全自动冻盘成型机的研发及动态特性分析

论文摘要

随着工业自动化的发展,工厂对自动化加工的要求越来越高。纯机械式的操作系统工作效率低,已经不能再满足现代社会的生产要求。目前,国内有实力的生产加工企业都设有自己的研发中心,负责产品开发、加工技术研究和加工工艺设计等工作。但是,数量众多的私营、民营甚至小型国有企业,技术力量薄弱,仍然难以解决自身面临的技术问题。本课题为解决某企业冻盘的自动化加工问题,设计了一种全新的全自动冻盘成型机。冻盘成型过程属于多次冲压成型。冲压成型作为金属板料压力加工的一种工艺方法,在现实生产中应用广泛。本设计采用PLC控制器控制液压系统,由液压系统控制操作系统,自动将平薄铝板加工成为冻盘。采用PLC控制器具有编程简单、修改方便等优点。液压操作系统运动平稳、寿命长、效率高。该机在实际工作中既节省了人力,又提高了效率,充分体现了机电一体化的优势。本论文的主要研究工作:1.综合研究材料成型技术、冻盘的生产过程,设计出合理的冻盘成型机外型,并根据受力分析,确定冻盘成型机各主要构件的尺寸。2.根据工序需要,设计出最合理的液压控制系统。3.设计一套PLC控制程序及外部电路来控制液压系统的运动。4.利用功率键合图和MATLAB相结合的方式对该机的液压系统中各液压缸伸出时的瞬时压力和瞬时速度进行仿真。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 材料成型技术
• 1.1.1 金属塑性成型技术的研究现状
• 1.1.2 冲压技术
• 1.2 课题的研究背景
• 1.3 机电一体化简介
• 1.3.1 机电一体化的定义
• 1.3.2 机电一体化发展过程
• 1.3.3 机电一体化的技术体系
• 1.3.4 机电一体化的意义和效果
• 1.4 本论文主要内容和工作
• 第二章 机身结构的设计
• 2.1 设计要求
• 2.2 全自动冻盘成型机的工作原理
• 2.3 全自动冻盘成型机的外型设计
• 2.3.1 全自动冻盘成型机外型示意图
• 2.3.2 机身结构的特点
• 2.4 机身主要零部件的设计及尺寸确定
• 2.4.1 机身的材料选择
• 2.4.2 机身主要零部件的设计及尺寸计算
• 2.5 样机实物图
• 2.6 小结
• 第三章 液压系统的设计
• 3.1 设计要求
• 3.2 液压传动概述
• 3.2.1 液压传动的主要优缺点
• 3.2.2 液压技术的应用
• 3.3 液压系统的设计
• 3.3.1 明确系统设计的要求
• 3.3.2 执行元件工况分析
• 3.3.3 初选执行元件工作压力
• 3.3.4 液压系统原理图
• 3.3.5 选择液压元件
• 3.4 液压系统实物图
• 3.5 小结
• 第四章 液压站的自动控制
• 4.1 PLC概述
• 4.1.1 PLC的定义、发展、特点、分类、功能及应用
• 4.1.2 PLC的结构与工作原理
• 4.1.3 PLC的编程语言
• 4.2 PLC的选型
• 4.3 PLC控制系统的设计
• 4.3.1 PLC外部电路的设计
• 4.3.2 PLC的安装环境要求及改善环境的措施
• 4.3.3 PLC控制箱的设计
• 4.3.4 系统总体流程图
• 4.3.5 梯形图及指令语句
• 4.4 小结
• 第五章 功率键合图建模及MATLAB仿真
• 5.1 系统的建模方法——功率键合图法
• 5.1.1 功率键合图概述
• 5.1.2 系统结构模型的简化
• 5.1.3 系统建模
• 5.2 MATLAB仿真及结果分析
• 5.2.1 MATLAB简介
• 5.2.2 MATLAB仿真及分析
• 5.3 小结
• 第六章 结论
• 附录 系统动态功率键合图
• 参考文献
• 硕士期间发表学术论文
• 致谢