1開題報告學(xué) 生 姓 名：學(xué) 院：專 業(yè) 及 班 級 ：學(xué) 號：指 導(dǎo) 教 師 ： 2畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題 目LD-350帶懸臂單頭立式拉絲機設(shè)計作者姓名 學(xué)號 所學(xué)專業(yè) 機械設(shè)計及其制動化1、 研究的意義，同類研究工作國內(nèi)外現(xiàn)狀、存在問題（列出主要參考文獻(xiàn)）國內(nèi)外拉絲機行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1 我國拉絲機使用現(xiàn)狀 我國的金屬制品分別從屬于冶金、輕工、石油、煤炭、化工、林業(yè)、漁業(yè)等部門。改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，行業(yè)在設(shè)備、工藝技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和品種等方面，有了較大的進(jìn)步目前，全國金屬制品企業(yè)超過了 600家，生產(chǎn)能力超過了 300萬噸/年；其中能生產(chǎn)中、高碳鋼絲、鋼繩的企業(yè)有 l 50多家；金屬制品的品種約有 80種。大部分產(chǎn)品基本能滿足國內(nèi)需求，但在制品品種和質(zhì)量上仍未能完全滿足市場和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要；與世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，在工藝技術(shù)，拉絲機裝備水平、產(chǎn)品質(zhì)量、品種等許多方面，仍有較大的差距。我國金屬制品的骨干企業(yè)，大部分是五、六十年代建成投產(chǎn)的，在設(shè)備，工藝水平，生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量等方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工業(yè)發(fā)達(dá)國家。雖然在七十年代末期和八十年代初期，部分企業(yè)引進(jìn)了各種型號的高速拉絲機，捻股、成繩機，各種制品生產(chǎn)線等，但全行業(yè)的拉絲機裝備水平仍較落后。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，目前我國拉絲機裝備水平：屬八十年代水平的設(shè)備約占 15% ，六十至七十年代水平的設(shè)備約占30%，四十至五十年代水平的設(shè)備約占 55—60%。許多廠家的拉絲機仍以普通滑輪式拉絲機為6主，這在很大程度上限制了制品的質(zhì)量、產(chǎn)量的提高和品種的增加；進(jìn)入八十年代后，各制品廠家為了提高產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量，增加產(chǎn)品品種，紛紛從各發(fā)達(dá)國家引進(jìn)各種型式的拉絲機?？梢哉f世界上所有先進(jìn)的和比較先進(jìn)的拉絲機，我國都引進(jìn)過；使我國的拉絲機形成了以老式滑輪拉絲機為主，兼有雙卷筒式、直進(jìn)式、活套式、調(diào)諧輥直線式、組合式及各種水箱拉線機并存的現(xiàn)狀。 2 各種連續(xù)拉絲機的特點 2.1 滑輪式拉絲機 它是一種可積線的無滑動干式連續(xù)拉絲機；在拉拔過程中，在卷筒圓周方向鋼絲與卷筒表面沿卷筒圓周方向沒有相對滑動，兩者表面磨損量相對較小，并且當(dāng)中間某一卷筒臨時停車時，其后面的卷筒仍可依靠各自的積線量照常工作一段時間。該機型具有結(jié)構(gòu)簡單，操作、維護(hù)方便，制造成本低等優(yōu)點，同時具有一定的積線系數(shù)，鋼絲在卷簡上停留的時間較長，有利于鋼絲的充分冷卻。但過線導(dǎo)輪較多，不僅增加了鋼絲的彎曲次數(shù)，而且卷筒的積、放線使鋼絲在拉拔過程中沿自己軸線產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，嚴(yán)重影響了鋼絲的內(nèi)在質(zhì)量和表面質(zhì)量。 滑輪式拉絲機的這種特點，決定了該機型只適合于拉拔中、小規(guī)格，質(zhì)量和強度要求相對較低的鋼絲和其它金屬絲。2.2 雙卷筒式拉絲機。由于滑輪式拉絲機在拉拔過程中鋼絲會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，因而在滑輪式拉絲機的基礎(chǔ)上發(fā)展了雙卷筒式拉絲機。該機型具有滑輪拉絲機的優(yōu)點，并消除了鋼絲在拉拔過程中的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，鋼絲在卷筒上的冷卻效果更好。雙卷筒式拉絲機與滑輪式拉絲機一樣，導(dǎo)輪較多，特別是上、下卷筒之間的中間過線導(dǎo)輪，使鋼絲通過它時產(chǎn)生 180。彎曲， 故不適合拉拔大規(guī)格 強度高的鋼絲；機器操作不如滑輪式方便，而且上、下卷筒間的磨擦環(huán)及導(dǎo)線輪等零部件轉(zhuǎn)動慣量很大，限制了拉拔速度的提高。該機型屬于由滑輪式拉絲機向更高等級拉絲機發(fā)展的過渡機型，適合拉拔中、小規(guī)格鋼絲。 2.3 活套式拉絲機。為了進(jìn)一步提高鋼絲的質(zhì)量和拉拔速度，發(fā)展了活套式拉絲機， 它也是一種無滑動拉絲機；它簡化了各卷筒之間鋼絲所走的路線，在拉拔過程中鋼絲不會產(chǎn)生軸向扭轉(zhuǎn)，并且由于采用了直流電機拖動，能夠?qū)崿F(xiàn)較大范圍無級調(diào)速，擴(kuò)大了卷筒之間延伸率的選用范圍，拉絲機能在最合理的工作狀態(tài)下運行。而且活套在拉拔過程中對每一個卷筒都產(chǎn)生了一個拉力或反拉力。在有活套拉力和有活套反拉力的拉拔中，能使拉拔力減小，延長拉絲模壽命并減少動能消耗活套式拉絲機是一種能自動調(diào)速的連續(xù)拉絲機，從理論上講，在鋼絲對壓縮率的承受極限和機器的力能參數(shù)以內(nèi)，只要總的工藝壓縮率大于或等于機器總壓縮率，對任何一種工藝配模機器都可以自動調(diào)整完成拉拔過程。因此活套式拉絲機是一種比較先進(jìn)的拉絲機，適合拉拔中小規(guī)格的高強度鋼絲和合金鋼絲?；钐资嚼z機的缺點是由于采用直流拖動， 電氣調(diào)速系統(tǒng)雜，機器的制造成本高，維修難度較大對不同規(guī)格品種的鋼絲拉拔時需調(diào)整活套張力；因此對機器的操作技術(shù)水平要求較高。另外該機型的過線導(dǎo)輪較多，穿線較復(fù)雜，鋼絲的彎曲次數(shù)多，不能拉拔大規(guī)格鋼絲和過硬材料。 2.4直進(jìn)式拉絲機?；喪健㈦p卷筒式及活套式拉絲機均因為有較多的過線導(dǎo)輪， 不能7拉拔大規(guī)格鋼絲和過硬材料；為解決這一問題，發(fā)展了直進(jìn)式拉絲機。鋼絲在前一卷筒上纏繞幾圈后，直接進(jìn)入下一拉絲模并纏繞在下一卷筒上，中間不通過任何過線導(dǎo)輪，兩卷筒間鋼絲呈直線狀。它同活套式一樣采用直流拖動，通過自動調(diào)節(jié)中間卷筒速度來使機器延伸系數(shù)與鋼絲的實際延伸系數(shù)相適應(yīng)，也就是自動調(diào)節(jié)達(dá)到機器的正態(tài)工作點機器壓縮率等于工藝壓縮率。 該機型的優(yōu)點是穿線簡單，鋼絲在拉拔過程中無扭轉(zhuǎn)和小半徑彎曲。它的缺點是不能拉制較細(xì)規(guī)格的鋼絲，鋼絲在卷筒上停留時間短，冷卻效果差；拉絲機的適用范圍較小等。 2.5調(diào)詣輥直線式拉絲機。這是一種綜合了活套式、直進(jìn)式兩種拉絲機優(yōu)點的較新機型，它既有活套式無扭轉(zhuǎn)、調(diào)速范圍大、拉拔速度高、冷卻效果好等優(yōu)點，又具有直進(jìn)式鋼絲路線簡單，穿線方便能拉制大規(guī)格鋼絲等優(yōu)點。鋼絲在各卷筒之面無小半徑彎曲現(xiàn)象，鋼絲的內(nèi)在質(zhì)量和表面質(zhì)量都能得到較大程度的提高；由于沒有中間過線導(dǎo)輪，機械結(jié)構(gòu)較活套式簡化了許多，是一種較為先進(jìn)的拉絲機，適合拉拔高強度、大規(guī)格的圓形和異形鋼絲：但它的投資大、直流調(diào)速系統(tǒng)復(fù)雜、維護(hù)難度大，這些因素的影響，給它的推廣帶來了一定的困難。 2.6水箱拉絲機。水箱拉絲機區(qū)別于前五類拉絲機的顯著特點，是鋼絲在拉拔過程中與卷簡之間產(chǎn)生了不同程度的相對滑動（成品卷筒例外） ，并且工作時鋼絲、卷筒、拉絲模都浸泡在冷卻潤滑液中或被其噴淋，所以稱之為水箱拉絲機。它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊奏，占地面積小，拉拔密集度高，鋼絲在拉拔過程中無扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，可以進(jìn)行高速拉拔；因拉拔過程是在冷卻潤滑液中進(jìn)行，鋼絲的冷卻及潤滑條件很好，質(zhì)量得到保證。它的缺點是在拉拔過程中，鋼絲與卷筒表面之間存在著沿卷筒園周方向的相對滑動，其摩擦以及卷筒對冷卻潤滑液的攪動消耗了很大的功率，不僅降低了機器的效率.并使卷筒表面受到嚴(yán)重磨損；由于機器本身結(jié)構(gòu)的限制，在拉拔過程中鋼絲的彎曲半徑較小，加上穿線等原因，決定了它較適合拉制各種細(xì)規(guī)格鋼絲。目前國際上拉絲機的設(shè)計制造主要有兩大指導(dǎo)思想；一個是以意大利、德國、瑞典等歐洲工業(yè)發(fā)達(dá)國家為代表，主張拉絲機向大型、高速的活套式、直線式方向發(fā)展；另一個是以日本為代表，主張拉絲機有較高的速度，結(jié)合先進(jìn)的輔助設(shè)備，向組合式拉絲機方向發(fā)展。歐洲國家以先進(jìn)的機械、電氣工業(yè)體系為依托，首先在拉絲模及其潤滑技術(shù)和卷筒水冷系統(tǒng)上取得突破，使鋼絲的拉拔速度和質(zhì)量大大提高，其拉絲機主力是活套式、直線式和水箱拉絲機。但我國的具體情況是操作工人的技術(shù)水平較低，拉絲潤滑劑性能、線材的質(zhì)量等都不能滿足高速拉拔的要求，特別是直流系統(tǒng)電氣元件的質(zhì)量及可靠性使制品廠家感到操作維護(hù)困難較大。在目前條件下，我認(rèn)為我國金屬制品行業(yè)拉絲機的發(fā)展不應(yīng)追求這類高等級的先進(jìn)拉絲機。雖然它的優(yōu)點人所周知，但國內(nèi)的輔助、配套水平，會使這類拉絲機在生產(chǎn)實際中達(dá)不到機器的性能指標(biāo)，造成投資浪費、回收時間過長。日本在拉絲機設(shè)計制造方面，與歐洲國家相比稍有差距，但在輔助設(shè)備、簡化電氣控制系統(tǒng)等方面作了大量工作；它的指導(dǎo)思想是拉絲機首先應(yīng)做到操作、維護(hù)簡單、方便，用先進(jìn)高效的輔助設(shè)備來提高拉絲生產(chǎn)效率。它首先在交流變頻調(diào)速方面取得突破，使拉絲機電氣系統(tǒng)變得比較簡單、可靠、操作、維護(hù)都較方便；另一特點是它主張利用組合式拉絲機，在保證鋼絲質(zhì)量的前提下，盡量降低8設(shè)備投資。以中 φ5.5 大盤重線材為原料的典型工藝為例，其具體作法是：用 φ600 或 φ560滑輪式拉絲機作為開環(huán)機布置在組合式拉絲機的最前端，中間配置 φ400 滑輪式拉絲機，成品前一道次采用雙卷筒式拉絲機，目的是為不停車卸線作準(zhǔn)備，并使鋼絲在進(jìn)入成品模時減少扭轉(zhuǎn)次數(shù)，而成品卷筒又采用直線式拉絲機，配以雙向矯直機構(gòu)，基本上消除和鋼絲在前面道次拉拔中產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；最后配置大型工字輪收線機或其它連續(xù)卸線機，以提高拉絲生產(chǎn)線的效率。組合式拉絲機充分利用了各種型式拉絲機的優(yōu)勢，鋼絲質(zhì)量有較大的提高，并且可以用交流變頻調(diào)速的方法使該類組合拉絲機具有象活套式或直線式拉絲機一樣的、具有較大的機器壓縮率的調(diào)節(jié)范圍，對各種工藝路線適應(yīng)性強。 綜上所述，我認(rèn)為我國拉絲機今后將根據(jù)不同的金屬制品特點，向以下幾個方向發(fā)展。（1）對于大規(guī)格的低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲，鋼鉸線、大規(guī)格高強度高韌性的礦用鋼繩鋼絲和大規(guī)格的異形鋼絲生產(chǎn)，調(diào)諧輥直線式拉絲機將得到廣泛應(yīng)用。如 700，750，900 型拉絲機等。雖然這類拉絲機投資大，對操作維護(hù)水平要求較高，但為了較大幅度地提高各種大規(guī)格鋼絲的質(zhì)量和產(chǎn)量，該機型具有其它拉絲機無法取代的優(yōu)點，將在這類金屬制品的生產(chǎn)中發(fā)揮越來越重要的作用。 （2）對于在制品中占最大比例的普通中、小規(guī)格鋼絲，特別是以中 6 5中 5 5大盤重線材為原料的鋼絲生產(chǎn)，日本型式的組合式拉絲機將在很長的時間內(nèi)，占據(jù)這類制品生產(chǎn)拉絲機的主導(dǎo)位置。 自從 7O年代日本成功地將交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)應(yīng)用于拉絲機設(shè)備上以后，這項技術(shù)在制品設(shè)備上的應(yīng)用得到了迅速發(fā)展，西歐各國的制品設(shè)備制造廠家也紛紛采用這一技術(shù)；如KOCH公司已在調(diào)諧輥直線式拉絲機上應(yīng)用這一技術(shù)并獲得了成功。國內(nèi)也有在活套式拉絲機上應(yīng)用這一技術(shù)獲得成功的例子。對于原來是直流拖動的調(diào)諧輥直線式拉絲機和活套式拉絲機改用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)可極大地簡化拉絲機的電控系統(tǒng)，使操作、維護(hù)便于進(jìn)行。這項技術(shù)對滑輪式拉絲機來說也有重要意義，它可使滑輪式拉絲機具有更寬、更強的適應(yīng)能力，同時也能最大限度地減少拉拔過程中鋼絲的扭轉(zhuǎn)次數(shù)，從而彌補了滑輪式拉絲機的某些缺點，提高鋼絲的質(zhì)量。目前國內(nèi)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)由于關(guān)鍵元件尚未國產(chǎn)化，致使系統(tǒng)的價格較高。但這只是暫時的，交流變頻調(diào)速系統(tǒng)強大的生命力就在于它能大大降低電氣系統(tǒng)的復(fù)雜程度和制造成本。隨著我國電氣工業(yè)的發(fā)展和系統(tǒng)元件的國產(chǎn)化進(jìn)程，它在我國拉絲機上將得到越來越廣泛的應(yīng)用。 （3）對于細(xì)小規(guī)格的各種鋼絲生產(chǎn)，水箱拉絲機將進(jìn)一步更新?lián)Q代，具有雙向拉拔能力的 21/250型高速水箱拉絲機將占據(jù)主導(dǎo)地位，如意大的 TB4和德國 KOCH一 21/250等典型代表機型。另外目前經(jīng)過各制品廠家的摸索、總結(jié)，大規(guī)格的水箱拉絲機如 9/450，9/550 等機型和滑輪—水箱組合拉絲機在今后發(fā)展中，將逐漸增加其在水箱拉絲機中的比例。根據(jù)以上分析， 考慮到各種拉絲機在實際生產(chǎn)中所占的比例，我認(rèn)為目前我們拉絲機設(shè)計的當(dāng)務(wù)之急是盡快開發(fā)組合式拉絲機和采用變頻技術(shù)控制的各種拉絲機， 以取代目前國內(nèi)大多數(shù)金屬制1品廠家所采用的普通滑輪式拉絲機，使我國的金屬制品行業(yè)的裝備水平和制品質(zhì)量盡快趕上國際先進(jìn)水平。研究的意義通過合理的傳動比，以及不同的拉絲速度，拉拔出直徑 Ф3，最小出線直徑 Ф2.25 的金屬絲，提高其產(chǎn)量和質(zhì)量2、研究目標(biāo)、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題（根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)一步具體化）1）研究目標(biāo)（1）LD-350 拉絲機整機設(shè)計 （2）拉絲模盒尺寸（3）拉拔速度確定2）研究內(nèi)容（1）完成 LD-350帶懸臂單頭立式拉絲機設(shè)計總傳動方案的設(shè)計、選擇及確定（2）完成 LD-350帶懸臂單頭立式拉絲機設(shè)計整機設(shè)計、計算及校核（3）完成傳動零件、卷筒、拉絲模盒等重要零件的設(shè)計、計算及校核（4）完成 LD-350帶懸臂單頭立式拉絲機總裝配圖（零號圖）及非標(biāo)準(zhǔn)零件圖若干張（5）完成設(shè)計說明書一份2）擬解決關(guān)鍵問題立式單筒拉絲機的傳動方案設(shè)計、選擇及確定，產(chǎn)品整機設(shè)計、計算及校對傳動零件、卷筒、拉絲模盒等重要零件設(shè)計、計算及校對。3、特色與創(chuàng)新之處1）2D 和 3D結(jié)合對 LD-350帶懸臂單頭立式拉絲機分析2）了解企業(yè)現(xiàn)狀及需求。進(jìn)行分析與設(shè)計14、擬采取的研究方法、步驟、技術(shù)路線課題研究方法：依據(jù)課題任務(wù)書的要求，收集相關(guān)資料并加工、整理和正確使用工具書；掌握有關(guān)程序的設(shè)計、分析問題的方法、設(shè)計計算、圖紙繪制；具有分析與解決實際問題的能力。樹立正確的設(shè)計思想，有嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)；在設(shè)計中，應(yīng)能樹立正確的整體思路和各學(xué)科間的聯(lián)系，把有關(guān)知識有機的結(jié)合起來。步驟：（1） ，在1月到3月之間利用寒假時間進(jìn)行知識儲備，技術(shù)儲備。通過查閱網(wǎng)絡(luò)文章，閱讀文獻(xiàn)和論文，完成論文的開篇報告（畢業(yè)實習(xí)報告）及1500漢字以上的英文文獻(xiàn)翻譯，并初步對 LD-350帶懸臂單頭立式拉絲機設(shè)計進(jìn)行方案設(shè)計。（2） ，在4月到4月中旬之間進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，在老師的指導(dǎo)下完成 LD-350帶懸臂單頭立式拉絲機產(chǎn)品總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，計算及校對。（3） ，在 4月中旬到 5月之間，完成零件傳動、卷筒、拉絲模、拉絲模盒等零件的設(shè)計，計算并進(jìn)行校對。（4） ，在 5月到 5月中旬之間，完成打印 LD-350帶懸臂單頭立式拉絲機設(shè)計總裝圖及非標(biāo)準(zhǔn)零件二維工程圖形。（5） ，在 5月底到 6月之間，完成打印 LD-350帶懸臂單頭立式拉絲機設(shè)計說明書，準(zhǔn)備答辯。技術(shù)路線：（1）研究機械式拉絲機的構(gòu)造，了解其工作原理和特點。（2）研究機械式拉絲機拉絲、拋光部分，選擇最佳設(shè)計方案及設(shè)計結(jié)構(gòu)。（3）研究機械式拉絲的受力情況，根據(jù)設(shè)計要求對其主要零件進(jìn)行設(shè)計計算及強度計算。（4）根據(jù)設(shè)計要求及計算結(jié)果，繪制機械式拉絲模拋光機的總裝配圖及其主要零件圖。5、擬使用的主要設(shè)計、分析軟件及儀器設(shè)備 1計算機一臺；Pro/E 軟件；CAD 軟件；游標(biāo)卡尺16、參考文獻(xiàn)[1] 吳宗澤、羅圣果主編.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊[M].1999 年第二版.北京高等教育出版社.[2] Michael R.gennelly，功能更好的拉絲模設(shè)計[J]，闥公望譯自《Wire J.Int． 》 ，Vols[3] 張春林，機械創(chuàng)新設(shè)計[M]北京，機械工業(yè)出版社（2）2007.[4] 倪小丹、楊繼榮、熊運昌,機械制造技術(shù)基礎(chǔ) .清華大學(xué)出版社.2008.2.[5] 朱家成，機械設(shè)計[M],武漢.武漢理工大學(xué)出版社 2001 年第一版。[6] 濮良貴丶紀(jì)名剛， 《機械原理》[M]，高等教育出版社 2006.5.[7] 胡忠舉丶陸名彰， 《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》[M]（第二版） ，中南大學(xué)出版社,2011.8.注：1、開題報告是本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）的一個重要組成部分。學(xué)生應(yīng)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書的要求和文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果，在開始撰寫論文之前寫出開題報告。2、參考文獻(xiàn)按下列格式（A 為期刊，B 為專著）A：[序號]、作者（外文姓前名后，名縮寫，不加縮寫點，3 人以上作者只寫前 3人，后用“等”代替。 ） 、題名、期刊名（外文可縮寫，不加縮寫點）年份、卷號（期號）：起止頁碼。B：[序號]、作者、書名、版次、 （初版不寫） 、出版地、出版單位、出版時間、頁碼。3、表中各項可加附頁。