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青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院
本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告
題目： 鋼板校平機(jī)設(shè)計(jì)
姓名： 學(xué)號(hào)：
年級(jí)： 專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
指導(dǎo)教師：姓名 呂寶君 職稱(chēng) 副教授
青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院教務(wù)部
二0一0年十一月八日
說(shuō) 明
一、開(kāi)題報(bào)告前的準(zhǔn)備
1．確定畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目。
2．與指導(dǎo)教師一起討論，制定畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的工作計(jì)劃。
3、根據(jù)計(jì)劃需要查閱、收集資料并確定撰寫(xiě)提綱，提綱一般有以下幾部分構(gòu)成：
⑴ 論文(設(shè)計(jì))的目的與意義。
⑵ 國(guó)內(nèi)外同類(lèi)論文(設(shè)計(jì))的概況綜述。
⑶ 論文(設(shè)計(jì))的主要內(nèi)容。
⑷ 論文(設(shè)計(jì))方法。
⑸ 論文(設(shè)計(jì))實(shí)施計(jì)劃。
二、開(kāi)題報(bào)告
1．開(kāi)題報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進(jìn)行，并按規(guī)定時(shí)間完成。
2．本報(bào)告一式三份，學(xué)生本人、指導(dǎo)教師、所在系各一份。
三、注意事項(xiàng)
1．開(kāi)題報(bào)告應(yīng)由學(xué)生在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成。
2、無(wú)開(kāi)題報(bào)告的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))不的參加評(píng)審。
3、本表要用計(jì)算機(jī)填寫(xiě)，A4紙張打印，簽字要手寫(xiě)。
一、選題依據(jù)(擬開(kāi)展研究項(xiàng)目的研究目的、意義等)
課題涉及到與1450軋鋼生產(chǎn)線配套的熱軋鋼板校平機(jī)，要求完成熱軋鋼板校平機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
隨著我國(guó)板材生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，各廠家日益認(rèn)識(shí)到板形在生產(chǎn)與市場(chǎng)銷(xiāo)售中的重要性。不良板形的外部表現(xiàn)是板材上常見(jiàn)的中心波浪、邊浪、瓢曲、扭曲、鐮刀彎或局部‘鼓包’等。這些缺陷往往在板材軋制、熱處理、校平、冷卻過(guò)程中形成。這些變形如果得不到及時(shí)有效的矯正，將嚴(yán)重影響著產(chǎn)品質(zhì)量。
對(duì)于薄板，平行多輥校平機(jī)應(yīng)用最廣，技術(shù)也最成熟。這種校平機(jī)克服了普通壓力校平機(jī)斷續(xù)工作的特點(diǎn)，成倍地提高了校平效率，使校平工序得以進(jìn)入連續(xù)生產(chǎn)線，而且可以達(dá)到很高地校平精度。
二、文獻(xiàn)綜述內(nèi)容(在充分收集研究主題相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，提出問(wèn)題，找到研究主題的切入點(diǎn)，附主要參考文獻(xiàn))
隨著我國(guó)板材生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，各廠家日益認(rèn)識(shí)到板形在生產(chǎn)與市場(chǎng)銷(xiāo)售中的重要性。不良板形的外部表現(xiàn)是板材上常見(jiàn)的中心波浪、邊浪、瓢曲、扭曲、鐮刀彎或局部‘鼓包’等。這些缺陷往往在板材軋制、熱處理、矯直、冷卻過(guò)程中形成，往往是由于溫度、輥形、壓下、冷卻水溫、水壓等因素不合適造成的。
隨著民用消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品需求不斷增加，市場(chǎng)對(duì)薄板需求也大幅度提升，而薄板往往加工成卷板，這樣便于材料運(yùn)輸。購(gòu)買(mǎi)卷材替代板材作為原材料，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)卷料按照要求進(jìn)行加工不僅能夠降低原材料的成本，還能提高利用率。而卷板材生產(chǎn)和運(yùn)輸時(shí)易產(chǎn)生彎曲、翹曲、扭曲、波浪形屈曲，這些變形如果得不到及時(shí)有效的矯正，將嚴(yán)重影響著產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量的提高，尤其是本身作為工具的高精密儀器和刀具，它們對(duì)用材平整度要求更加苛刻。
板材在軋制、熱處理、冷卻及運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的這些缺陷，在冶金加工廠中常用矯直機(jī)加以糾正。矯直在冷軋、熱軋等軋制過(guò)程中已成為一道必不可少的工藝。矯直機(jī)除能糾正軋件的型位缺陷以外，還有破鱗、抗皺和改善軋件產(chǎn)品機(jī)械性能的作用。隨著用戶對(duì)軋件，特別是對(duì)冷軋板、熱軋板的品質(zhì)要求越來(lái)越高，因此就如何提高矯直機(jī)本身的機(jī)械性能、加工精度及延長(zhǎng)維修周期、降低生產(chǎn)成本也成為冶金機(jī)械研究的內(nèi)容。
對(duì)于薄板，平行多輥矯直機(jī)應(yīng)用最廣，技術(shù)也最成熟。這種矯直機(jī)克服了普通壓力矯直機(jī)斷續(xù)工作的特點(diǎn)，成倍地提高了矯直效率，使矯直工序得以進(jìn)入連續(xù)生產(chǎn)線，而且可以達(dá)到很高地矯直精度。
平行多輥薄板矯直機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展很不平衡，國(guó)內(nèi)基本上還停留在傳統(tǒng)的手動(dòng)調(diào)節(jié)及機(jī)械傳動(dòng)方式，位置精度只有±0.5mm，而國(guó)外已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)電液自動(dòng)控制，位置精度已經(jīng)達(dá)到0.1mm，且有良好的人機(jī)界面，便于現(xiàn)場(chǎng)工程師操作。
在中國(guó)銷(xiāo)售高精度薄板矯直機(jī)的公司主要有三家，瑞士海莫樂(lè)公司、臺(tái)灣雙郁機(jī)械公司和美國(guó)的IOWA精密工業(yè)公司，后兩家公司的矯直機(jī)都作為卷板材加工流水線工序設(shè)備，而瑞士海莫樂(lè)公司作為專(zhuān)業(yè)矯直機(jī)制造公司，性能最好。它采用液壓系統(tǒng)來(lái)控制矯直機(jī)的輥縫，公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、建筑玻璃、精密儀器儀表和工具等領(lǐng)域。這三家的矯直機(jī)都能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(CNC)，而且海莫樂(lè)公司矯直機(jī)能自動(dòng)感應(yīng)壓應(yīng)力，采用雙閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)了智能化，但價(jià)格不扉。
由北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所機(jī)器人工程中心開(kāi)發(fā)的開(kāi)卷、矯平剪切、堆垛生產(chǎn)線中，矯平機(jī)能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)字控制，但矯直機(jī)的間隙調(diào)整由標(biāo)尺指示，并沒(méi)有采用閉環(huán)控制，所以位置控制精度僅有±0.5mm。國(guó)營(yíng)西北機(jī)器廠、富地機(jī)械、山東省淄博市桓臺(tái)齊光鍛壓機(jī)床廠及無(wú)錫梅里精品機(jī)械等廠家生產(chǎn)的鋼板校平機(jī)，前后輥縫間距全部采用手動(dòng)機(jī)械調(diào)節(jié)，位置精度僅依靠蝸輪控制。所以產(chǎn)品的矯直精度不高，不能應(yīng)用在精矯工序。
由湖北重型集團(tuán)有限公司同華中理工大學(xué)威奇數(shù)控公司合作開(kāi)發(fā)的輥式板材矯直機(jī)系列，經(jīng)過(guò)多年的完善和發(fā)展，在理論上和實(shí)踐上形成了較成熟的體系。結(jié)構(gòu)上，采用機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)相結(jié)合的方案，并重點(diǎn)加入了液壓墊這一專(zhuān)利技術(shù)，使得設(shè)備結(jié)構(gòu)更為緊湊，精度高，噪聲低，控制方便，不僅提供了良好的交互環(huán)境。而且在實(shí)時(shí)性和預(yù)警上也對(duì)液壓、機(jī)械和電氣各環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了全面管理。整套控制系統(tǒng)由一臺(tái)工控機(jī)和PLC組成，矯直精度也達(dá)到了0.1mm。
參考文獻(xiàn)
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[4] 葉恒. 液壓校平機(jī)控制系統(tǒng)的研究：[碩士學(xué)位論文].杭州：浙江大學(xué)，2004
[5] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì). 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005
[6] 王章忠. 機(jī)械工程材料. 機(jī)械工業(yè)出版社，2006：132-137
[7] 濮良貴，紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì). 北京: 高等教育出版社，2001：310-318
[8] 李士軍. 機(jī)械維護(hù)修理與安裝. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004：91-98
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[10] 王鳳岐，張連洪，邵宏宇. 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法.天津大學(xué)出版社，2004
[11] 劉延俊. 液壓與氣壓傳動(dòng). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007
[12] 栗林. 輥式校平機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn). 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2006
[13] 楊固川.中厚板變輥距校平機(jī)的結(jié)構(gòu)與國(guó)內(nèi)外使用概況. 冶金設(shè)備，2002，6(2)：15-18
[14] 王效崗，黃慶學(xué). 新式中厚板矯直機(jī)的技術(shù)特點(diǎn). 山西冶金，2006(2)：25-27
三、研究方案(研究?jī)?nèi)容、目標(biāo)、研究方法、技術(shù)路線、擬解決的問(wèn)題、特色或創(chuàng)新點(diǎn)等)
研究?jī)?nèi)容：
設(shè)計(jì)與1450軋鋼生產(chǎn)線配套的熱軋鋼板校平機(jī)。
研究目標(biāo)：
所設(shè)計(jì)校平裝置應(yīng)滿足以下要求：
(1)能實(shí)現(xiàn)連續(xù)較平，校平速度1.25m/s；
(2)帶支撐輥，且可以單獨(dú)調(diào)整；
(3)具有過(guò)載保護(hù)功能。
研究方法：
通過(guò)閱讀有關(guān)文獻(xiàn)、資料和市場(chǎng)調(diào)查，了解現(xiàn)階段的鋼板矯直技術(shù)及矯直機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，掌握矯直機(jī)的矯直原理，參照現(xiàn)有矯直機(jī)的結(jié)構(gòu)，在充分分析現(xiàn)有矯直機(jī)所存在的問(wèn)題的基礎(chǔ)上，提出解決措施，完成課題的設(shè)計(jì)任務(wù)。
技術(shù)路線：
調(diào)查研究→確定總體方案→設(shè)計(jì)校平系統(tǒng)→設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)→零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
擬解決的問(wèn)題：
(1)輥?zhàn)邮芰Σ痪菀讛噍仯?
(2)校平精度低。
特色與創(chuàng)新點(diǎn)：
(1)采用異輥距取代同輥距使各輥受力均勻；
(2)采用液壓壓下取代機(jī)械壓下；
(3)支承輥分為三排，設(shè)置彎曲工作輥以提高校平精度。
四、進(jìn)程計(jì)劃(各研究環(huán)節(jié)的安排、實(shí)施進(jìn)度、完成程度等)
2010.11.10～2011.1.10： 調(diào)查研究，分析資料，并進(jìn)行方案論證
2011.1.11～2011.3.20： 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2011.3.21～2011.4.30： 校平系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2011.5.1～2011.5.31： 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2011.6.1～2011.6.18： 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
2011.6.19～2011.6.20： 準(zhǔn)備答辯
五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)
指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日
六、學(xué)科組意見(jiàn)
組長(zhǎng)簽字： 年 月 日
七、系意見(jiàn)
主任簽字： 年 月 日