn)行切削加工即可使用。大大提高了生產(chǎn)率，并節(jié)約了原材料。 隨著冷擠壓工藝的發(fā)展，各種類型的擠壓機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，正在使加工行業(yè)產(chǎn)生巨大的變化。再如，在日用品及家用電器生產(chǎn)中，如果不采用高速沖壓自動機(jī)，產(chǎn)品的成本與質(zhì)量在國際市場上將失去競爭能力。因此大量制造和使用曲柄壓力機(jī)，已成為工業(yè)先進(jìn)國家的發(fā)展方向之 。 近年來，曲柄壓力機(jī)正向著高速度和高精度的方向發(fā)展，并努力降低噪音提高安全 性，擴(kuò)大自動化程度，改善勞動條件。特別是采用微型計算機(jī)控制的曲柄壓力機(jī)，更具有先進(jìn)的水平。 例如，行程次數(shù) 500 次 右的高速壓力機(jī)已普遍應(yīng)用，美國明斯恃 (司已生產(chǎn) 250 超高速壓力機(jī)。美國國民 (司發(fā)展了新系列的高速冷墩機(jī)， 50件。 精密沖裁的壓力機(jī)己發(fā)展到 25000 沖裁的最大板厚已達(dá) 25工的零件周邊的表面粗 糙度很小，尺寸精度很高，沖切面的垂直度可達(dá) 89 30。 擠壓機(jī)己發(fā)展到 50000工位擠壓機(jī)已發(fā)展到 45000器精度不斷提高，剛度已達(dá)到同規(guī)格的通用壓力機(jī)的 2 3倍。 1982 年在日本大阪國際機(jī)床展覽會上展出了 55 臺鍛壓設(shè)備，其中采用數(shù)控的占34 5，可以人機(jī)對話，編成十分方便。日本會田公司制造的 2000壓中心”，采用微型計算機(jī)控制，自動換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)，全部時間只需 5國奧穆科（ 司近年來制造的熱模鍛壓力機(jī)和平鍛機(jī)，都已采用微機(jī)巡回檢測各軸承的溫度， 顯示工藝力，對壓力機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)起著重要作用。 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ 定，在 85 90連續(xù)噪音下，工作時間不能超過 8h, 而美國和瑞士規(guī)定為 85在德國舒勒（ 司制造的開式壓力機(jī)已為 75有一些公司正在研制低噪音（ 75折彎機(jī)和冷墩自動機(jī)。 我國解放以前，曲柄壓力機(jī)的生產(chǎn)非常落后，只能制造一些手動沖床。解放以后才有了飛速的發(fā)展，到目前為止，我們已經(jīng)制造了 80000熱模鍛壓力機(jī)， 40000雙點壓力機(jī)以及其他各種型號的壓力機(jī)。近年來，由于自行研究和引進(jìn)技術(shù)， 研制水平達(dá)到了一個新的高度。我國的汽車制造廠，電機(jī)電器制造廠以及有關(guān)的工廠都裝備著不少新型的曲柄鍛壓機(jī)械。但是，與工業(yè)先進(jìn)的國家比較，我們的曲柄壓力機(jī)制造業(yè)仍屬落后，主要表現(xiàn)在質(zhì)量不高，性能不好和品種不全等方面，特別缺乏大型高效的設(shè)備。因此，必需大力發(fā)展曲柄壓力機(jī)，以滿足現(xiàn)代的需要。 6 用曲柄壓力機(jī)的型號和技術(shù)參數(shù) 柄壓力機(jī)的型號 按照 84 型譜，曲柄壓力機(jī)的型號用漢語拼音字母、英文字母和數(shù)字表 示，例如 l 60B 型號的意義是： 圖 1床型號 現(xiàn)將 型號的表示方法敘述如下： 第一個字母為類代號，代表八類鍛壓設(shè)備中某類設(shè)備。在八類鍛壓設(shè)備中，與曲柄壓力機(jī)有關(guān)的有五類。機(jī)械壓力機(jī)用拼音字母 J 表示，線材成形自動機(jī)、鍛機(jī)、剪切機(jī)和彎曲校正分別用 Z、 D、 表示。 第二個字母代表同一型號產(chǎn)品的變型順序號，凡主參數(shù)與基本型號相同，但其他某些基本參數(shù)與基本型號不同的，稱為變型，用字母 A、 B、 C 表示第一、第二、第三 種變型產(chǎn)品。 第三、四個數(shù)字為組、型代號。在型譜中，每類鍛壓設(shè)備分為 10 組，每組分為10 型。第一個數(shù)字代表“組”，第二個代表“型”?！?31”在型譜 中查得為“閉式單點壓力機(jī)”。 橫線后面的數(shù)字代表主參數(shù)。一般用壓力機(jī)的公稱壓力 (見下面敘述 )作為主參數(shù)。型譜中的公稱壓力用工程單位制的“噸”表示，故轉(zhuǎn)化為法定單位制的“千?！睍r，應(yīng)把此數(shù)字乘以 10。例如此處 160代表 160 t，乘以 10即為 1600 最后一個字母代表產(chǎn)品的重大改進(jìn)順序號，凡型號已確定的鍛壓機(jī)械，若結(jié)構(gòu)和性能上與原產(chǎn)品有顯著不同，則稱為改進(jìn)，用字母 A、 B、 二、第三次改進(jìn)。有些鍛壓設(shè)備，緊接組、型代號的后面還有一個字母，代表設(shè)備的通用特性，如字母 G 代表高速等。 7 表 1通用壓力機(jī)型號 8 用曲柄壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù) 曲柄壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)反映了壓力機(jī)的工藝能力、加工零件的尺寸范圍以及有關(guān)生產(chǎn)率等指標(biāo)，現(xiàn)分述如 下： 1) 公稱壓力 P，及公稱壓力行程 S 曲柄壓力機(jī)的公稱壓力 (或稱額定壓力 )是指滑塊離下死點前某一特定距離 (此特定距離稱為公稱壓力行程或額定壓力行程 )或曲柄旋轉(zhuǎn)到離下死點前某一特定角度 (此特定角度稱為公稱壓力角或額定壓力角 )時，滑塊所容許承受的最大作用力。例如 630、 1000、 1600、2500、 3150、 4000、 6300 。這個系列是從生產(chǎn)實踐中歸納整理后制訂的，既能滿足生產(chǎn)需要，又不致使曲柄壓力機(jī)的規(guī)格過多，繪制造帶來困難。當(dāng)然專為實現(xiàn)某工藝的壓力機(jī)也可以按實際需要的工藝力來確定公稱壓力。在型譜中，通用壓力機(jī)一般以公稱壓力作為主參數(shù)，其他技術(shù)參數(shù)稱為基本參數(shù)。 2) 滑塊行程 S 它是指滑塊從上死點到下死點所經(jīng)過的距離。它的大小將反映壓力機(jī)的工作范圍。行程較長，則能生產(chǎn)高度較高的零件，通用性較大。但壓力機(jī)的曲柄尺寸要加大，隨之而來的是齒輪模數(shù)和離合器尺才均要增大，壓力機(jī)造 價增加。而且模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套可能脫離，影響工件精度和模具壽命。此外，滑塊的速度也要加大。所以，應(yīng)該適當(dāng)選擇行程長度。 3) 滑塊行程次數(shù) n 它是指滑塊每分鐘從上死點到下死點，然后再回到上死點所往復(fù)的次數(shù)。行程次數(shù)越高，生產(chǎn)率越高，但次數(shù)超過一定數(shù)值以后，必需配備機(jī)械化自動化送料裝置，否則不可能實現(xiàn)高生產(chǎn)率。行程次數(shù)提高以后，機(jī)器的振動和噪音也將增加?，F(xiàn)代的壓力機(jī)，有提高行程次數(shù)的趨勢。 4) 最大裝模高度 H,及裝模高度調(diào)節(jié)量 H； 裝模高度是指滑塊在下死點時，滑塊下定向到工作臺板上表面的距離。當(dāng)裝模高度調(diào)節(jié)裝 置將滑塊調(diào)整到最上位置時，裝模高度達(dá)最大值，稱為最大裝模高度。上下模的閉合高度應(yīng)小于壓力機(jī)的最大裝模高度。裝模高度調(diào)節(jié)裝置所能調(diào)節(jié)的距離，稱為裝模高度調(diào)節(jié)量。與裝模高度并行的標(biāo)準(zhǔn)尚有封閉高度。所謂封閉高度是指滑塊在下死點時，滑塊下表面到工作臺上表面的距離。它和裝模高度之差恰是工作臺板的厚度。裝模高度及其調(diào)節(jié)量必需適當(dāng)，增大其數(shù)值固然能安裝閉合高度較大的模具，適應(yīng)性較大，但若安裝高度較小的模具時，則需增添附加墊板，給工作帶來不便。而且，壓力機(jī)的高度也相應(yīng)增加。 5) 工作臺板及滑塊底面尺寸 它是指壓力機(jī)工作中 間的平面尺寸。它的大小直接影響所安裝的模具的平面尺寸以及壓力機(jī)平面輪廓的大小。 9 2 機(jī)身結(jié)構(gòu)的設(shè)計 機(jī)身是壓力機(jī)的一個基本部件。所有零部件都裝在機(jī)身上面。工作時要承受全部工作變形力 (某些下傳動壓力機(jī)除外 )。因此機(jī)身的合理設(shè)計對減輕壓力機(jī)重量，提高壓力機(jī)剛度，以及減少制造工時，都具有直接的影響。 身類型 機(jī)身分為兩大類型即開式機(jī)身和閉式機(jī)身。前者三面敞開，操作方便，但剛度較差，適用于中小型壓力機(jī)；后者兩側(cè)封閉，剛度較好但操作不如開式的方便，適用于中大型壓力機(jī)以及某些精度要求較高的小型壓力機(jī)。 開 式機(jī)身常見類型如圖 2示。按機(jī)身背部有無開口可分為雙柱機(jī)身 (如圖中 a)和單柱機(jī)身 (如圖中 b、 c)。按機(jī)身是否可以傾斜分為可傾機(jī)身 (如圖中 a)和不可傾機(jī)身 (如圖中 b、 c)。按機(jī)身的工作臺是否可以移動分為固定臺 (如圖中 b)和活動臺 (如圖中 c)。此外尚分柱形臺、轉(zhuǎn)動臺等。不同的機(jī)身型式有不同的用途，雙柱可傾機(jī)身便于從機(jī)身背部卸料，有利于沖壓工作的機(jī)械化與自動化?；顒优_機(jī)身可以在較大范圍內(nèi)改變壓力機(jī)的裝模高度，適用工藝范圍較廣。單柱固定臺機(jī)身一般用于公稱壓力較大的開式壓力機(jī)。 （ a） （ b） （ c） 圖 2式機(jī)身類型 (a) 雙柱可傾機(jī)身 (b)單柱固定臺機(jī)身 (c)單柱活動臺機(jī)身 閉式機(jī)身常見類型如圖 2 2 所示。整體閉式機(jī)身加工裝配工作量較少；但需要大型加工設(shè)備，運(yùn)輸也較困難。組合閉式機(jī)身 (如圖中所示 )是由上梁、立柱、底座和拉緊螺栓組而成，因此，加工運(yùn)輸比較方便，在大中型壓力機(jī)里此種機(jī)身應(yīng)用較多。 10 圖 2合式機(jī)身 身結(jié)構(gòu)設(shè)計 身設(shè)計 機(jī)身作為壓力機(jī)的主要零件，大部分零部件都安裝固定在上面。機(jī)身由全鋼焊接的上橫梁、底座和立柱組成，通過四根拉桿螺栓預(yù)緊形成整體框架。三件間通過定位套定位。此三件為壓力機(jī)的主受力件，采用全鋼焊接，并進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力處理，具有高的強(qiáng)度和剛度。同時用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工，保證高的加工精度。 機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足下列要求： (1)機(jī)身在滿足強(qiáng)度、剛度的條件下，力求重量輕、節(jié)約金屬。 (2)結(jié)構(gòu)力求簡單，并便裝于其上的所有部件、零件容易安裝、調(diào)整、修理和更換。 (3)結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)便于鑄造或烽接和機(jī)加工。 (4)必須有足夠的底面 積，保證壓力機(jī)的穩(wěn)定性。 (5)結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)力求減少振動和噪音。 (6)結(jié)構(gòu)設(shè)計力求外形美觀。 機(jī)身結(jié)構(gòu)分為鑄造結(jié)構(gòu)和焊接結(jié)構(gòu)兩種。鑄造結(jié)構(gòu)使用材料有 40 鑄鐵、 10 球鐵和 鋼等。焊接結(jié)構(gòu)使用材料多為3有用 16板。鑄造結(jié)構(gòu)的材料比較容易供應(yīng)，消震性能較好。但重量較重，剛度較差。目前，較適合于成批生產(chǎn)。焊接結(jié)構(gòu)與之相反，重量較輕，剛度較好，外形比較美觀，但消震性能較差。當(dāng)前我國鋼 11 板材料供應(yīng)不足，焊接技術(shù)和工藝裝備有待于進(jìn)一步提高 與充實，因此，只適合于單件小批生產(chǎn)。對于采用鑄造還是焊接結(jié)構(gòu)，須視各廠具體條件而定。隨著工業(yè)的發(fā)展，焊接結(jié)構(gòu)必然將更廣泛采用。 鑄造結(jié)構(gòu)盡量使壁厚不要有突然變化，適當(dāng)加大過渡圓角，減少應(yīng)力集中。結(jié)構(gòu)設(shè)計需使鑄造和加工方便。焊接結(jié)構(gòu)盡量設(shè)計成具有對稱性的截面相對稱性的焊縫位置，以減少焊接變形，特別是扭曲變形。要合理布置筋板，數(shù)量不宜過多。焊縫應(yīng)盡量遠(yuǎn)離應(yīng)力集中區(qū)域，盡量避免用焊縫直接承受主要工作載荷。焊縫避免交叉與聚集，并考慮焊接施工方便。 總結(jié)以上敘述， 以及參考 械壓力機(jī)的機(jī)身設(shè)計，確定了以 焊接結(jié)構(gòu)作為此次機(jī)身設(shè)計的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。具體的材料和機(jī)身各部分的尺寸，可查看具體的零件圖。 12 3 機(jī)身強(qiáng)度計算 機(jī)械零件因強(qiáng)度不足，會發(fā)生材料斷裂、變形等情況，從而造成機(jī)械零件喪失工作能力或達(dá)不到設(shè)計要求的性能。 柱和拉緊螺栓計算 柱和拉緊螺栓的受力和變形情況 （ a） （ b） （ c） 圖 3栓和立柱變形示意圖 由圖 3設(shè) l 預(yù)緊后拉緊螺栓伸長量； z 預(yù)緊后立柱壓縮量； l 工作十拉緊螺栓的伸長量； z 工作時立柱殘余壓縮量； 則拉緊螺栓在壓力機(jī)工作時比預(yù)緊時所增加的伸長量為： l= l z = z z l= z = l l= z z 式 (因為在彈性范圍內(nèi)，螺栓和立柱的受力和變形都是線性關(guān)系，所以可以用圖 3 （ a) （ b) （ c) （ d) 13 （ a） 預(yù)緊后螺栓的力的變形圖； ( b) 預(yù)緊后立柱的力的變形圖； (c)第 (a)和 (b)種情況的合并 (d) 預(yù)緊后和工作時螺栓和立柱的力的變形圖 圖 3的變形圖 由圖可知： g+若將工作壓力增至 則立柱的變形量為零，即 z =0 所以，式（ 為： l l= z 式 ( l=） l=） z =） 式中 公稱壓力（牛）； 預(yù)緊力（牛）； Z 預(yù)緊系數(shù)，對通用壓力機(jī)取 螺栓和立柱工作長度（米）； 螺栓和立柱彈性模量（牛 /米 2 ）； n m 螺栓和立柱數(shù)目，通常 n=4,m=2； 由式（ 得預(yù)緊力 Py= 式 (其中 Kl= Kz=截面相差比較懸殊時應(yīng)采用當(dāng)量截面積 的 .i 2 ) 式 (式中 立柱各段不同截面面積 (米 2 )； 立柱相應(yīng)于不同截面的各段長度（米）。 柱強(qiáng)度驗算 14 立柱強(qiáng)度驗算公式： z = z （帕） 式（ 式中 預(yù)緊力； F 立柱最小截面積 （米 2 )； z 立柱許用應(yīng)力，對鑄鐵取 350 105 帕，對鋼板取 600 800 105 帕。 表 3柱最小截面積 壓力機(jī)型號 立柱材料 單點通用壓力機(jī) 雙點通用壓力機(jī) 曲軸平行與正面 曲軸垂直與正面 鑄 鐵 板 注： 壓力機(jī)公稱壓力（千牛） 緊螺栓的強(qiáng)度驗算 拉緊螺栓強(qiáng)度驗算公式 l= l （帕） 式（ 式中 Z 預(yù)緊系數(shù)，取 F 拉緊螺栓最小截面積（米 2 )； l 拉緊螺栓許用應(yīng)力，參照現(xiàn)行壓力機(jī)，取為 1300 1500 105 帕。 拉緊螺栓預(yù)緊一般采用加熱 方法，即先把螺母用扳手預(yù)檸緊，然后在螺栓和螺母上各畫一直線“ A”，并在螺母旋轉(zhuǎn)的反方向畫另一條直線“ B”（見圖 3這“ A”“ B” 兩線之間的夾角為，即為加熱后螺母需要的回轉(zhuǎn)角。螺栓加熱伸長后，轉(zhuǎn)動螺母，使螺母上的” B” 線和螺栓上的“ A” 線對準(zhǔn)，這樣螺栓冷卻后，機(jī)身即被預(yù)緊。 轉(zhuǎn)角圖 螺母的回轉(zhuǎn)角可按下式確定： 15 =S 360 式（ 式中 S 拉緊螺栓螺距（米）； 1 z 拉緊螺栓和立柱預(yù)緊時的伸長和壓縮（米） EL ll E L 0)15001300(115 式（ 式中 拉緊螺栓工作長度； 拉緊螺栓應(yīng)變。 303 4 0409 3 04 0 01 7 5 035030?160303055304651153085725307101 6 01 6 01 8 51 5 524530625551 4 07 0 09001 6 0（ a）立柱簡圖 16 （ b） 拉緊螺栓簡圖 圖 3雙點壓力機(jī)立柱和拉緊螺栓簡圖 17 由圖 3 表 3柱各部分截面面積及其長度數(shù)據(jù) 面積（平方厘米） 長度（厘米） 1254 11 2296 324 9 744 1392 87 384 緊力 22 0 1 5 mF l . . . . .=1080厘米 2 = 6 N 立柱的強(qiáng)度為： z = 55 106 9 10 3 2 z =600 800 105 z z ,安 全 螺栓強(qiáng)度： l=3 l=1300 1500 105 l l,安全 18 預(yù)緊時螺母轉(zhuǎn)角： =S 360 令 0 0113 S= = 2 . 3 7 0 . 6 3 5 2254 . 8 若按經(jīng)驗公式 0 . 0 0 0 6 0 . 0 0 0 6 6 0 4 8 2724 . 8 橫量和底座的計算 橫量和底座的受力分析 （ a) 機(jī)身簡圖 （ b） 上橫梁受力簡圖 （ c） 底座受力簡圖 圖 3 5 雙點壓力機(jī)上橫梁和底座的受力簡圖 19 圖 3 5為雙點壓力機(jī)上橫梁和底座的受力簡圖。一般把上橫梁和底座看成一簡支梁，其跨度等于拉緊螺栓之間的距離 L。上橫梁的載荷是通過芯軸傳遞的。雙點壓力機(jī)的載荷可看成集中作用在兩個壓力點上，作用力為公稱壓力的二分之一，即為2底座的載荷是通過墊板均勻作用在底板上，可看成 3/4的長度上均布載荷 式（ 橫梁的計算 如圖 3 5橫梁的最大彎矩為： 2g N/m 式 (強(qiáng)度計算公式為： )(m a 式中 l 上橫梁中央截面的最大拉應(yīng)力（ ； y 上橫梁中央截面的最大壓應(yīng)力（ ； 上橫梁中央截面形心至上橫梁底面距離（ m） ； H 上橫梁中央截面高度（ m） ； J 上橫梁中央截面慣性矩（ ； l 上橫梁許用拉應(yīng)力，材料為 ， l =315 390 105 料為 l=400 500 105 y 上橫梁許用壓應(yīng)力，材料為 ， y =350 105 按照上述細(xì)長梁的計算方法計算上橫梁的應(yīng)力與實測應(yīng)力有較大出入。例如，北京第二輕工機(jī)械廠生產(chǎn)的 力機(jī)上橫梁最大拉應(yīng)力按上法計算時為 142 105 靜態(tài)實測應(yīng)力為 209 105 測應(yīng)力比計算的大 47%。動態(tài)實測應(yīng)力為 247 105 靜態(tài)的又增大了 18%。因此，按細(xì)長梁的計算 方法計算不太合適，而從應(yīng)力分布規(guī)律分析，則近似于高粱。又有上海鍛壓機(jī)床廠生產(chǎn)的 5000 千牛的雙點壓力機(jī)，上橫梁計算的最大拉應(yīng)力和靜態(tài)實測的分別為 150 105 20 105 有類似的情況。 20 5353406 4 71071071074040538053408 3 3 8 3 3536 4 7536 7