刨花板热压机设计学士学位论文(编辑修改稿)

刨花板热压机设计学士学位论文(编辑修改稿)内容摘要：

于定期排泄缸内积存的气体。 缸体内壁上部装 有衬套，以减少缸体内壁的磨损，并作为柱塞运动的导向套。 该衬套的长度为柱塞直径的 倍 倍（直径较小，弯曲应力较大或柱塞行程较长时取大值）衬套必须有较高的耐磨性，通常采用青铜、球墨铸铁或耐磨铸铁制造，衬套磨损后可以更换。 此外尚设有油管接头，固定螺钉及密封部件。 柱塞式油缸采用 V 型密封圈密封，其由压环、密封环和支承环组成。 密封环个数按工作液压力而定，一般在 37 间选取。 用乳化液作工作介质时，常用多层涂胶织作物密封材料。 液压缸的安装方式采用法兰支承式，液体压力的反作用力通过缸法兰作用在机架上。 其缺点在法兰过 渡区应力集中较大，易产生疲劳损坏。 图 33 液压缸 热压板是热压机的关键部件。 它一般是由整块轧制钢板加工而成，材料采用普通 A3钢板。 在板面尺寸很大时，由几块钢板用电渣焊拼接起来。 焊后必须进行热处理，消除内应力。 板内按一定要求加工诸多孔道，并借塞堵、堵头及焊封后形成各种回路，用于通入哈尔 滨远东理工学院学士学位论文 10 热油进行加热，从而供给板坯以足够的热量。 热压板的热介质一般用多轴深孔钻加工，孔道直径一般在 20mm30mm范围内。 在 热压板的整个幅面内各处温差，多层热压机不应超过 23 摄氏度。 若温差过大，制品的强度和外观质量均会受到影响。 温度过高会产生碳化痕迹；温度过低，则不能保证在一定压力下使胶料固化，会降低制品的强度。 热压板加工后，经过了以热介质最大工作压力的 倍压力下进行试压，保压 5min 不得渗漏。 根据我国现行标准的规定，对于多层热压机热压板的平面度公差应在；平行度公差应在 ；压板的表面粗糙度 Ra 为。 热压板的厚度与板面所受单位压力、幅面的大小及被加工产品的种类 等因素有关。 最为主要的是刨花板的压缩比而定热压板的大小。 压板的厚度关系着压板的强度和刚度，并影响到加热孔道和热容量的大小。 热压板较厚，有利于增大热容量及其强度和刚度，但要加大压机的外形尺寸和耗用较多的钢材。 由于热压板设计时应满足一下技术要求： 必须具有足够的强度和刚度，并能承受因高温变化而引起的热应力； 在传热方面，热压板应升温快，温度均匀，热耗低且加热稳定； 在制造加工时，应保证热压板的平面度和上下表面有足够的平行度； 热介质的进口尽量要少，最好只有一个进口和一个出口。 通往热压板 内热介质的管接头越少，热介质泄露的可能就越小； 板内的孔道应保证热介质流动畅通，阻力小，特别是以液体（或热水和热油）作热介质时，该点尤为重要； 热介质的进出口最好设在压机的背侧，在操作者一侧最好不设任何管接头或回水总管，以保证操作者的安全。 经过以上要求设计的热压板采用的为一个进口和一个出口、热油为加热介质选择双层孔道回路等基本参数。 图 34 热压板 哈尔 滨远东理工学院学士学位论文 11 压机运动方案 此次设计压机采用下压式传动，即液压缸布置在下横梁上，柱塞向上运动， 对液压系统的工作性能的两项基本要求：施加工作压力和实现特定的运动。 总压力由泵的最大压力决定。 运动要求较简单，整个工作循环式上升（闭合）、升高压、保压、卸压、下降（开启）五个过程。 按照工艺要求，热压机的动作应具有如下特点： 空行程较大，则要求较快的闭合速度。 闭合速度快堆工艺和效率均有利，一方面可减小非压力下的加热时间，防止板坯表面胶质过早固化；另一方面可缩短辅助时间，提高压机的生产率。 升压（工作）行程小且速度低，有时要分段加压。 应有一定的保压时间，其长短随制品不同而不同。 必须缓慢卸压。 突然降压，会使制 品中残余水分因骤然失压急剧气化而产生 “鼓泡 ”、分层或脱胶等缺陷，造成废品。 回程一般依靠下顶板等的自重下降，无需另设回程缸。 为了减少回程时间，应尽可能加快回程速度。 为满足热压机上述运动和工艺要求，液压系统应具有以下的主要特点。 需要提供流量大但压力不太高的工作液来保证快速闭合，因此要求管径较大，而且有一个或多个大流量的充排阀。 在升压过程中，工作速度小，压力液的流量不必很大。 高压泵的流量可按该工作速度确定。 保压过程需较长时间，要求系统密封性良好，并设补充压力液的补压装置。 为了缓慢卸压，在排液管道中可专 门设置可控制的慢泄压阀。 由于下降是依靠动梁及部分热压板的自重，因此为达到高速下降，该部分重量必须足。 本压机采用的是双缸液压系统，为了两缸能同步动作以完成整个压机的压制动作，所以选用以下方案作为压机的液压系统： 哈尔 滨远东理工学院学士学位论文 12 图 35 液压原理图 此动作过程是由一液压泵和易调速泵共同提供压力，压机在闭合阶段由两泵共同提供压力，闭合后 X1 控制 M1 停止动作；加压阶段由 M2 增加压力进行加压；一段保压由 M2进行保压和减压工作， X2 控制整个动作过程；二段保压由 M2 进行保压和减压工作并由Y1 得电失电进行流量控制， X3 控制整个动作过程；卸压张开的过程是由 Y2 得电失电进行控制。 表 31 动作顺序表 元件 动作 M1 M2 Y1 Y2 压机闭合 + + 加压 + 一段保压  二段保压   卸压 + 哈尔 滨远东理工学院学士学位论文 13 图 36 工作 原理图 本章小结 本章对刨花板热压机总体结构方案进行叙述机架、液压缸和热压板进行了结构分析选定了机架的结构形式和热压板的管路以及液压缸的结构。 本章对整个压机的液压系统进行了分析及设计。 刨花板热压机的基本构造和个方面的特点本章进行了详细分析。 哈尔 滨远东理工学院学士学位论文 14 第 4 章 机械系统设计计算 液压缸的设计和强度计算 由相关查询，油缸的简易结构如图： 图 41 主压力： P= p p——液体工作压力（ kg/cm2 ） p=240kg/cm2 D——油缸内径（ cm） P——压机总压力（ kg）  D=42cm d=40cm 液压缸的壁厚的计算：  2DpY （ 41） = mm51 5 0*2 **2 4 0   ——液压缸壁厚 D——油缸内径 Py ——液压缸最大的工作压力  ——缸体材料的许用应力 液压缸长度的确定： 液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞宽度之和。 缸体外形长度还要考虑到两端端盖厚度。 一般液压缸缸体长度不应大于内径的 2030 倍。 但是本设计的液压缸采用的哈尔 滨远东理工学院学士学位论文 15 是相应产品对应的液压缸，都是由厂家定做，行程和长度都是压机的层数和压板间的开档确定的。 缸盖的厚度的确定： 根据公式：   02224 3 dD DpDt y   （ 42） 根据已知求得： t=38mm t——缸盖有效厚度 D2 ——缸盖止口内径 d0 ——缸盖孔的直径 导向套长度的确定是根据缸体台肩和缸芯直径确定下来的。 查表得： H=200mm H——导向套长度 缸体强度计算 1）中段强度 缸体材料选用 35 锻钢，应用第四强度理论进行计算。 221213DD Dp  =1000120xxkg/cm2 （ 43） 1078 kg/cm2 2）支撑台肩处强度计算 （ 1）支承台肩接触挤压应力：支承台肩结构见图 41 图 42 哈尔 滨远东理工学院学士学位论文 16  2322 )2()2( SDSD P   （ 44） 式中： P=300000N D2=58cm D3=53cm S=1cm（倒角尺寸）  ——许用挤压应力（ N/cm2 ）  1200 N/cm2  22 )253()258( 3 0 0 0 0 0   = N/cm2  （ 2）支承台肩断面：从图 42 可见支承台肩断面上的合成应力为弯曲应力与拉伸应力之和。 即    212123 6)(78 hMaDDP=1200 N/cm2 （ 45） 上式中各符号见图 41： P=300000N D3 =53cm D1 =42cm Ma=T( 2 12 DD )12311ln)(2211DDhhDh （ 46） 其中： T=1DP = 42* =2274 N/cm h=25cm h1 = cmDD )(2113  4 21212)2()1(3hD  （ 47） ——材料波松比系数 铸钢：  得  代入求 Ma 式内： Ma=2274N    2N / 4 6 （ 3）缸底强度计算 圆形平板弯曲计算：即 2218 BpD    1000 N/cm2 （ 48） 式中： p=240 N/cm2 哈尔 滨远东理工学院学士学位论文 17 D=40cm B=11cm D DiD  cmD 121  D2 =2cm  代入上式： 873 N/cm2  螺栓选用 8 个 M30 双头螺栓，材料为 35 号钢， M30 螺纹内径为 d 内 = 缸口导套材料选用 HT2040。 热压机机架的设计强度计算 根据液压缸尺寸、两缸之间的距离和柱塞行程、热压板大小、热压板之间的开档大小、液压系统的工作压力和压机的总压力以确定压机整体的外形尺寸。 初步确定压机的外形尺寸为 3540*3426*880，下面的计算进行强度校核。 框式机架的强度计算 由于框架上下横梁部分的刚度对于侧支柱并非无穷大，也就是说侧支柱不再是受纯拉力的作用，而是同时受一定的附加弯矩作用、故框架拐角处会产生很大的弯曲应力，出现局部的应力集中，造成侧支柱也产生变形，因此必须对框架的强度和 刚度进行计算。 框式机架式一个封闭的多次静不定空间框架体，对其作精确计算是很困难的。 为了对机架进行简化计算，对它的受力情况作如下假定： （ 1）由于机架具有纵向对称平面，故以平面框架来代替空间框架； （ 2）作用在上横梁（框架板上部）的由压板传来的力视为均布载荷，通过液压缸法兰作用于下横梁（框架板下部）的力则视为集中载荷（对下顶式压机），侧支柱基本不受横向推力； （ 3）忽略由制造、安装及温度变化等原因所引起的附加应力； （ 4）压机受对称载荷，即无侧向作用力。 根据以上假定 ，框式机架式一个三次静不定框架。 对这种对称载荷闭式框架的计算弯矩方程： M1 =3223121221311 )1(23 )32(*8 ikiki kRikiRPB   （ 49） M2 =3223121121312 )1(23 )32(*8 ikiki kRikiRPB   （ 410） 式中： M1 ,M2 ——分别为上下横梁拐角 1 和 2 处的弯曲力矩； k=L/B； i31 =13II 、 i21 =12II 、 i32 =23II ；。