1、任务书设计题目： 波纹管机设计工艺性分析 1.设计的主要任务及目标1.进行产品参观，学习和了解产品结构与功能。2.拟定总体方案，做出对产品的解决途径。3.运用设计原理设计波纹管机。2设计的基本要求和内容1.简述产品的发展趋势，论证本设计的必要性 可行性。2.对产品进行总体描述，并画出整体装配图。3设计图纸不少于2张4设计说明书不少于1份，字数不少于10000字。3主要参考文献1 邓星钟，机电传动控制，华中科技大学出版社，20012 裴仁清，机电一体化原理，上海大学出版社，19983 朱龙银，简明机械零件设计手册，机械工业出版社，20054 朱龙银，机械系统设计，机械工业出版社，20024进度安
2、排设 计 各 阶 段 名 称起 止 日 期1确定设计思路，进行开题检查2014-03-012014-03-142拟定总体方案，总体方案论证，确定2014-03-142014-03-303对波纹管机设计工艺性分析,进行中期检查2014-03-30 2014-04-254绘制产品的机架图及出品说明书2014-04-262014.05-235设计及及图纸整理，准备答辩2014-05-24 2014-06-10波纹管机设计工艺性分析摘要：波纹成型机是生产波纹管的核心设备，生产出的波纹管已经广泛用于各个工业领域，它是集机电液为一体的现代化高技术设备。本文针对生产的要求，提出了设计题目。并对该机进行工艺性
3、分析。研究方案主要是对五个部分进行说明。分别为整体设备与工艺结构部分、传动系统、成型部分、液压与气动部分、电控部分的说明。 整体设备玉工艺结构部分主要介绍它采用的材料尺寸形成的结构及它运转时的形态。传动系统及液压与气动部分的设计要求。成型部分的设计参数。电控部分介绍在生产产品时用于电动控制的各个部分的运行状态，最后绘制出装配图。关键词：波纹管机,工艺分析Corrugated pipe design manufacturability analysisAbstract:Corrugated molding machine is the core of the corrugated pipe pr
4、oduction equipment, production of corrugated pipe has been widely used in various industrial fields。Research plan is mainly based on the energy transfer, the use of gearing, hydraulic transmission method to complete the designIn the transmission system design, according to the working process of the
5、 corrugated pipe forming, this paper gives the design of the hydraulic system schematic diagram, the hydraulic system of actuators is determined. Calculate flow rate of the whole hydraulic system, and according to the flow rate and pressure of the hydraulic valve type selection, the design of the ta
6、nk and various auxiliary components selection, calculated the power of each system, selecting gear transmission, through the calculation of transmission ratio, finally choose the right parts.This design has been used in production, and achieved good effect.Key words: Corrugated pipe machine、Process
7、analysis目 录1 绪论1 1.1课题研究的背景意义1 1.1.1国内波纹管的概况和发展趋势2 1.1.2波纹管成型机简介3 1.2 课题研究主要内容4 1.3 基础知识介绍4 1.3.1 机械设计简介4 1.3.2 机械设计步骤5 1.3.3 机械设计准则7 1.3.4 AutoCAD简介72 整体设备与结构9 2.1 波纹管机床特点9 2.2 波纹管机机架设计与要求9 2.3波纹管机导轨设计12 2.4波纹管机各参数的确定133 传动系统18 3.1传动系统的特点18 3.2传动系统的设计与要求184 波纹管的成型设计20 4.1波纹管的发展现状及应用20 4.2波纹管的设计与要求2
8、25 液压与气动24 5.1液压系统的特点24 5.2液压系统的设计及要求24 5.3气动系统的特点25 5.4气动系统的设计及要求256 电控设计28 6.1 PLC可编程控制器的结构形式及特点28 6.2 PLC控制系统的设计及要求29总结30参考文献31致谢32371 绪论金属波纹管涵代替钢筋混凝土进行涵洞施工是在国内时兴的一项新技术，金属波纹管涵，是指铺埋在公路，铁路下面的涵洞用螺纹波纹管，它是由波形金属板卷制成或用半圆波形钢片拼制成的圆形波纹管，广泛应用于公路，铁路，小桥，通道，挡土墙以及各种矿场，巷道挡墙支护等工程中的涵洞（管）。波纹管涵是与钢筋混凝土管涵相比，具有管节薄，重量轻，
9、便于运输存放，施工工艺简单，组装快速，工期短等优点。建筑波纹管时，可根据需要随意组装成任何长度，必要时，管节还可拆除，迁往别处修建，在缺乏砂石材料地区或基地承载较低的地区，波纹管涵的优越性更为显著。1.1课题研究的背景意义波纹管是一种带横向波纹的圆柱形薄壁弹性壳体，其生产历史已有一百多年。于1784年最早诞生于英国。1896年，美国率先进行了波纹管通道、涵管的可行性研究，并首次应用于涵洞。1990年（日本高速公路设计规范）制定了波纹管设计技术规范，波纹管在世界各地得到广泛应用。 金属波纹涵管也叫金属波纹管涵、波纹管涵、波纹涵管或钢制波纹涵管，是指铺埋在公路，铁路下面的涵洞用螺纹波纹管，它是由波
10、形金属板卷制成或用半圆波形钢片拼制成的圆形波纹管，钢波纹管涵的应用广泛：1、可应用在公路、铁路横向排水。2、可用于市政线缆穿线工程。3、竖井掘进4、涵遂快修工程5、围堰工程。金属波纹涵管有一些优点：(1) 现场安装方便，不需使用大型设备。(2) 有利的解决北方地区霜冻对桥梁和管涵砼结构的破坏问题。(3) 减少或根本舍弃了常规建材，如水泥、黄砂、石子、木材的使用，环保意义深远。(4) 结构受力情况合理，荷载分布均匀，并有一定的抗变形能力。(5) 采用标准化设计，生产、设计简单，生产周期短。 我国现在产的波纹管主要依靠引进国外机器来生产，成本高，大多是滚压成型，滚压成型有着它不同与其它成型方式的特
11、点，它工艺简单、工装制造容易等优点。但同时也存在产品制造比较粗糙，性能不高等缺点。这次我们组是设计一款新型单波纹压制成型机，操作简单，而且可以将管长增长，通过液压缸和丝杠能随意控制所压波纹的波距和波深，大大增强了可操作性。1.1.1国内波纹管的概况和发展趋势在公路施工中，应用钢波纹管涵代替钢筋混凝土进行涵洞施工的历史已经有100多年了。1896年，美国率先进行波纹管涵通道、涵管的可行性研究。其后，在美国、加拿大、澳大利亚等国的公路建设中，均采用了钢波纹管涵进行涵洞的施工。1990年，日本高速公路设计，规范制定了波纹管涵设计技术规范。随着波纹管涵在世界各地的安装使用，证明了此种结构在各种使用情况
12、下的通用性。在我国改革开放后，深圳及大同煤矿开始从国外进口成品波纹管涵进行涵洞工。之后，上海市公路管理处、上海市政工程设计研究院、上海同济大学对金属波纹管涵进行了动、静载试验，结果表明能满足设计使用要求，填补了国内的空白，且迅速得到推广应用。百顺牌钢波纹管涵投入到了青海公路施工当中，三年的实践证明，钢波纹管涵在北方寒冷地区完全符合公路建设当中的涵洞施工要求。实践证明，用钢制波纹管涵代替钢筋混凝土进行涵洞施工，无论从施工周期、施工造价、环保意义等方面都有其不可比拟的优越性，且用钢波纹管涵进行涵洞施工，可大大提高道路行车的舒适度与安全性，避免道路中涵洞的“错台跳车”现形，有利于解决西北地区寒冷霜冻
13、对砼管涵结构的破坏问题。浙赣铁路九标管段共有 14 座公跨铁立交桥，为了争抢工期，全段公路跨线桥梁的施工由现浇变为提前预制，由于桥梁工点分散，设置了10 处桥梁预制场地，共预制梁56 片。公路桥梁采用箱形梁，后张法张拉，预应力孔道采用扁波纹管。从施工一开始，就得赶快研究图纸，打每一片梁都坚持检查施工质量，从钢筋数量、尺寸及波纹管的安装和混凝土浇筑、预应力张拉、压浆、封锚等各方面都不错过，但在施工过程中，还是偶尔会有波纹管孔道堵塞现象发生，一旦堵塞发生，只能对混凝土结构做“开刀”处理，然后嵌补，这样的结果是，堵孔多了必然影响结构的质量，严重会造成质量事故。在施工中人们大多使用波纹管成孔，所以防止
14、这种现象的发生就显得十分重要了。其实堵孔现象并不是不能避免的。从对造成堵孔的原因分析人手，人们采取了相应的措施，取得了良好的效果。目前我国已有专门生产波纹管涵的工厂，鉴于这种管涵的许多优点，我国钢材产量已跨居世界前列，在我国推广应用波纹管涵的前景是非常广阔的。1.1.2波纹管成型机简介波纹成型机是生产波纹管的核心设备，由成型模具、传动系统、控制系统三部分组成。成型模具一般由30-40 对上下（或水平）对开的模片组成，沿一定的轨迹移动，模具闭合成圆形管子的成型腔，模具打开，使制品脱模，模具可由水或空气冷却。其成型过程为：从挤出机挤出管坯在一定的水压下，经过吹胀（或真空吸附），使内外壁分别贴合在成
15、型模具和内定径棒上成型。波纹成型机同时具有牵引管材的作用。波纹成型机有立式和水平式两种，立式波纹成型机其模具上下开合，占地面积小，结构紧凑，但模具更换较困难，特别是大口径模具的更换。水平式波纹成型机其成型模具水平开合，占地面积较大，但更换模具比立式方便得多，因比其应用更广泛。一般小口径管材，采用的是整体式模具，而大口径管材考虑到其模具重量大，更换时不方便，故一般采用托架式模具，换口径时，只需更换托架内的芯模即可，节省了模具制造成本。波纹成型机的关键就是成型模具运行轨道的确定，需先建立模具运行的数字模型，然后印出其轨迹，最后按照这一轨迹组合模具。双壁波纹管的成型方法一般有真空成型法和壁间充气成型法两种，也有同时使用这两种方法的。真空成型法是通过成型模具上的真空孔使管坯外壁靠负压作用吸附在成型模具上，其内壁靠伸出芯模的定径棒定型。这种方法生产的管子的外观质量较好，但其内外径尺寸稳定性较差，且真空孔易
