機(jī)械類畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文完整版模板)

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本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化***20**1*00**專業(yè)名稱機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化申請學(xué)士學(xué)位所屬學(xué)科XX指導(dǎo)教師姓名、職稱（教授）20年月日摘要摘要多層熱壓機(jī)是生產(chǎn)膠合板、刨花板、中密度纖維板等人造板的主要設(shè)備。目前設(shè)備制造廠生產(chǎn)的熱壓機(jī)已基本定型，為了改進(jìn)熱壓機(jī)的結(jié)構(gòu)性能和降低制造成本，本文主要對五層側(cè)壓式熱壓機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),并對熱壓機(jī)的重要部件下托板的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和剛度進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析和計(jì)算,使下托板在結(jié)構(gòu)上更加合理,降低了材料和能源消耗,提高了生產(chǎn)率。設(shè)計(jì)主要結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)計(jì)理念，在符合設(shè)計(jì)要求的前提下，設(shè)計(jì)時(shí)熱壓機(jī)的機(jī)架整體上主要采用了鋼板焊接閉式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)制造方便無需大型加工設(shè)備，并且，選材主要使用了工字鋼、角鋼等常用材料，使用鋼板焊接的加工工藝，因而，生產(chǎn)工藝性較好，一般機(jī)械廠均能制造。設(shè)計(jì)中主要使用了CAD、Pro\E等工程制圖軟件，使用了Pro\E軟件進(jìn)行受力分析。關(guān)鍵詞：側(cè)壓式，熱壓機(jī)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，受力分析IAbstractAbstractThemulti-layeredhotpressistheproductionplywood,theshavingboard,buildingboardandsoondensityfiberboardmajorinstallations.Atpresenttheequipmentfactoryproduction'shotpresshasfinalizedbasically,toimprovehotpress'sstructureperformanceandreducetheproductioncost,thisarticlemainlyhascarriedonthedesigntofivesidethrusttypehotpressstructure,andtohotpress'simportantpartundercarrier'sstructure,theintensityandtherigidityhascarriedontheprojectanalysisandcalculates,causesthecarriertobemorereasonableinthestructure,reducedthematerialandtheenergyconsumption,raisedtheproductivity.Thedesignmainunionexistingdesignidea,inconformstounderthedesignrequirementspremise,inthedesigninpress'srackwholehasmainlyusedthesteelplateweldingclosedtyperack,thiskindofstructuremanufactureconveniencedoesnotneedthelarge-scaleprocessingequipment,and,theselectionhasmainlyusedtheI-steel,theanglesteelandsooncommonlyusedmaterial,usesprocessingcraftwhichthesteelplatewelds,thus,theproductiontechnologycapabilityisgood,generallythemachineshopcanmake.InthedesignhasmainlyusedCAD,engineeringdrawingsoftwaresPro\Eandsoon,usedthesoftwarePro\Etocarryonthestressanalysis.Keywords:lateralpressuretype,thermal-pressingmachine,structuraldesign,stressanalysisII目錄目錄1.引言(1)1.1五層側(cè)壓式熱壓機(jī)的發(fā)展概況及現(xiàn)狀(1)1.2熱壓機(jī)的特點(diǎn)(2)1.3熱壓機(jī)的發(fā)展帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)(3)2.熱壓機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(4)2.1框架結(jié)構(gòu)(5)2.2柱塞結(jié)構(gòu)(6)2.3上托板結(jié)構(gòu)(6)2.4下托板結(jié)構(gòu)(7)2.5平衡機(jī)構(gòu)簡要設(shè)計(jì)(8)2.5.1工作原理(8)2.5.2齒條的設(shè)計(jì)(11)2.5.3鍵的選擇(11)2.6軸承的選取(12)2.7側(cè)壓缸支架結(jié)構(gòu)(12)2.8側(cè)壓缸螺栓設(shè)計(jì)校核(13)3.熱壓機(jī)主要部件的受力分析(15)3.1立柱的設(shè)計(jì)校核(15)3.2上托板的設(shè)計(jì)校核(15)3.3下托板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(21)3.4下橫梁底板受力分析(24)附錄(26)參考文獻(xiàn)(27)致謝(28)III1.引言熱壓機(jī)是人造板生產(chǎn)線的主要設(shè)備之一。熱壓機(jī)的生產(chǎn)能力決定了人造板生產(chǎn)線的產(chǎn)量，而熱壓機(jī)的技術(shù)水平也在很大程度上決定了人造板產(chǎn)品的質(zhì)量。人造板生產(chǎn)的發(fā)展與熱壓機(jī)技術(shù)水平的進(jìn)步息息相關(guān)。人造板行業(yè)的發(fā)展對熱壓機(jī)生產(chǎn)提出了更高的要求，而更先進(jìn)水平的熱壓機(jī)的出現(xiàn)則又極大地促進(jìn)了人造板行業(yè)的發(fā)展。新的人造板國家標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求。為保證產(chǎn)品質(zhì)量,就熱壓機(jī)而言,一方面：要求工藝上采取最佳熱壓工藝曲線和工藝參數(shù),控制產(chǎn)品質(zhì)量；另一方面：熱壓機(jī)設(shè)備本身在結(jié)構(gòu)和性能上要滿足諸如制品的厚度公差、傳熱的均勻度等要求,確保壓制品質(zhì)量。熱壓機(jī)的發(fā)展促進(jìn)了人造板工業(yè)的繁榮。而近年來我國人造板行業(yè)的超快速發(fā)展也為我國熱壓機(jī)技術(shù)的發(fā)展提供了廣泛的發(fā)展空間。遺憾的是目前我國還不具備連續(xù)壓機(jī)的生產(chǎn)能力，國內(nèi)需要的連續(xù)壓機(jī)還需要從國外進(jìn)口,這嚴(yán)重影響了我國人造板機(jī)械行業(yè)整體水平的提高。國內(nèi)的有關(guān)單位也在抓緊時(shí)間組織必要的人力、物力、技術(shù)力量進(jìn)行連續(xù)壓機(jī)的研制工作。相關(guān)的產(chǎn)品也有望在未來幾年問世。本次設(shè)計(jì)在借鑒以往前人的實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和部分參數(shù)結(jié)構(gòu)的前提下重點(diǎn)對其下托板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了可行改進(jìn)設(shè)計(jì)，使用了CAD、Pro/e等工程制圖軟件對該機(jī)器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、繪制和分析。在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下以及同組同學(xué)的共同研討下基本達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。1.1五層側(cè)壓式熱壓機(jī)的發(fā)展概況及現(xiàn)狀最早在人造板行業(yè)出現(xiàn)的熱壓機(jī)就是多層壓機(jī)，它主要是借鑒并根據(jù)紡織工業(yè)使用的壓機(jī)改造而來，用于以紙漿來生產(chǎn)最早的纖維板。最初的多層熱壓機(jī)盡管還不完善，但已經(jīng)具有現(xiàn)代多層壓機(jī)的雛形。裝卸板系統(tǒng)、加熱裝置、壓機(jī)閉合開啟裝置等都為人們所了解。這些多層壓機(jī)的制造商則是來自人造板設(shè)備技術(shù)比較發(fā)達(dá)的德國,如辛北爾康普公司和貝克一馮赫倫公司,前者至今1仍然在世界人造板設(shè)備供應(yīng)領(lǐng)域占據(jù)重要的地位而后者卻已于20世紀(jì)80年代退出了市場的競爭行列。后來多層壓機(jī)在刨花板生產(chǎn)中獲得了極大的成功,并推廣開來。多層壓機(jī)的使用在促進(jìn)刨花板工業(yè)的發(fā)展的同時(shí)推動(dòng)了整個(gè)人造板工業(yè)的進(jìn)步。而刨花板行業(yè)的發(fā)展又為多層熱壓機(jī)的不斷改進(jìn)提供了生產(chǎn)依據(jù)。最初人造板多層壓機(jī)的主要制造商主要集中在歐洲，包括比松公司、辛北爾康普公司、貝克—馮赫倫公司迪芬巴赫公司和順智公司等之后隨著多層熱壓機(jī)制造技術(shù)的推廣,美洲以及包括中國在內(nèi)的一些亞洲國家也加入到多層熱壓機(jī)設(shè)備供應(yīng)商之列。近年來,隨著熱壓機(jī)技術(shù)的發(fā)展,歐洲的主要熱壓機(jī)生產(chǎn)廠家已經(jīng)將主要的生產(chǎn)力轉(zhuǎn)移到連續(xù)熱壓機(jī)的生產(chǎn)上,而我國的上海人造板機(jī)器廠、美國的華盛頓鐵工廠則成為除歐洲廠商外的多層熱壓機(jī)市場上較為重要的供應(yīng)商。美國的華盛頓鐵工廠一直致力于多層熱壓機(jī)的發(fā)展,產(chǎn)品的層數(shù)、壓機(jī)幅面也不斷加大。而我國的上海人造板機(jī)器廠則是多層熱壓機(jī)市場的后期之秀，依靠國內(nèi)強(qiáng)大的市場支持,目前已向國內(nèi)外市場提供了多套多層熱壓機(jī)設(shè)備。為了提高單機(jī)生產(chǎn)能力,多層熱壓機(jī)采用兩種途徑提高產(chǎn)能,一是增加壓機(jī)層數(shù)，二是增大熱壓板的幅面。目前通常使用的熱壓機(jī)層數(shù)為10-15層，最多可達(dá)40層，幅面主要有4英寸和8英尺。1.2熱壓機(jī)的特點(diǎn)熱壓機(jī)除整個(gè)結(jié)構(gòu)布局合理、緊湊、外形美觀、精密度高外，還具有以下特點(diǎn)：控制系統(tǒng)多樣化。此熱壓機(jī)的控制系統(tǒng)有光電管、無觸點(diǎn)開關(guān)和行程開關(guān)。這些控制電器元件靈敏、耐用，而且大部分元件安裝在熱壓機(jī)頂部，使得熱壓機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、整潔。熱壓機(jī)主體部分是由一定厚度的鋼板焊接成的框架式，不易變形；梯形塊上設(shè)置倒角，便于找正。熱壓機(jī)的低壓泵、高壓泵和電機(jī)全部安裝在油箱架下邊，占地面積小。該熱壓機(jī)由于裝有蓄壓器，因此可起到緩沖作用，以增加熱壓機(jī)的穩(wěn)定性。當(dāng)液壓系統(tǒng)達(dá)到一定壓力時(shí)，高、低壓泵可自動(dòng)停止工作；當(dāng)壓力不足時(shí)，可自動(dòng)開啟高、低壓泵補(bǔ)充到規(guī)定油壓，使液壓系統(tǒng)總保持在規(guī)定的油壓范圍內(nèi)。21.3熱壓機(jī)的發(fā)展帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)隨著房地產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，帶動(dòng)了裝修業(yè)的快速發(fā)展，從而帶動(dòng)了集成材業(yè)的發(fā)展。集成材保留了天然木材的材質(zhì)感，外表美觀，材質(zhì)均勻，克服了木材易變形、開裂的缺點(diǎn)，利用短小料可獲得人造板和實(shí)木不能替代的方材板，提高了木材的使用價(jià)值。它是室內(nèi)裝飾、木質(zhì)地板和中高檔家具生產(chǎn)的理想材料。集成材的生產(chǎn)主要由拼板機(jī)來完成，使得拼板機(jī)的市場需求量越來越大。隨著板材生產(chǎn)廠家的需要的不斷提高，要求拼接出來的板材盡量平整，木條之間的不平度較小，拼接的整板變形量小，沒有彎曲、扭曲、翹曲現(xiàn)象。為此保證設(shè)備上下工作面的平面度、剛性、上下平面的平行度比較關(guān)鍵。另外，必須改善拼接工藝，減少板材拼接受力不均，保證熱拼板機(jī)承載面內(nèi)受熱均勻。但我國的拼接設(shè)備與德國、意大利等發(fā)達(dá)國家比還相對比較落后，主要表現(xiàn)在設(shè)備的自動(dòng)化程度低，配套使用的設(shè)備較少，還存在很多單機(jī)使用現(xiàn)象。全自動(dòng)拼板生產(chǎn)線在國內(nèi)尚還空白。另外，我國的拼接板精度不高，后序加工量大，余料浪費(fèi)較多。隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，多層熱壓機(jī)的層數(shù)在不斷增多，幅面也在不斷加大。然而多層熱壓機(jī)的缺點(diǎn)也越來越顯現(xiàn)出來：1）熱壓輔助時(shí)間長，壓機(jī)有效生產(chǎn)率低。使用多層壓機(jī)，需要相應(yīng)配置附屬的裝板、卸板系統(tǒng)，這無形中增加了熱壓的輔助時(shí)間，再加上壓機(jī)自身所需要的閉合開啟時(shí)間，導(dǎo)致熱壓周期長，生產(chǎn)效率低。而且壓機(jī)的層數(shù)越多，輔助時(shí)間越長，輔助系統(tǒng)也越復(fù)雜。2）隨著層數(shù)的增多，多層壓機(jī)對系統(tǒng)的同時(shí)閉合系統(tǒng)要求更高。而且由于在熱壓過程中各層板坯受壓不同，造成成品板的產(chǎn)品厚度不均，產(chǎn)品穩(wěn)定性差。3）由于裝板以及熱壓板閉合后板坯在未加壓的情況下受熱，使產(chǎn)品產(chǎn)生較厚的預(yù)固化層，砂光余量大。4）熱壓板在熱壓過程中,直接受濕熱蒸汽的作用，熱壓板腐蝕嚴(yán)重，影響3使用壽命。5）受壓機(jī)開檔和熱壓板的限制，多層壓機(jī)生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格具有一定的限制，不能滿足人們對產(chǎn)品多規(guī)格的要求。盡管多層壓機(jī)具有以上缺點(diǎn)，但是到目前為止，多層壓機(jī)仍然占據(jù)熱壓機(jī)市場的大部分市場份額，成為人造板生產(chǎn)的主要壓機(jī)之一。改善機(jī)架應(yīng)力狀態(tài)的措施：（1）在同樣重量下減簿板厚,增加寬度，以提高機(jī)架抗彎剛度,減少應(yīng)力。（2）避免在機(jī)架內(nèi)側(cè)鉆孔、焊接零件，以免引起應(yīng)力集中，可將零件布置在立柱的外側(cè)。（3）在機(jī)架上增加幾塊補(bǔ)板，以提高上、下橫梁的抗彎剛度和立柱的剛度。（4）減小拐角處的應(yīng)力集中，可以采取圓弧過渡,或斜角過渡。（5）正確選擇焊縫位置。機(jī)架板一般都是拼焊而成的，焊縫強(qiáng)度一般都低于母材，而且有焊接應(yīng)力，所以焊縫要選在應(yīng)力較小的位置，而且要沿立柱方向，不能沿橫梁方向。2.熱壓機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)五層側(cè)壓式熱壓機(jī)的整機(jī)設(shè)計(jì)采用了框架式結(jié)構(gòu)，整體使用工字鋼和鋼板焊接而成，根據(jù)熱壓板的具體的參數(shù)，選擇成品壓板和側(cè)壓板。整機(jī)結(jié)構(gòu)見下圖：4圖2-1五層側(cè)壓式熱壓機(jī)的結(jié)構(gòu)其中熱壓機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)為：上下壓力：90噸（將層層熱壓板向上頂起且保證壓機(jī)工作時(shí)板坯不發(fā)生翹曲，泄壓時(shí)靠壓機(jī)自重下降）側(cè)向壓力：10噸（將板坯側(cè)向加緊）熱壓板尺寸：2550*1370*42mm兩熱壓板之間的間距為100mm詳細(xì)尺寸結(jié)構(gòu)參考零件圖：BYSJ-01。2.1框架結(jié)構(gòu)最上部為上托板，為加強(qiáng)強(qiáng)度，上托板與第一個(gè)熱壓板間需焊接厚度為10mm的鋼板。每個(gè)熱壓板間距離是100mm。側(cè)壓缸在同一側(cè)，與側(cè)壓板連接。止推板在另一側(cè)，厚度均為10mm。熱壓板通過方形鋼管和階梯形擋塊定位。為了方便熱壓機(jī)在工作時(shí)熱壓板上升過程中位置的找正，將梯形擋塊開有45度倒角，以便起到引導(dǎo)作用。為了使兩個(gè)側(cè)壓缸推力相同以及下托板在上升過程中的平穩(wěn)，使用齒輪齒條機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。第六塊熱壓板直接焊接于下托板上，它與下托板之間同樣有一厚度為10mm鋼板加強(qiáng)其強(qiáng)度。柱塞缸與焊接在底座5上的法蘭通過螺栓連接在一起，使用厚度為14mm的鋼板。四個(gè)柱塞缸通過兩組齒輪齒條控制同步壓力。立柱采用H鋼，型號(hào)為28a。2.2柱塞結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)主要有兩部分組成柱塞和柱塞缸，兩者的結(jié)構(gòu)分別表示如下圖示：圖2.1柱塞結(jié)構(gòu)柱塞缸主要采用14mm的鋼板卷筒焊接而成，其結(jié)構(gòu)簡單制造方便。將該結(jié)構(gòu)安裝在下橫梁上，并通過一塊14mm厚的鋼板與之焊接為一體。鋼板上安裝法蘭以實(shí)現(xiàn)工作要求。2.3上托板