毕业设计论文小型产品液压打标打码机设计.docx

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1、小型产品液压打标打码机设计摘要本文设计了一种小型液压打码机。该打码机用在产品出厂前打上出日期，生产班组等内容，以便于厂家跟踪产品的质量。打码机由机械、液压、电器三部分组成，机械部分包括床身滑动部件，工作台，打码机及丝杠螺母机构等。立置液压站用螺栓固定在机床身上，电气元件集中置于电气柜中。此次设计完成了液压缸的尺寸及结构的确定，液压元件的选择，阀站的设计，液压站的机构确定，机身的尺寸与结构确定及P1C程序的设计。打码机机身采用单柱式结构，操作方便，可三面接近工件，装卸件简单方便，特别是轴累零件校直和板材弯曲成型工艺应用这一结构形式十分方便。液压装置采用液压站结构形式，立式，电机驱动的液压泵置于油

2、箱内，改善了泵的吸油性能；阀组置于油箱顶盖上方，通过胶管与液压缸相连。整个机身结构紧凑，美观大方。关键词：P1C,打码机，压头，冲压1绪论12概述52.1打码机的技术特点及主要参数52.1.1技术特点52.1.2打码机的主要参数52. 2木儿3).Ja52.2 .1机械部分62.3 .2液压系统原理63液压系统设计与计算73. 1驱动系统的选择73.2液压缸工作压力的确定83. 2.1额定压力84. 2.2公称打码力83.3活塞式液压缸内径以及活塞杆直径的确定83.3.1内径计算83.3.2活塞杆直径的确定93.4液压缸的推力和流量计算93.4.1实际工作推力93.4.2液压缸流量计算91.1

3、 5活塞杆直径的验算93.6 液压缸壁厚的确定103.7 液压缸外径的计算113. 8液压缸的缸底缸盖计算113.9最小导向长度以及钢体强度的确定123 .9.1最小导向长度确定124 .9.2液压缸长度确定123.10液压缸进出油口尺寸的确定123. 11液压缸结构的选择124滑动工作部分的设计143.1 丝杠导轨设计144. 2滚珠丝杆螺母副的校验144.2.1危险速度的校验144.2.2冈IJ!生154.3工作台及床身184. 4打码压头185机身的机构设计184.1 机身的基本结构及尺寸参数确定185. 2机身部分截面的强度校核196控制系统设计216. 1217. 2P1C236.3

4、梯形图236. 3.1子程序237. 3.2J*-24结论26致谢26参考文献271绪论液压机是在生产成型制品中应用最广范的设备之一。自从问世以来发展很快，现已成为工业生产中不可或缺的设备之一。因为液压机在工作中的适应性广泛，使得其广泛应用于国民经济的各个部门。如管、线、型材挤压；板材成型；胶合板压制、打包；粉末冶金、塑料及橡胶制品成型；人造金刚石、耐火砖压制和炭极压制成型；轮抽压装、校直等等。各种类型液压机的飞速发展，极大的促进了工业的进步与发展。伴随着液压技术、微电子技术的发展和普及，液压机也有了更进一步的发展。目前，用于金属金属的模锻成型的最大标称压力已达750MNo很多机型现已采用工业

5、PC或CNC机来进行控制，提高了产品的质量和生产效率。近些年金属压制和拉伸制品的需求逐年提高，对产品的品种的需求也越来越多。为了适应中、小批量的生产，就需要能够快速调整的加工设备，液压机就此成为理想的成型工艺设备。特别适当液压机系统实现具有对压力、形成速度单独调整后，不仅能够实现对复杂工件以及不对称工件的加工，而且，实现了极低的废品率。这种加工方式还适合于长行程、难成行以及高强度的材料。可变的动力组合、短的时间加工、根据工件长度的简易的压力行程调整，这与机械加工系统相比有优越性。液压机作为一种通用的无削成型加工设备，其工作原理是利用液体的压力传递能量已完成各种压力的加工的。其工作特点一是动力为

6、“柔性”传动，不像机械加工设备一样动力传动系统复杂，这种驱动原理避免了机器过载的情况；二是液压机的拉伸过程中只有单一的直线驱动力，没有“成角的”驱动力，这使加工系统有较长的生命期和高的工件成品率。液压机有单动、双动、三动三种基本的动作方式。在单动方式中，压头（或滑板）作为移动部件单向移动完成压制过程。这种工作方式没有压边装置。单动压力机主要用于薄型中，适用于卷材和带型材料。双动型压力机有两个移动部件：滑板（或冲头）和模板。其工作过程是，冲头（或滑板）自上而下拉伸冲料，模板充作固定压板。在压制成型后,模板能实现打料顶出功能。可根据材料和工件的特征参数来调整模板的压力。三动型压力机中，深拉伸滑块和

7、压边滑块自上而下移动，有模块实现打料动作。但是，模块也可以充作压边块来实现专门的成型操作。这种压力机也可以做双动机用。由于内滑板和压边块相关联，因此成型压力和压力边合成整个系统的总负载。按照机架结构形式液压机可分为梁柱式、组合框架型、整体框架式、单臂式等。按照功能用途液压机可分为手动液压机、锻造液压机。冲压液压机、一般用途液压机、校正、压装液压机、层压液压机、挤压液压机、压制液压机、打包块液压机、专用液压机十组类型。由于液压机的液压系统和整机结构方面，已经比较成熟，国内外液压机的发展主要体现在控制系统等方面。微电子技术的飞速发展，为改进液压机的性能、提高稳定性、加工效率等方面提供了可能。相比来

8、讲，国内机型虽种类齐全，但技术含量相对较低，缺乏技术含量高的高档机型,这与机电一体化，中小批量柔性生产的发展趋势不相适应。在国内外液压机产品中，按照控制系统，液压机可分为三种类型：一种是以继电器为主控元件的传统型液压机；一种是采用可编程控制的液压机；第三种是应用高极微处理器（或工业控制计算机）的高性能液压机。三种类型功能各有差异，应用范围也不尽相同。但总的发展趋势是高速化、智能化。1 .继电器控制方式是延续了几十年的传统控制方式，其电路结构简单，技术要求不高，成本较低，相应控制功能简单，适应性不强。其适用于单机工作。加工产品精度要求不高的大批量生产（如餐具、厨具产品等），其也可组成简单的生产线

9、，但由于电路的限制，稳定性、柔性差。现在，国内许多液压机厂家是以这种机型为主，使用对象多为小型加工厂，或加工进度要求不高的民用产品。国外众多厂家只是保留了对这种机型的生产能力，而主要面向以下两种技术含量高的机型生产。2 .可编程控制器在继电器控制和计算机控制发展的基础上开发出来的，并逐渐发展成以微处理器为核心，把自动化技术，计算机技术，通讯技术融为一体的新型工业自动控制装置。目前已被广泛的应用与各种生产机械以及自动化生产过程中。随着技术的不断发展，可编程序控制器的功能更加丰富。早期的可编程序控制器在功能上只能进行加单的逻辑控制。后来一些厂家开始采用微电子处理器作为可编程序控制器的中央处理单元（

10、CPU）,从而扩大了控制器的功能，使其不仅可以进行逻辑控制，而且还可以对模拟量进行控制。因此，可编程控制器控制方式是介于继电器方式和工业控制机控制方式之间的一种控制方式。可编程控制器有较高的稳定性和灵活性，但在功能方面与工业控制机相比有一定差异。现在，国内有些厂家采用可编程控制器控制方式，如天津锻压机械厂有60%的产品装有P1C。通过采用P1C控制，使系统的控制性能和可靠性大大提高。国外厂家如丹麦的STENHQJ公司采用了SIEMENS的可编程控制器，实现对压力和位移的控制。3 .工业控制机控制方式是计算机控制技术成熟发展的基础上采用的一种高技术含量的控制方式。这种控制方式以工业控制机或单片/

11、单板机作为主控单元，通过外围接口器件（如AD,DA板等）或直接应用数字阀实现对液压系统的控制，同时利用各种传感器组成闭环回路式的控制系统，达到精确控制的目的。这种控制方式的主要特点如下；（1）具有友好的人机交互性，操作简单。如:BRe）WNBoGGS公司的产品，可通过数字面板显示输入压力、快进和回程速度、压制速度以及包压/停机时间参数，极大减轻了劳动强度。（2）控制精度高。数字控制的行程长度及工作行程与传统的机械式的行程开关控制相比，精度有极大的提高。一般控制进度可达到0.05mm。（3）易于实现高速化，提高生产效率。如美国的FERRA公司通过采用电子威处理控制方式，工作循环比以前快60%.（

12、4）可顺利实现对工作参数（压力、速度、行程等）的单独调整。通过对控制参数的单独控制，调整被加工材料的流动，能进行复杂工艺、不对称工件的加工。（5）预存的工作模式。可对不同的工件的工艺过程、工艺参数预先储存和重复调用，缩短调整时间。这与柔性加工要求相适应。（6）对高速下的换向冲击可利用软件来消除，以降低噪声，提高系统稳定性。（7）在安全方面，可利用软件进行故障预诊断，并自动修复故障和显示错误。如STENHQF的机型和BROWNBOGGS公司都有此项功能。（8）易实现生产线的集成控制，组成柔性生产线及与上位机进行通讯和实现调度控制。现在，国外众多液压机生产厂家生产这种高性能的工业控制机控制方式的液

13、压机产品，如美国MU1T1PRESS,丹麦STENHQJ及加拿大的BRe）WNBe）GGS等公司。正是因为采用这先进的控制方式，是整机的控制性能，生产效率都有很大的提高。而与国外发展的情况相比，国内极少有采用工业控制机控制方式的产品，成熟的产品是采用可编程控制器（P1C）的控制方式。作为液压机两大组成部分的主机和液压系统，由于技术发展趋于成熟，国内外机型无较大差距。主要是在于加工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤、冷却及防止冲击和震动方面，有明显的改善。在油路结构设计方面，国内外液压机都趋向于集成化、封闭式设计。插装阀、叠加阀和复合化元件及系统在液压系统中得到较广泛的应用。国外已经开始广泛

14、采用封闭式循环油路设计。这种油路设计有效的防止泄油和污染。更重要的是防止灰尘、污物、空气、化学物质入侵系统，延长了机器的使用寿命。由于加工工艺方面的原因，国内采用封闭式循环油路设计的系统还不多见。在安全性方面，国外某些采用微处理器控制的高性能液压机利用软件进行故障的检测和维护，如BROWNBOGGS产品可实现负载检测、自动模具保护以及错误诊断等功能。如今液压机的发展趋势主要表现在以下几个方面：（1）高速化，高效化，低能耗。提高液压机的工作效率，降低生产成本。（2）机电一体化。充分合理的利用机械和电子方面的先进技术促进整个液压系统的完善。（3）自动化、智能化。微电子技术的高速发展为液压机的自动化

15、和智能化提供了充分的条件。自动化不仅仅体现在加工，应能够实现对系统的自动诊断和调整，具有故障预处理的功能。（4）液压元件集成化，标准化。集成的液压系统减少了管路连接，有效地防止了泄漏和污染。标准化的元件为机器的维修带来方便。2概述2.1 打码机的技术特点及主要参数为了跟踪产品质量，很多厂家在自己的产品出厂之前，要求在产品上打出出厂日期、生产班组等内容。由于厂品的材料不同，打出的字大小、多少不同，打码机的型码也各不相同。2.1.1 技术特点(1)该打码机的结构紧凑与同吨位液压机相比，体积小、重量轻；打码机可在规定范围内通过调整液压系统压力调整，操作简单灵活，使用安全可靠。本打码机通过更换压头，还可以用于冲压等压力加工，实现一机多用。(2)对于不同字码、字型和字数要求，可以通过拆下压头更换各种字头实现。(3)液压系统采用压力继