带自动上卸料功能数控四辊卷板机设计开题报告

全文总字数：4548字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究意义

卷板机是使金属板材根据三点成圆原理，利用工作辊相对位置变化和旋转运动，使板材产生连续弹塑性弯曲而获得预定形状及精度的工件的金属成形设备^[1]。卷板机依据辊轮数分为二辊、三辊、四辊等类型^[2]。进入工业4.0以来，各行各业对金属板材的需求量也将越来越大。而在众多加工金属板材的设备中，四辊卷板机以其对中便利、剩余直边小、加工板材多样及矫圆准确等诸多优点广泛地应用于工业生产中。

早期出现的卷板机多为结构对称的三辊卷板机，这种卷板机的结构一般比较简单，通常采用机械传动，并且不能对板材进行预弯，加工板材效率也较为低下。20世纪70年代末到80年代中期，国内某锻压机械制造公司成功研制出了新型的卷板机，填补了国内的空白，此类卷板机的结构和工作方式和之前的有了巨大变化，其工作辊的数目发生了变化，由原来的三辊变成了四辊，传动形式也由原来的机械传动逐步过渡到了全液压传动，使得其工作效率较原来的提高了2-3倍^[3]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

对四辊卷板机的卷制工艺进行研究，分析卷制时四个辊轮的工作步骤，彼此之间的相互配合，如何实现相应的动作，采用怎样的传动机构去实现相应的动作，并通过相应的控制手段去保证动作的精准快速，利用有限元分析来进行验证，验证通过之后根据上述要求进行卷板机的结构设计，保证运行的安全稳定且结构不过分复杂。

对自动上卸料装置进行研究，选择合适的板料小车来运送板材，利用传感器检测板材是否运送到位，然后驱动执行机构带动夹持机构对板材进行夹持搬运，执行机构目前有直角坐标式机械手和关节式机械手，比较它们的优缺点，选择合适的执行机构，夹持机构大多选择真空吸盘，设计气动装置实现真空吸盘的吸附，设计吸盘的分布位置保证能够稳定夹持板材，并考虑突发情况，搬运过程保证平稳快速；板材被搬运后的自动对正装置的设计，对正需要实现平稳快速，以此保证加工时间；板材的传输机构也有传动滚轮式，工业毛刷式和传送带式，比较它们的优缺点，根据工作实际情况选择合适的传输机构；卸料装置选择使用推板讲卷板推出，怎么去实现推出过程，推出之后卷板如何放置，放置时是否会影响到形状质量；最后设计一套控制系统，将各个装置联系起来，互相配合，实现数控四辊卷板机的自动上卸料。

3. 研究计划与安排

第1-3周：明确毕业设计任务，查阅相关资料，初步提出系统总体设计方案，并撰写开题报告；

第4-6周：分析给定参数，确定总体设计方案，并提出液压系统、控制系统设计方案；

第7-10周：机械结构详细设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 邢伟荣. 卷板机的现状与发展[j]. 锻压装备与制造技术,2010,45(2):10-16.

[2] 陈德道,杨晋,安虎平. 四辊卷板机最小弯卷半径控制模型的研究[j]. 锻压技术, 2016, 41(1): 77-82.

[3] 宋坤. 高精度四辊卷板关键技术研究[d]. 南京理工大学,2017.