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1、毕毕 业业 设设 计计 题题 目目 热水器内胆对装旋压 机的结构设计 学学 院院 机械工程学院 专专 业业 机械工程及自动化 班班 级级 学学 生生 学学 号号 指导教师指导教师 二一四年五月二十日 济南大学毕业设计 - 1 - 摘 要 科技的不断进步使旋压技术也不断地发展。现在利用旋压技术加工一些回转体 的零件或者形状比较复杂的零件时，制作出来的零件的尺寸和形状精度非常高，并 且零件的微观结构，表面的质量也非常优秀。 本文以旋压成形工艺作为基础，结合着国内企业现在加工水平，设计了立式旋 压机。该机包括传动系、旋压系统、对装系统及相关机械装置等部分。传动系统采 用链传动的方式，旋压系统采用两个
2、液压缸推动旋压轮，对装系统采用液压缸驱动 实现中桶和两封头的对装和压合。本文利用机械设计的知识对传动系统、旋压系统 及对装系统相关零部件如电机、链轮、轴等等进行了详细的设计和计算，并对相关 零件进行校核计算，以保证其刚度，变形量和疲劳剪切极限满足设计需要。 关键词：旋压；热水器内胆；液压传动 济南大学毕业设计 - 2 - ABSTRACT With the deveioping of the CNC technology,the spinning can create the turning hollow parts. Now the use of parts or shaped rotor
3、spinning technology of the processing of some complex parts , the size and shape produced very high precision parts , and parts of the microstructure , the surface quality is very good. In this paper, spin forming process as a basis, in conjunction with the domestic companies are now processing leve
4、l, designed vertical spinning machine. The aircraft, including powertrain, spinning system, installed systems and related mechanical devices and other components. Transmission system using chain drive way, spinning system uses two hydraulic cylinders push spinning wheel, the system uses hydraulic cy
5、linders mounted on the drive to achieve the barrel and mounted and laminated on two letters of the head. In this paper, the mechanical design of the knowledge of the transmission system, spinning systems and related components for installed systems such as motors, sprockets, shafts, etc. carried out
6、 a detailed design and calculation, and calculation of the relevant parts be checked to ensure that its stiffness , the shear strain and fatigue limit to meet the design requirements. Key words：Spinning; water heater; hydraulic transmission 济南大学毕业设计 - 3 - 目 录 摘要.I ABSTRACT .II 1 前言 .1 1.1 旋压工艺的研究概述.
7、1 1.2 国内外旋压设备研究与发展.1 1.2.1 旋压机分类 .2 1.3 研究课题的目的和意义.3 1.4 本次设计的主要研究内容和目的.3 2 总体方案设计.4 2.1 床身结构的选择.5 2.2 主传动的选择和确定.5 2.3 实现压紧动作.5 2.4 实现进给运动.5 3 机械传动系统设计构设计.6 3.1 电机减速器的设计和选择.6 3.1.1 主轴受力分析.6 3.1.2 主轴所受的扭矩.6 3.1.3 主轴功率计算.7 3.1.4 减速器的选择.7 3.2 滚子链传动的设计.7 3.2.1 选择链轮齿数和确定传动比 i.7 3.2.2 计算当量的单排链的功率.7 3.2.3
8、确定链条型号和节距 P.8 3.2.4 计算链节数和中心距.8 3.2.5 选择润滑方式.8 3.2.6 计算链传动的压轴力.8 3.2.7 链轮的基本参数和主要尺寸.9 3.3 转轴的设计.9 3.3.1 轴的结构设计.9 3.3.2 轴的尺寸计算.10 济南大学毕业设计 - 4 - 3.3.3 键的选择和校核.11 3.3.4 轴的校核.11 3.3.5 选择轴承.12 3.3.6 端盖的设计.12 3.3.7 联轴器的设计.13 3.4 滚珠丝杠螺母副的选择.13 3.5 转台的设计.14 3.6 胎具盘的设计.14 3.7 箱体的设计.15 4 液压系统的设计.16 4.1 液压缸参数
9、计算.16 4.2 拟定液压系统.17 4.3 液压元件的选择.18 5 结论.19 参考文献.20 致谢.21 济南大学毕业设计 0 1 前言 1.1 旋压工艺的研究概述 金属的塑性加工技术的是指利用金属的可塑性，通过旋压这种方式，是金属发 生变形，得到自己需要的零件的加工方法。随着旋压技术的日益成熟，国际市场的 竞争、制造的需要，进一步发展旋压技术已经越来越重要。现在，很多零件都需要 更加强韧，轻型，所以塑性加工的零件迫切需要发展，不断地改进，向优质高效低 耗的目标不断前进。 旋压技术和其他工艺比起来在某些方面尤其不可比拟的优势。利用旋压技术加 工一些比较精密的圆筒，特别是在加工薄壁筒体。
10、它主要是以挤压、拉伸为特点的 加工技术。旋压技术是利用金属的流动性，通过旋轮的挤压使金属变形，他是一种 比较特殊的综合了挤压和拉伸工艺的加工技术。由于这种技术的特点，所以它可以 完成，拉伸，挤压，收口等多种不同的工序。旋压技术加工一些特殊零件与一般加 工方法相比具有加工精度高，密封性好，节省材料等众多优点1。所以现在我国的 旋压技术急需提升。 1.2 国内外旋压设备研究与发展 陶瓷行业最先使用了旋压技术，是加工起来更加方便快捷。经过相当长时间的 发展的实践，人们开始利用旋压的方法来制作一些金属的容器。从那时起，旋压成 型技术从最开始的低效率需要人工的加工方法一步一步变为电力驱动。电动机的使 用
11、和旋压轮的改进对旋压成型技术有很大的推动作用。现在的旋压水平已经比以前 提高很多。 后来旋压技术不断发展，出现了强力旋压，使旋压工艺的应用越来越广泛。强 力旋压这种技术最早出现在瑞典和西德，经过发展后被引进美国，那时就应用于航 空工业。1953 年，美国利用旋压技术制成了首批具有专用特点的强力旋压机，用来 制造航空零件。其他各国也紧跟，日本、英国、前苏联等国也开始采用了强力旋压 这种新兴的工艺技术，由于这些国家的使用和发展，强力旋压技术在工业生产中的 应用不断地扩大。六十年代以来，强力旋压技术发展非常的迅速。目前为止，宇航、 航空、兵器、 冶金、化工、机电和民用企业都已经开始使用强力旋压技术，
12、并且已 进入原子能等重要的工业部门，使得旋压技术越来越重要2。 旋压的设备也在不停的进行改进和发展，旋压技术得到很大的发展和广泛的应 用，用来旋压设备制造业发展越来越快3。现在，德国和美国这两个国家是旋压设 济南大学毕业设计 1 备制造技术最发达的两个国家。 以生产卧式旋压机为主的德国和日本产的系列最完 整，应用最广泛。大型的旋压设备一般是美国制造的。现在，国外的一般旋压机的 制品尺寸范围一般是直径 5-5000mm，壁厚 0.2-150mm。重型的旋压机的旋压最大直 径达 7.6m，旋压的最大长度是 30m，最大的重量是 60 吨。 虽然我国内对旋压技术的应用很早，但是在解放前国内的旋压及时
13、却没有多大 发展。解放以后，我国的一些电子管厂、日用品厂、航空工厂才开始慢慢的采用手 工普通的旋压技术。到了六十年代初期，所最先开始研究旋压工艺的是北京航空工 艺研究所，通过和工厂的合作研究，成功地将这种技术用应于航空产品的批量生产。 在六十年代，研究旋压机的研究所雨后春笋般的涌现了出来，例如有色金属研究总 院，当时制造了很多当时急需的铝管、铜管。到了七十年代，我国的卫星、航空、 冶金、通信、导弹、舰艇、原子能、化工和轻工等各个工业部门都广泛的采用旋压 技术，使得整体水平上涨了很多4。当时，国内采用的各型旋压机设备已经超过百 台，其中大多数是我国自行研究制造的。随着我国的旋压技术理论不断地成熟和技 术积累，旋压技术得到很大的发展。许多研究所、冶金厂和一些重要的机械工厂使 用并发展了旋压生产的工艺。一些重要的旋压制件包括了各种导弹封头、飞机桨帽、 炮管、鱼雷壳体、喷管、 潜望镜筒、火箭弹壳体以及超宽板等。旋压的材料有钨、 铌、钼、
