(四)信商机械工程系开题报告

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1、毕业论文（设计）开题报告论文题目：ɸ800薄壁筒体精圆整专用设备设计系部名称：机械工程系专业班级：机自084学生姓名：冯磊学号：200880724422指导教师：梁睦教师职称：教授2012年03月26日5一、选题的目的意义本课题主要来源于薄壁筒体零件的精确圆整加工工艺问题。目前，我国纺织行业我国纺织行业用到的浆纱印染设备中，有多种规格的烘筒零件为薄壁辊筒，一般采用壁厚小于或等于3mm的不锈钢板卷制焊接而成，以ɸ800mm，筒体长2000mm的薄壁辊筒为例，其生产工艺一般为:下料→卷圆→焊接→焊道修磨初圆整→酸洗钝化→二次圆整检修→精圆整→两头切边→焊接两边堵板、心轴→机加工实现心轴与筒体的同轴

2、度要求。传统的薄壁筒体零件加工工艺中的二次圆整检修是采用手工操作方式，象敲制铁皮烟筒一样，凭肉眼感觉检验，不合格再返回来修整，其缺点是生产效率低，占地面积大，工人劳动强度大，一件产品要反复几次修整操作，检修精度也很低。面对这样的问题，本课题就要从能降低工作强度、提高生产效率和减少劳动消耗等方面着手，设计专用的精圆整检修平台。薄壁筒体圆整检修平台，与原有工艺相比，减小了二次圆整作业的工作场地，消除了检验与修整间的时间，减轻了工人的劳动强度，有效地提高了工作效率与检验精度，并可实现流水线作业。二、国内外研究综述对于薄壁筒体零件加工工艺的研究，目前大都采用以下工艺流程：下料→卷圆→焊接→修磨焊道(初

3、圆整)→酸洗钝化→二次圆整检修→精圆整→焊接两端堵头、心轴→机加工实现心轴与筒体的同轴度要求。由于辊筒工作转速较高，设备的转动精度和运行平衡性精度也有较高要求，因此对筒体零件的径向跳动、直线度等方面都有严格的公差要求，在薄壁筒体零件的成型加工工艺中，精确圆整加工工艺成为影响产品质量的关键，需设计专用设备来解决这一难题。目前较好的解决这一问题的方法就是采用滚压矫圆法，其结构如图所示：5薄壁筒体的精圆整是通过无切屑滚压工艺来实现的，根据金属变形理论，工件表面在挤压力作用时，被挤压金属的原子间会产生相对滑移，由弹性塑性变形造成被滚压表面的形状改变，并使其内部组织结构和物理性能也发生变化使金属被挤压层

4、组织紧密，晶粒细化，晶格形状也沿着变形方向扭曲延伸。薄壁筒体零件被固定在刚性的壳体中，在滚压力作用时，薄壁筒体不仅会产生不大的径向变形(因壳体限制)，还会产生轴向的挤压延伸。一般情况下，薄壁筒体受挤压力越大，其塑性变形越充分，滚压所达到的圆整效果越佳。同时，在被挤压金属表面还会产生极大的压缩应力，使金属表层冷作硬化，提高薄壁筒体的表层硬度，强度极限、屈服极限和疲劳极限等，改善筒体表面粗糙度。并使零件表面抗腐蚀性能也有所提高。这一切对薄壁筒体的使用性能提高都是十分有利的。薄壁筒体通过滚压头多点滚压力作用，紧贴在专用壳体内壁，随着滚压头匀速螺旋复合进给运动，产生相应的弹性、塑性变形；整遍滚压后使刚

5、性壳体的尺寸形状精度，满足薄壁筒体的各项尺寸公差要求。滚压矫圆设备采用双速工进和双速工退的方式，在很短的时间内就能完成对ɸ800薄壁筒体的精圆整，极大地提高了生产效率。传统的二次圆整工序采用工人手工操作方式，既占用大量的人力物力资源，且生产效率低下，难以满足目前市场的需求。且手工操作，很难满足精度要求。精圆整作为粗圆整之后的工序，其筒体不圆度误差要求小于0.2mm。手工操作方式将很难达到，利用薄壁筒体圆整检修平台就很容易的解决了这样的问题。平台由两组滚轮组成，其中4个钢制滚轮为检验轮，另4个包胶轮为修整用轮。工作时，在减速电机和丝杠的带动下，实现两主动胶轮和两主动钢轮的同步转动当平台上的薄壁筒

6、体由4个胶轮托起时，由主动胶轮巧通过与筒体接触处的摩擦力，驱使薄壁筒体转动；当薄壁筒体由个钢轮支承时，也由主动钢轮借助接触处的摩擦力，驱使筒体转动。在平台最外边自由放置一根检验平尺，其支承高度与筒体在检验钢轮上支承时的轴心线水平。当筒体由主动钢轮驱使转动时，碰动(平移)检验平尺，并直观地通过筒壁与平尺的间隙，显示筒体圆周不同位置时的不圆度误差，工人可随机作出记号，以备修整。这样就很好地满足了精度要求，减小了二次圆整作业的工作场地，消除了检验与修整间的时间，减轻了工人的劳动强度，有效地提高了工作效率与检验精度，并可实现流水线作业。本课题拟在前人的基础上，主要侧重于滚压矫圆设备及薄壁筒体圆整检修平

7、台的主传动设计，包括电机选型，动力头传动设计，行星变速机构设计，擂圆机壳体设计。三、本设计的主要内容51、通过对现有的滚压矫圆设备和薄壁筒体圆整检修平台的主传动设计分析、研究，设计计算电机的转速，零件的尺寸。做好相应的运动机构参数设计，零件强度设计计算。2、在做好运动机构参数设计、零件强度计算的基础上，画出设备的装配总图及相关零件图。3、认真总结之前的设计计算，以及装配总图、零件图，完成对所设计的