开题报告-不锈钢板自动冲孔机的设计.docx

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1、毕业设计（论文）开题报告题目不锈钢板自动冲孔机的设计1、目的及意义（含国内外研究现状及发展趋势）钢板冲孔机是应用较广的制造设备之一，其广泛应用于机械、汽车、电子设备、仪器制造、国防工业、日用品等生产行业。科技发展对设备的自动化程度要求也越来越高，此次设计的不锈钢板自动冲孔机可实现送料、夹紧、冲孔整个过程自动化，控制系统采用PLC控制，大大提高了工作效率和工件的加工精度，节省了劳动力，降低了生产成本。全自动不锈钢冲孔机可以解决不锈钢板冲孔难、速度慢的问题，全面取代现有的台钻及手动冲孔，为企业节约了大量的生产成本，保护了环境。日新月异的高新技术，带动新材料、新设计、新工艺不断推陈出新，作为现代化机

2、械中的冲孔机，也以不断创新的先进技术和全新的面貌出现在用户面前。目前的冲孔机中，都采用了现代电子技术，如票据自动冲孔机采用的票据打孔设备是采用PLC控制伺服系统进行票据自动定位，具有定位精度高、生产效率高的特点。全自动打孔冲孔机中的自动调整、打孔、成型、灯光指示、自动报警、自动排屑等，构成了手动、半自动、自动化产品系统；为了服务于不同用户的需要，小到个人用的经济型订书机，大至机关、企事业单位用的全自动专业冲孔机，都配套完备；面对不同用途，金属、铁圈、胶圈、螺旋圈（金属、塑料）或圆钮、打孔、无孔热熔等各种冲孔机应有尽有；对不同行业、不同业务、不同场合乃至不同零件及其厚度的需要，有专门设计的轻巧型

3、的、办公室用的、专业用的、票据用的、工厂用的产品等，各种冲孔机种类齐全；对于刻意追求形象美观、色泽鲜艳、设计独具个性的用户，现代冲孔机也一改过去的老面孔，出现了各种颜色、多种造型、创意新颖、功能“二合一”、材料多样的装饰型冲孔机。总之，适应时代潮流，适应市场需要，适应用户“上帝”的意愿，冲孔机正向着产品多样化、系列化、功能化、操作简单化、自动化、价位多元化方向发展。目前，我国冲孔机市场也在向国际市场接轨，世界知名的办公及工厂设备厂商如法国宝、彪马、亚大力、美连、意必高、利宝等公司产品相继进入我国市场，欧美的、口本的及我国大陆、香港特别行政区、澳门特别行政区、台湾省产的冲孔机，各式各样品种不断推

4、陈出新并展示于中国市场，使广大用户大开眼界，领略各种新潮风格的产品。在日常生产和生活中，冲孔工作随处可见，这样的设备也多种多样，但集送料和冲孔功能于一身的联合冲孔，迄今为止在相关文献发表还不多见。基于此种情况，本次设计的全自动冲孔机将送料和冲孔功能集于一身，很好的解决了以前的人工送料问题，使结构流程得到很好的简化及缩短，提高了生产效率及工作环境的安全性能，力求做到环保及节省资源的效果，使得冲孔的效率大大的提高。2、基本内容和设计方案1.1 不锈钢板自动冲孔机实现功能对长度为3米，宽度为lOOmm,厚度为2mm的不锈钢板进行打孔，孔的直径为630mm,孔和孔的间隔为30mm，打孔的速度为30孔/

5、分钟。通过控制系统实现不锈钢板自动冲孔机的自动化。2. 2设计方案根据题目及其查阅资料可知，设备由机械和控制两部分组成，机械部分由机架、送料装置、油压系统和冲孔装置组成3. 2. 1机械结构1 .冲孔装置不锈钢板自动冲孔机结构设计有曲柄压力机和液压冲孔机两种；曲柄压力机工作原理：电动机通过小齿轮、大齿轮（飞轮）和离合器带动曲轴旋转，再通过连杆使滑块在机身的导轨中作往复运动。将模具的上模固定在滑块上，下模固定在机身工作台上，压力机便能对放置在上、下模之间的被冲压材料进行加压，依靠模具将其冲制成工件，实现压力加工，如图1所示。图1曲柄压力机的结构及工作原理液压冲孔机工作原理：通过液压缸的往复运动带

6、动活塞杆及冲头对工件进行冲压，依靠模具将其冲制成工件，实现压力加工，如图2所示。液压缸冲头亍套缸活塞/退料板图2液压冲孔机工作原理通过对两种冲孔机的比较，液压冲孔机具有冲孔速度快、定位精准、冲孔效果好等优点，旦在现代冲孔技术中，绝大多数采用液压冲孔，以及根据设计任务要求，通过比较采用液压冲孔机实现冲孔。2 .送料装置送料系统能够自动输送需要打孔的板材，为了可以准确的将板材送到冲头所在部位，不锈钢自动冲孔机采用了高精确度的伺服电机，并且选择齿轮齿条传动，从而能够让不锈钢自动冲孔机的送料准确性更高，同时PLC控制，使其加工精度极其稳定、可靠。如图3所示，伺服电机带动齿轮，齿轮带动齿条，将旋转运动转

7、换为直线运动，齿条固定在机座上，伺服电机通过导轨位于机座上方，夹料座固定在伺服电机上，从而实现送料功能。齿轮图3齿轮齿条传动简图其中夹持装置包括夹持气缸2、夹头1和夹料座3。夹持气缸2安装在夹料座3上。夹持气缸3的活塞杆与夹头1相连接,夹头1位于夹料座3上方。夹持气缸2能够带动夹头1将位于夹头1与夹料座3之间的工件夹紧。由此,夹头与夹料库能够对工件进行夹持,结构简单,操作可靠性高。3图4夹持装置3 .模具装置根据不锈钢板自动冲孔机实现功能的内容，需要对长度为3米，宽度为100mm,厚度为2mm的不锈钢板进行打孔，孔的直径为30mm,孔和孔的间隔为30nmb打孔的速度为30孔/分钟，由此而制作模

8、具。由于打孔速度较快，可考虑一次冲二到三个孔。且如图6所示横向冲孔材料空间不够，所以采用图7所示纵向冲孔，由此而制作模具。图7纵向冲孔4 .设计总图液压缸图8设计简图如图8设计简图所示，不锈钢板自动冲孔机的原理为：夹持装置夹持工件从液压缸方向移动到另一边，开启液压冲孔，同时伺服电机带动齿轮齿条运动，带动1:件向液压缸方向移动，边进给边冲孔，从而达到自动冲孔的目的。2. 2. 2控制系统设计目前的控制系统，主要有PLC与单片机两种。控制系统采用PLC可编程控制器来进行控制，PLC拥有以下鲜明的特点：（1）使用方便，编程简单；（2）功能强，性能价格比高；（3）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；

9、（4）可靠性高，抗干扰能力强；（5）系统的设计、安装、调试工作量少；（6）维修工作量小，维修方便。不锈钢自动冲孔机的PLC控制系统非常灵活，而且容易扩展，能进行连续过程的PID回路控制并与上位机构成复杂的控制系统，从而有效实现生产过程的综合自动化。在使用过程中，PLC控制系统采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，操作人员无需计算机知识，让现场调试更加容易。电源输入模块PLC油泵传感器伺服电机图9控制系统框图3、进度安排：第1-3周，论文提供纲、查阅资料，完成开题报告;第4周，完成总体方案设计及论证；第5-6周，完成机械结构设计第7-8周，完成控制系统硬件设计第9T0周，完成控制系统软件设计第11-12周，完成毕业设计说明书及图纸第13周，毕业答辩