铜管矫直切断机的设计

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1、摘要生产电冰箱和空调的工厂的冷凝管的铜管需要铜管矫直切断机切断下料，而国内没有成熟的铜管矫直机，所使用的是从日本进口的机器。本文运用国内外著名机械设计专家关于矫直切断技术研究的优秀成果，设计出了具备自主送料、矫直、切断、拉断、堆放等功能，且可实现高效切断、柔性生产，产品精度符合要求、高质量、无屑无变形的铜管矫直切断机。通过比较传统管材矫直方法的各种特点及应用，将辊矫直改为滚轮矫直，更适合本课题研究的矫直切断机的工作要求。经过相比现有管材切断办法的优缺点，完成了对切断方案的设计，采纳滚压剪切法切断铜管，可以达到切口平整、无切屑、无变形的

2、要求，且生产效率符合要求。本文通过查阅资料和在市场上调研后设计出铜管矫直切断专机。经Creo3.0软件绘制三维图，CAD软件绘制二维图，完成了对铜管矫直切断机的设计。本文基于传统的铜管矫直切断机提出了以下两个特点：1、能够通过PLC控制完成任意长度的切断；2、通过滚压剪切法实现无屑、无变形切断，且切断半径可调。关键词：铜管，矫直切断机，滚压剪切法，结构设计目录摘要IAbstractII一绪论11.1课题的来源、背景及意义11.1.1课题的来源11.1.2课题的背景11.1.3课题的意义11.2国内外研究现状11.3本课题研究内容1二矫

3、直与切断机构的设计与计算32.1矫直方案的选定32.1.1铜管矫直原理与方法32.1.2矫直力的理论计算42.2切断方案的选定72.2.1传统管材切断方案72.2.2滚压剪切法82.3本章小结8三铜管矫直切断机的总体设计93.1概述93.1.1矫直切断机机械系统设计要求93.1.2矫直切断机总体方案设计103.1.3切断机参数特性113.2铜管矫直切断机结构设计113.2.1送料传动结构方案设计113.2.2切断装置133.2.3矫直装置结构143.2.4夹紧拉断装置结构153.4总体结构设计三维图173.5本章小结19四主要零部件的

4、选型与计算204.1进给系统电动机的容量的选择204.1.1电动机容量的选择原则204.1.2步进电动机的概述204.1.3步进电动机的容量的计算204.2滚珠丝杆传动214.2.1滚珠丝杆副的工作原理214.2.2丝杆长度和导程的计算214.2.3丝杠所受的额定动载荷214.2.4估算丝杆轴允许最大轴向变形214.2.5估算滚珠丝杆的底径大小224.2.6滚珠丝杠副的规格代号224.2.7值校验234.2.8预紧力的计算234.2.9临界转速验算244.2.10滚珠丝杠压杆稳定性验算244.2.11额定静载荷验算244.2.12丝杆

5、轴拉压强度验算244.2.13系统刚度验算及精度选择244.3本章小结：25五总结26致谢27参考文献28一绪论1.1课题的来源、背景及意义1.1.1课题的来源本课题来源自于武汉文博通机电设施有限公司的协作项目“铜管矫直切断机的设计”，主要设计一种应用于薄壁、细径铜管的矫直切断机，要求设备能够快速切断，切口平整无切屑的目的。1.1.2课题的背景生产电冰箱和空调的工厂的冷凝管是总长大概10米的铜管，使用前要求对铜管进行校对，保证平直，绕在圆筒上的盘料卷不矫直就无法使用，为了将铜管矫直，而且按既定的长度切断，需要可靠性高的铜管矫直切断机。

6、而国内没有成熟的铜管矫直机，所使用的是从日本进口的机器，虽然能够矫直和切断，但是不是同步的，生产效率不高，所以生产一台具备自主送料、矫直、切断、拉断、接料等功能，并且要保证铜管切口变形小、毛刺少、端口平整的铜管矫直切断机迫在眉睫。1.1.3课题的意义基于铜管矫直切断机的实践需要，将平行滚轮和垂直滚轮矫直法以及滚压剪切切断法应用于铜管矫直切断机的设计，以达到提高设计质量，缩短铜管矫直切断机的开发设计周期的目的。1.2国内外研究现状生产电冰箱和空调的工厂的冷凝管是展开长大约10米的铜管，绕在圆筒上的盘料卷不矫直就无法使用，所以为了将铜管矫

7、直，而且按要求的长度切断，迫切需求铜管矫直切断机。而国内没有成熟的铜管矫直机，所使用的是从日本进口的机器，虽然能够矫直和切断，但是不是同步的，生产效率不高，并且国内切断方法多使用铣刀或砂轮切断法，切削时间长，且切下的铜末不易清除，使铜管杂质增多，影响冰箱或空调的制冷效果。冲切切断法采用气缸或油缸驱动冲切模切断铜管。冲切法切断时间短，能满足同步切断的节拍要求，基本无切削，但是铜管断面有变形，我已经查阅到了比较合适的改进方案，将在本文第二部分第二节中作中详细介绍。因此生产出一台具有自动送料、矫直、切断、翻板堆放功能的铜管矫直切断机迫在眉睫

8、。1.3本课题研究内容本课题的研究内容是设计出完整可用于批量生产的铜管矫直切断机，原始的铜管矫直机主要由主机、送料架、料架、电气控制部分、气动部分、切断机构组成。但是我准备用步进电机带动丝杆螺母送料穿过校直机构进行校直，