机械毕业设计1215汽车弹簧液压弯管机设计论文.docx
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机械毕业设计1215汽车弹簧液压弯管机设计论文
汽车弹簧液压弯管机设计
摘要
在汽车弹簧生产工艺中，卷耳包耳工序是关键。
单工位弯耳机是对汽车钢板弹簧主板进行切头弯耳一次成型的液压设备。
首先，文中提出了几种钢板切头弯耳的可行性方案以及工艺措施，并进行了分析、比较、论证，选出最佳方案。
其次，确定出单工位液压弯耳设备主要需要的机构及运动，并选定出各自具体的运动结构方案。
再通过以上分析、考虑，综合确定出设备的总体运动结构方案。
利用所给有关数据，对设备的各个机构进行动力、运动设计计算，确定各机构的尺寸。
绘制总体装配图及部件图，确定本设备的布局尺寸，设计出达到要求的汽车钢板弹簧的单工位液压弯耳。
而且在最后对整个设计工作进行总结、归纳，对部分设计问题进行分析说明。
关键词：
液压设备 弯耳机单工位弯耳机
Abstract
Bendingisthekeyintheplatespringproduction.Thisdescriptionisageneraldesignandelucidationrelevanttoautomobilesteelplatebendingmachinewhatisusedascutting-outtheheadoftheplatespringandbendingtheplatespring.Designedinthedescriptionisasingleworkinghydraulicplatebendingequipments.
First,inthisdescription,itraisedseveralexecutableprogrammersandposedseveraltechnologicalspecificationstoproducttheautomobileplatespring.Andthenweproceededtocompareandarguedtheprogrammers.Bevirtueoftheargument,weselectedthebestproject.Thenmakesurethemainrequirementsofthemachinesandsportconstructionofthesingleworkinghydraulicplatebendingequipments,anddefinitudethespecificstructures.Thenwewerevirtueoftheseresearches,andcombinedvariousopinions,wemadeselectionoutconcretelytheprojectagain.Sumuptheaboveanalysisandconsideragain,synthesizetomakesurethetotalsportconstructionoftheequipmentsandtheproject.Thenwecanbevirtueoftheparameterandrefertothereferencebook,makeuseofaneachorganizationforcount,weproceedtodesignandcalculateofthemotivepowerandsportmovementoftheequipment,andmakesurethesizeofeachorganization.
Thenwedraftedthegeneralassemblydiagramandpartsassemblydiagramofthisequipment,certainthisequipmentsattaintherequeststhatweneededtoproductthespring.Atfinallyproceedstowholedesignwork,andwecangettheequipmentofthesimplexworkingbendingmachineoftheautomobilespring.
Keyword:
HydraulicequipmentBendingequipmentAsingleworkingbendingequipment
引言
汽车钢板弹簧是极易损坏的零件，其主要是用于汽车、拖拉机和铁道车辆中作为一种弹性悬挂装置，起缓冲和减振作用，也可以在各种机械中作为防振装置。
具有机构简单，修理方便的特点。
它不仅用量大，消耗多，而且对汽车工业发展有不可替代作用。
汽车弹簧单工位弯耳机是对汽车钢板弹簧进行切头弯耳的设备。
去年我到湖北东风汽车公司进行了实习，在实习中我发现其对钢板弹簧弯耳工序都采用陈旧的单工位机械式弯耳设备或双工位液压式弯耳设备。
而国外则大多采用单工位液压式自动控制设备及工艺。
我们对汽车弹簧单工位弯耳机设备的产品开发和研究可以提高我国的钢板弹簧弯耳技术，使我国的弹簧弯耳技术跟上国际技术水平，加速我国汽车产业的发展。
本文所设计的设备，实现了一机多能即切头弯耳一机加工，提高生产效率，减低生产成本，使加工工艺变得简单易行，并且缩短了工作节拍，提高了加工的质量。
采用液压和PC自动控制，使设备的维护变简单。
第一章总体方案论证
目前汽车生产厂家对钢板弹簧弯耳这一工序主要有以下三种。
1.1液压式双工位弯椭圆耳型设备介绍
该设备主要用于加工椭圆耳型的钢板弹簧卷耳，该卷耳结构如图1-1。
图1-1
1.1.1生产布置
在生产中设备的布置如图1-2。
工件→加热设备—950℃→冲床—切头→弯耳设备—成型→合格品
图1-2
1.1.2工艺措施
将钢板弹簧加热至950C高温，在冲床上切头，然后在弯耳机上进行卷耳加工，完成一个合格的卷耳，其工艺流程见图1-3。
1工位：
切头2工位1工步：
弯耳成型2工步：
抽芯取工件
图1-3
1.2机械式多工位卷耳设备介绍
该设备用于加工钢板弹簧卷耳耳型，耳型结构见图1-4。
卷耳
图1-4
1.2.1生产布置
在生产中，设备的布置如图1-5。
工件→加热设备—950℃→冲床—切头→弯耳设备—弯耳→整形设备—整型→合格品
图1-5
1.2.2工艺措施
钢板弹簧加热至950C高温后，在冲床上进行切头，在弯耳设备上分三个工步进行弯耳，最后在整形设备上进行整形，完成一个合格的卷耳耳型，其工艺流程见图1-6。
工位1：
切头2工位1工步：
初弯2工步：
二次弯曲3工步：
成型3工位：
整形
图1-6
1.3液压式单工位弯耳设备介绍
该设备用于加工平卷耳。
这种耳型较上、下卷耳及椭圆卷耳减小了耳型的内应力，因其纵向力作用方向和弹簧主片断面中线重合，使用性能较上、下卷耳好，因此是以后汽车应用的趋势，以前应用受阻碍的原因在于其制造较复杂。
平卷耳结构见图1-7。
图1-7
1.3.1生产布置
生产中设备的布置见图1-8。
工件→加热设备—950℃→弯耳设备—成型→合格品
图1-8
1.3.2工艺措施
将钢板弹簧加热至950C高温，在弯耳机上分3个工步完成一个弯耳弯曲。
其工艺流程见图1-9。
工步1：
切头工步2：
抓紧转位弯耳成型工步3：
抽芯取工件
图1-9
1.4方案分析比较
从上面的方案分析可以知道：
机械式多工位弯耳机设备属于比较老的设备，其加工方法是靠模板的推移和工件沿模型强制卷曲成型。
其模具复杂，更换调整困难，生产效率不高，并且最后产品精度还须靠整型磨具来保证，提高了成本。
双工位液压弯耳机虽然相对于机械式多工位弯耳机多了液压自动制，多了芯轴结构，加工质量较容易保证，但同样存在即多了冲床设备，扩大了生产面积，增加了工人配额，劳动生产率还是很不高，工人劳动强度同样过大等机械式多工位弯耳机的缺点。
而单工位液压弯耳设备较前两种设备有了许多改进和优点：
首先，它将切头功能揉合到了设备中实现了一机多能并且无须整型，减少了生产设备，缩小了生产面积，同时提高了生产效率，降低了工人劳动强度，减少了工人配额，降低了板簧生产成本。
其次，设备采用了芯轴结构，在切头时，对芯轴加了V形支承块，使工艺的实施变得简单。
同时，设备有了切头机构，缩短了工作节拍，单件生产时间变短，使工件在加工过程中温度变化范围减小，内部组织变动不大，可得到较好的组织结构，不易产生突出的加工应力及变形。
因而在以上条件保证下，能较好地保证加工质量，不易产生废品。
最后，该设备采用液压传动，便于实现PC自动控制避控制，所以维修简单同时还确保了设备良好的工作性能及使用性能.
综合以上的分析、论证，考虑到具体的条件，确定出本设备的设计原则有以下几点：
（1）高的生产效率。
尽量缩短各个动作时间，选用先进的工作方法及技术。
（2）经济性原则。
尽量减少生产成本，节约原材料。
减少工人配额。
（3）设备制造、维护、使用简单方便。
尽量采用液压传动，以便采用PC自动控制。
（4）扩大设备加工范围。
考虑钢板弹簧卷耳规格的变化及设备的调整适应。
（5）减轻工人的劳动强度。
第二章具体运动结构方案设计
在查询相关资料及通过前面对各种设备方案及加工措施的分析、论证，可以确定出单工位液压弯耳设备主要需要以下的机构及运动来保证所须零件的加工要求：
1抽芯机构及运动；
2切头机构及运动；
3定位机构及运动；
4抓紧机构及运动；
5压紧机构及运动；
6转位弯耳机构及运动；
7工作台升降机构及运动。
其工艺流程图如下：
现考虑具体的工作条件及工作要求来分析选定各个具体的运动结构方案。
2.1抽芯机构运动结构方案的选定
液压式单工位弯耳机增设芯轴来保证板簧加工耳型精度，而抽芯机构就是为了顺利地卸出工件，使芯轴能脱离工件，方便地取出工件。
按工作条件而言，机构的运动很简单，一个油缸产生的直线往复运动即可满足要求。
但从工作过程来看，如果芯轴在工件弯耳是固定不动，在抓紧机构抓紧工件后，转位弯耳机构带动抓紧机构转动，工件同芯轴产生滑动摩擦，必然增加转位机构转动扭矩，同时因磨损对芯轴寿命也十分不利。
但反过来让芯轴转动，而芯轴与活塞杆的联接为固定联接，在芯轴转动时，活塞杆必然一起转动，长期如此工作对油缸来说是绝对不允许的。
因此，该机构中芯轴结构要求对活塞杆有相对转动，同时又能随活塞杆直线往复运动。
在选定这种结构方案时，有许多方法。
现将列举其中两个方案进行分析、比较以选定最佳方案。
见图2-1。
方案A：
作要求可以实现，但因联接螺钉的装拆涉及到空间位置，无法让开，所以对芯轴更换不便，不可取。
方案B：
作能够满足要求，同时对装配、更换芯轴极为有利，因此选用此方案。
方案A方案B
图2-1
2.2切头机构运动结构方案选定
切掉多余的头部是钢板弹簧在耳型弯曲加工前必要的工艺，其方法是多种多样的。
可以在冲床上进行切头，再在弯耳设备上进行弯耳，但这样势必扩大生产场地，，提高生产成本。
从前面的分析论证已知：
这样的工艺不足取。
当然也可以在弯耳设备上增设切头刀具结构，利用弯耳的芯轴作为支承，切削去多余头部，如图2-2。
但这样对芯轴的影响很大，特别是对于加工板簧中小耳型时，对芯轴的寿命是一个严重影响
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