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材料成型及控制工程焊接翻转机课程设计

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1 目录 一． 前言………………………………………………………………………2 二． 产品分析…………………………………………………………………2 三． 单轴翻转机设计…………………………………………………………4 四． 总结………………………………………………………………………7 五． 参考文献…………………………………………………………………7 2 一、前言 1、设计目的 焊接翻转机是一种变位机构，是将需焊工件回转，以便使所有的焊缝置于水平、船形等最佳的位置从而进行焊接的设备。选择合理有用的变位机构能够有效提高焊接的质量和生产效率，并降低人工的劳动强度及生产成本，加强安全文明生产，有助于现场管理。工作台的翻转采用手动，因为定位可靠，可以使工件处于最理想、最可靠的焊接最佳位置进行焊接。 2、设计意义 焊接装备就是在焊接生产中与焊接工序相配合，有利于焊接生产实现机械化，自动化，有利于提高装配焊接质量，促使焊接生产过程加速进行的各种辅助装置和设备。焊接翻转机是焊接变位机械的一种，是将工件绕水平轴转动，从而使之处于有利于装焊位置的焊件变位机械，主要用于梁、柱、框架等结构的焊接。焊接翻转机结构简单，操作方便，工作效率高、工作质量好，可实现360度回转。因此，焊接翻转机广泛应用于化工、铁路交通、冶金等工业部门的自动焊接系统。 3、设计的主要内容包括：翻转机头架的机座、回转机构、工作台等的机械设计、装配图设计等。 4、系统组成 翻转机主要由整体称重支架、主轴、翻转台、轴承、涡轮-蜗杆减速器、联轴器等部分组成一个完整的翻转系统。 整体承重支架用来支撑整个翻转系统；主轴可以使翻转台能绕水平轴运动；翻转台是用来承载被焊工件的的；轴承和主轴配合来保证翻转台转动；涡轮-蜗杆减速器是为了利用它的自锁性，防止翻转台在焊接过程中自动翻转；联轴器是为了将主轴和涡轮-蜗杆减速器相连接。 5、完成任务 通过本次课程设计全方位了解焊接翻转机的组成和它的工作原理，完成焊接翻转机的设计说明书一份，A0装配图一份。 二、产品分析 1、结构特点 被焊工件是典型的框架结构，由纵梁、横梁、风缸吊梁等部分组成。 2、焊接形成 该工件的焊缝成形为对接焊缝和角焊缝。 3、焊缝分布及焊接顺序、焊缝位置 表1 安装框架组成焊接顺序计划一览表（立面A位）

焊接 序号 接头 形式 焊接 要求 焊接 位置 焊缝顺序号 /施工图位置 图A位置操作注释 1 FW Z3 PB A1（C-C） 风缸吊梁3与横梁2角焊缝（2处）

2 FW Z3 PB A2（1C/2C/5C) 横梁2与下纵梁1角焊缝（3处） 3

表2 安装框架组成焊接顺序计划一览表(立面B位） 表3 安装框架组成焊接顺序计划一览表（施工图DK313-06-02-100上平面）

表4 安装框架组成焊接顺序计划一览表4（施工图--底面） 表5安装框架组成焊接顺序计划一览表5（右端面--E位）

焊接 序号 接头 形式 焊接 要求 焊接 位置 焊缝顺序号 /施工图位置 图A位置操作注释

1 FW Z3 PB B1（C-C） 风缸吊梁3与横梁2角焊缝（2处）

2 FW Z3 PB B2（1A/2A/5A) 横梁2与下纵梁1角焊缝（3处）

焊接 序号 接头 形式 焊接 要求 焊接 位置 操作标号 / 图位 焊接位置操作注释 1 BW S3 PA C1 /(2B/5B) 风缸吊梁3与横梁2焊缝（2处） 2 BW S3 PA C2/ (1A/2A/5A) 横梁2与上纵梁1焊缝（3处） 3 BW S3 PA C3/ (1C/2C/5C) 横梁2与下纵梁1焊缝（3处） 4 FW Z3 PB C4 /(3A) 吊板4与上纵梁1角焊缝（3处） 5 FW Z3 PB C5 /(2B) 吊板6与中横梁2角焊缝（3处） 6 FW Z3 PB C6 /(2B) 气路板吊梁5与横梁2角焊缝（2处） 7 FW Z3 PB C7 /(2B) 气路板吊梁5与横梁2角焊缝（2处）

焊接 序号 接头 形式 焊接 要求 焊接 位置 操作 标号 图C位置操作注释 1 BW S3 PA D1 /(2B/5B) 风缸吊梁3与横梁2焊缝（2处） 2 FW Z3 PB D2/(B-B) 横梁2与上纵梁1角焊缝（3处） 3 FW Z3 PB D3(B-B) 横梁2与下纵梁1角焊缝（3处）

焊接 序号 接头 形式 焊接 要求 焊接 位置 焊缝顺序号 /施工图位置 图A位置操作注释 1 FW Z3 PB E1/（2B） A向 气路板吊梁5和与横梁2搭接焊35（2处）

2 FW Z3 PB E2/（2B) A向 气路板吊梁5和与横梁2搭接焊34（2处） 4

三、单轴翻转机设计 1、应用意义 单轴翻转机的设计可以实现将工件旋转，以便使所有的焊缝置于水平、船形等最佳的位置。单轴翻转机能够有效提高焊接的质量和生产效率，并降低人工的劳动强度及生产成本，可以自行的调节所需的翻转角度，方便焊接，对智能化生产起到助推作用，对规模化生产奠定了基础，对批量生产起到推动作用，对安全化生产起到铺垫作用，提高了人力的利用率，节约了生产时间，减少了劳动生产者的生产量，大幅降低了劳动生产成本，从而使人力、物力、财力得到充分的利用，从而得到高质量、低成本的工件。 2、组成 （1）底座支架 底座支架由底座、支架、轴承底座三部分组成，底座由于所受的力不是很大，可以采用低碳钢板，主要为了连接支架，对支架有个固定作用，以避免压力过大导致支架发生断裂。支架主要起到支撑框架的作用。本单轴翻转机采用近似于三角形的支架与底座，利用三角形的稳定性，提高底座与支架的承受能力。支架采用8号槽钢即可满足设计需求。轴承座底座主要起将框架和支架底座连接起来并固定轴承座的作用。轴承座底座可以采用普通钢板，即可满足设计要求。

图一、支架底座简图 （2）框架（夹具体） 框架有两个半轴和一个长方形框体结构组成，通过螺栓将半轴和框体连接。由于工件和框体的质量不是很大，所以选择直径为φ40的半轴，即能满足设计要求。框体选用8号槽钢通过焊接的方式将其连接在一起，做成一个长为1772mm，宽为840mm的框体结构。通过半轴的旋转而带动框体旋转进而带动工件的旋转，实现对任意位置进行焊接的需求。所以对连个半轴之间的同轴度要求较高，而且对于半轴与框体的连接方式也有很高的要求，所以选择每个半轴与框体之间各有5

4个螺栓，共计8个螺栓来连接，以保证连接的可靠性，框架整体结构如图所示。 图二、框架结构简图 （3）轴承座标准件的选择 由于本课题要求，翻转机属于低速、轻载、间歇性工作的机器，所以可选用对开式滑动轴承，对开式滑动轴承结构简单且安装方便，价格便宜。由于半轴的直径为φ40，所以我选择内孔为φ40的轴承。在此选用SN316 [GB/T7813-2008] 的轴承座。如图

（4）传动件 该焊接单轴翻转机通过手动控制，摇动手柄，带动涡轮-蜗杆传动，从而实现工件的翻转。 涡轮-蜗杆减速器作为传统的传动装置，内部是涡轮、蜗杆齿形是渐开线。 涡轮-蜗杆减速器具有以下优势性能： ① 机械结构紧凑，体积轻巧，小型高效 ② 热交换性能好，散热快 ③ 安装简易，灵活轻便，性能优越，易于维护检修 6

④ 传动速比大，扭矩大，承受过载能力高 ⑤ 运行平稳，噪音小，经久耐用 ⑥ 适应性强，安全可靠性好 ⑦ 使用寿命长，允许转速输入范围很低，减速的范围很大 ⑧ 具有自锁功能适合用于提升作业 缺点是：工作效率太低，只能达到60％-70％之间，而涡轮、蜗杆通常都是以轴输出，很难控制空回，特别是当涡轮、蜗杆磨合时间比较长之后，其空回都比较大。 在本次课程设计中，主要运用涡轮-蜗杆的自锁功能，可以实现所需的所有位置，在涡轮-蜗杆减速器传动中，涡轮-蜗杆传动具备其他齿轮传动所没有的特性，即蜗杆可以轻易传动涡轮，但涡轮无法传动蜗杆，这是因为涡轮、蜗杆的结构和传动是通过摩擦实现而造成自锁功能的，本次焊接单轴翻转机中我们选取中心距a为80mm的涡轮-蜗杆减速器，查机械设计手册确定具体尺寸。 （5）定位元件 定位元件由垫片、挡铁和顶丝组成，本次课程设计采用10个垫片，分布在框体结构中，采用40×40mm高8mm的四方体结构，垫片安装在框体结构上时采用焊接的方式，为双面角焊缝，然后用刨床加工，使10个垫片在同一个平面上，垫片的主要目的是为了使工件能过完整的和框架接触，避免工件因不水平对成形质量造成影响，确保生产出合格的工件。 本次课程设计采用4块挡铁，分别分布在框体结构的长边与宽边，其一边各分部两块挡铁，其在长边焊接两个长120mm，宽15mm的两块挡铁，在宽边焊接两个长80mm，宽15mm的两块挡铁。挡铁的作用是为了在工件放在框架上时产生约束，方便工件的在框架上的定位。选用4个顶丝，分别位于4个挡铁的对边相应位置，当工件放在顶丝紧顶在工件上，从而对工件产生约束，防止工件在翻转过程中出现偏移现象。 通过定位元件的配合，实现了对工件的定位需求，为生产出高质量的产品提供了可能性，本着安全生产为前提，高效生产为动力的设计理念，完成了对定位元件的设计。该定位元件具有低成本、高质量的特点。本次课程设计没有采用液压、气压对工件提供压紧力，因为该工件结构较小，质量较轻，在不影响其工作的情况下采用了成本低的定位元件，最大可能的节约了成本。 （6）压紧元件 在本次课程设计中，选用了弓形压夹器，分别位于框体结构的两个长边的中间分布，当工件放在框体结构上时，用顶丝顶紧，旋入压夹器的螺栓，使其紧顶在工件上，防止工件在翻转过程中发生掉落现象，压夹元件和定位元件配合，将工件牢固在框架结构上，为生产出合格的工件打下基础，此弓形压夹器具有成本低廉，压紧效果好，从而降低焊接翻转机的设计成本。 （7）联轴器、键 联轴器的选择：联轴器分为刚性联轴器和挠性联轴器，刚性联轴器不具有补偿功能，但是结构简单，制造容易，成本较低，安装精度要求较高的特点。刚性联轴器又分为套筒联轴器和凸缘联轴器两种。而挠性联轴器，对于无弹性元件的挠性联轴器具有补偿两轴相对位移的能力，对于有弹性元件的挠性联轴器，含有能产生较大弹性变形的元件，所以除有补偿两轴相对位移的能力外，还具有缓冲减震的作用，但是在传递转矩上受到一定限制，不如同型号的无弹性元件的挠性

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材料成型课程设计A

材料成型课程设计A

材料成型课程设计A一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握材料成型的基本原理、方法和应用，具备分析和解决材料成型问题的能力。

具体包括以下三个方面：1.知识目标：学生需要掌握材料成型的基本概念、原理和方法，了解不同成型工艺的特点和应用范围，熟悉材料成型的设备和工具。

2.技能目标：学生能够运用所学知识分析和解决材料成型过程中的实际问题，具备一定的实验操作能力和技术创新能力。

3.情感态度价值观目标：培养学生对材料成型技术的兴趣和热情，增强其对工程实践的认知和责任感，培养团队合作意识和创新精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.材料成型的基本概念和原理：包括材料成型的定义、分类和特点，以及相关的物理、化学和力学基础。

2.成型工艺和方法：包括 casting、forging、welding、machining 等常见成型工艺，以及各种工艺的适用范围和优缺点。

3.成型设备和工具：介绍各种成型设备的工作原理和结构特点，以及常用工具的使用方法。

4.成型过程分析和控制：包括成型工艺参数的确定、成型质量的评估和控制方法等。

5.成型技术的应用：介绍材料成型技术在工程实际中的应用案例，以及最新的研究成果和发展趋势。

三、教学方法为了实现教学目标，我们将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过讲解和演示，使学生掌握材料成型的基本概念、原理和方法。

2.讨论法：通过分组讨论和课堂发言，激发学生的思考和创造力，提高其问题解决能力。

3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解材料成型技术在工程中的应用和局限性。

4.实验法：通过动手实验，培养学生的实践能力和创新意识，加深对材料成型工艺的理解。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威出版的《材料成型原理》作为主教材，辅助以相关学术论文和教材。

2.多媒体资料：制作PPT、flash动画等，直观展示成型工艺和设备的工作原理。

毕业设计-材料成型及控制工程

毕业设计-材料成型及控制工程

第1章前言冲压是通过模具对板材施加压力或拉力，使板材塑性成形，有时对板材施加剪切力而使板材分离，从而获得一定尺寸、形状和性能的一种零件加工方法。

由于冲压加工经常在材料冷状态下进行，因此也称冷冲压。

冲压加工的原材料一般为板材或带材，故也称板材冲压。

根据通用的分类的方法，冲压工艺可以分成分离工序和成形工序两大类。

分离是按一定轮廓线将工件与板料分开。

分离工序分为冲裁、切断、切边和剖切。

成形是在不破坏板料的条件下，通过塑性变形获得所要求的形状和尺寸精度。

成形工序分为弯曲、卷圆、拉深、缩口和校形等。

在普通冲裁中，材料都是从模具刃口处产生裂纹而剪切分离的。

冲裁得到的工件剪切面上有塌角、断裂带和毛刺，并带有明显的锥度，断面粗糙度Ra值为12.5~6.3um，尺寸精度在IT11级以下。

而精密冲裁是使材料呈纯剪切的形式进行冲裁。

它是在普通冲裁的基础上，通过改进模具来提高制件的精度，改善断面质量，尺寸精度可达IT6~IT9级，断面粗糙度Ra值为1.6~0.4um，断面垂直度可达89 30’或更佳，最小光亮面大于80%以上。

自1932年德国人发明了精密冲裁工艺以来，由于其具有高效、精密、节能、少废料等特点，已广泛应用于仪器仪表、汽车、军工、航空等领域。

1.1冷冲压模具在工业生产中的地位目前，工业生产中普遍采用模具成形工艺方法，以提高产品的生产率和质量。

一般压力机加工，一台普通压力机设备每分钟可以生产零件几件到几十件，高速压力机的生产率已经到每分钟数百件甚至上千件。

据不完全统计，飞机、汽车、拖拉机、电视、仪器、仪表等产品，有60﹪左右的零件是用模具加工出来的；而自行车、手表、洗衣机、电冰箱及电风扇等轻工产品，有90﹪左右的零件是用模具加工出来的；至于日用五金、餐具等物品的大批量生产基本上完全靠模具来进行。

现而易见，模具作为一种专用的工艺装备，在生产中的决定性作用和重要地位逐渐为人们所共识。

1.2冲压工艺的发展现状近几年，冲压成形工艺有很多新的发展，特别是精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等工艺日新月异，冲压件的成形精度日趋精确，生产率也有极大的提高，正在把冲压加工提高到高品质的、新的发展水平。

材料成型及控制工程每学年课程

材料成型及控制工程每学年课程

材料成型及控制工程每学年课程一、介绍材料成型及控制工程是一门涉及材料加工和控制技术的学科。

本课程旨在培养学生对材料成型和控制工程的理论和实践能力，使他们能够熟练运用各种成型工艺和控制技术来加工和控制材料，以满足不同行业的需求。

二、课程目标1.掌握材料成型的基本原理和方法；2.理解不同材料的成型特性和加工工艺；3.学习控制工程的基本概念和技术；4.掌握材料成型过程中的控制技术和方法；5.培养学生的创新思维和解决问题的能力。

三、课程内容本课程主要包括以下内容：1. 材料成型基础•材料成型的概念和分类；•材料性能与成型工艺的关系；•常用材料的成型特性和加工方法。

2. 材料成型工艺•塑性成型工艺：压缩成型、拉伸成型、挤压成型等；•热成型工艺：热压成型、热拉伸成型、热挤压成型等；•金属成型工艺：锻造、压铸、冷冲压等；•陶瓷成型工艺：注塑成型、压坯成型、烧结成型等。

3. 材料成型设备•塑性成型设备：压力机、拉伸机、挤压机等；•热成型设备：热压机、热拉伸机、热挤压机等；•金属成型设备：锻造机、压铸机、冷冲压机等；•陶瓷成型设备：注塑机、压坯机、烧结炉等。

4. 控制工程基础•控制系统的基本概念和分类；•控制器的工作原理和调节方法；•控制系统的稳定性和鲁棒性分析。

5. 材料成型过程控制•成型工艺参数的选择和优化；•成型过程中的温度、压力、速度等控制；•成型设备的自动化控制技术。

四、教学方法与评估方式本课程采用理论教学与实践相结合的教学方法。

教师将通过讲授理论知识、案例分析和实验操作等方式，帮助学生理解和掌握课程内容。

学生的学习成绩将通过平时作业、课堂测试和实验报告等形式进行评估。

同时，还将组织学生参加实践项目，以提高他们的实际操作能力。

五、就业方向与发展前景材料成型及控制工程专业毕业生可以在各种制造企业、科研院所、设计院和检测机构等单位就业，从事材料成型和控制工程相关的研究、设计、生产和管理工作。

随着制造业的发展和技术的进步，对于材料成型和控制工程专业人才的需求将会越来越大。

翻转机构设计

翻转机构设计

摘要焊接翻转机构的结构尺寸、平稳性、翻转的连续性以及制造成本对提高焊接效率和保证安全性有很大的影响，研究了可以实现原地低位的翻转机构，并对动态稳定性进行分析，结果表明：翻转机构在翻转时连续平稳。

翻转机构占地空间小，制造成本低，具有良好的应用前景，在国内外焊接生产线上有很高的推广价值。

关键字：翻转机构设计职业技术学院毕业设计说明书(论文)AbstractWeld the structure size, steady, inside out consecution and manufacturing costs of the inside out machine to weld to the exaltation the efficiency and the assurance safeties contain very biginfluence.Studying can carry out an inside out and inside out organization, and carried on the analysis to the dynamic state stability, the result enunciation:Inside out organization at inside out is continuously steady.The inside out organization covers the space small, the manufacturing cost is low, having the good applied foreground, producing in the domestic and international welding on-line have the very high expansion value.Key Words: Turnover Mechanism职业技术学院毕业设计说明书(论文)引言随着科学技术的发展，焊接辅助设备与器具制造行业自设立以来在整个焊接行业中占有重要地位，并受到业内人士的高度重视。