管螺纹滚压装置的设计 - 图文

毕业设计说明书

题 目：41/2英寸管螺纹滚压装置的设计、仿 真及受力分析 学 号： 姓 名： 班 级：

专 业：机械设计制造及其自动化 指导教师：

学 院：机械工程学院 答辩日期：

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摘 要

根据主要零件的工艺要求，编制主要零件加工工艺规程，并通过计算确定了各工序的基本余量及各工序尺寸及公差；针对41/2管螺纹的滚压变形问题(管螺纹壁厚较薄，而直径又较大)，通过改变结构增加滚压头的数量，并需要借助于UG，DEFORM计算机软件，建立三维模型，并进行仿真分析，从而解决了在力作用下薄壁管变形、裂开的问题；同时还设计了半自动夹紧退料机构，大大提高了加工效率，有助于大批量生产。

关键词：结构设计；滚压变形；仿真分析

I

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Abstract

According to the process requirements of the main parts , the main parts process planning was worked out, and by calculating the basic allowance of each process and the dimensions and tolerances of each processes was determined; Against the problem of 41/2 pipe thread cadding(Pipe thread thinner, while the diameter larger), the structure that increase quantity of the rolling head was changed, it was needed the help of the UG, DEFORM computer software to create three-dimensional model, and to conduct simulation analysis, so as the problem of thin-walled tube deformation and split under the force was solved ;Also a semi-automatic clamping and RMA institutions was designed, the processing efficiency was improved, high-volume production was helped.

Key words: Structural design; rolling deformation; simulation analysis

II

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目 录

摘 要 ................................................................. I ABSTRACT .............................................................. II 目 录 ............................................................. III 第1章 绪论 ............................................................ 1 1.1设计的背景和意义 .................................................. 1 1.2设计的内容和思路 .................................................. 2 1.3解决的主要问题 .................................................... 2 第2章 总体设计方案 .................................................... 3 2.1 装置介绍 .......................................................... 3 2.2 工作原理 .......................................................... 5 2.3 闭锁结构设计与分析 ................................................ 6 2.4 拨盘结构设计与分析 ................................................ 8 2.5 调整盘结构设计与分析 ............................................. 10 2.6 滑动盘结构设计与分析 ............................................. 11 2.7 主体结构设计 ..................................................... 13 第3章 零件的工艺设计 ................................................. 14 3.1零件的功用及工艺分析 ............................................. 14 3.2工艺规程的设计 ................................................... 15 3.3 加工设备与工艺装备选择 ........................................... 18 第4章 运动机构的仿真与分析 ........................................... 18 总结 .................................................................. 23 参考文献 .............................................................. 24 致 谢 ................................................................ 26

III

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第1章 绪论

螺纹原理的应用可追溯到公元前 220年希腊学者阿基米德创造的螺旋提水工具。公元4世纪,地中海沿岸国家在酿酒用的压力机上开始应用螺栓和螺母的原理。当时的外螺纹都是用一条绳子缠绕到一根圆柱形棒料上,然后按此标记刻制而成的而内螺纹则往往是用较软材料围裹在外螺纹上经锤打成形的。1500年左右,意大利人列奥纳多2达芬奇绘制的螺纹加工装置草图中，已有应用母丝杠和交换齿轮加工不同螺距螺纹的设想。此后，机械切削螺纹的方法在欧洲钟表制造业中有所发展。1778年，英国人J.拉姆斯登曾制造一台用蜗轮副传动的螺纹切削装置，能加工出精度很高的长螺纹。1797年，英国人H.莫兹利在由他改进的车床上，利用母丝杠和交换齿轮车削出不同螺距的金属螺纹，奠定了车削螺纹的基本方法。19世纪20年代，莫兹利制造出第一批加工螺纹用的丝锥和板牙。20世纪初，汽车工业的发展进一步促进了螺纹的标准化和各种精密、高效螺纹加工方法的发展，各种自动张开板牙头和自动收缩丝锥相继发明，螺纹铣削开始应用。30年代初，出现了螺纹磨削。螺纹滚压技术虽在19世纪初期就有专利，但因模具制造困难，发展很慢，直到第二次世界大战时期(1942～1945)，由于军火生产的需要和螺纹磨削技术的发展解决了模具制造的精度问题，才获得迅速发展。

1.1设计的背景和意义

螺纹是机械工程中常用的连接方式，作为机械设计中的一种基本而又必要的元素，广大设计人员必须对螺纹进行深入的学习和掌握，不仅要能正确、合理的选用螺纹，还要了解螺纹的加工方法和工艺，以便解决生产中可能遇到的问题。

螺纹的加工方法主要有螺纹切削和螺纹滚压两种。按滚压模具的不同，螺纹滚压又可分搓丝和滚丝两类。而滚丝按照进给方式的不同，又分为三种形式：径向螺纹滚压，切向螺纹滚压，轴向螺纹滚压。

螺纹滚压加工就是用滚压工具进行挤压，是金属塑性变形而形成螺纹的方式。滚压螺纹的金属纤维是连续的，而切削螺纹的金属纤维是断开的，与切削方法相比，滚压不是一种金属切削过程。它不通过去除金属而形成所需要的轮廓，而是按滚轮拉丝模的镜像形成螺纹，是一种无切削螺纹成型工艺。

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