设计简介
1．达到技术指标所规定要求，满足实际工作需要。
2．主机部件工作时定位准确，启停无冲击。
3. 制品的模具三维图及工作图。实习地点：无锡。
主要技术指标：
1. 最高合模力 100 吨
2. 油箱容积 500 L
3. 最大周期 10 S
本文针对生产的要求，提出了设计题目。并对该机的机械系统、液压系统和控制系统进行了全面设计。
在机械结构设计中，首先分析了波纹管成型的工作过程，并在此基础上进行了模具结构设计、主压油缸设计、油推水油缸设计、各种液压站元件的设计。
液压系统设计中，根据波纹管成型的工作过程，进行了液压系统原理图的设计，确定了液压系统的执行元件。计算了整个液压系统的流量，并根据流量和压力进行了液压阀的选型、油箱的设计和各个辅助元件的选择，计算了各个系统的功率，据此选择了电动机的型号，最后绘制了液压泵站的装配图。
由于传统波纹管成型机采用继电器和接触器等元件作为系统的控制元件，存在可靠性、灵活性差等缺点。文中通过实例说明利用PLC对其进行改造。
电气控制系统采用可编程控制器PLC作为整台机器的控制器，并对PLC的工作过程进行了介绍，对PLC相关原件进行了选型，同时绘制了PLC控制系统的输入、输出接线图，即控制系统电气原理图，并采用了梯形图编程，实现了整机的自动化。本设计已经应用于生产，取得了良好的效果。
关键词：波纹管成型机；液压系统; PLC
Abstract
Bellows machine is the core of bellows production equipment to produce the bellows which have been widely used in various industrial fields. It is a modernized technical equipment which centralizes the machinery, hydraulic and electric system.
Aiming at the requirement of production, the author puts forward the topic and devises the mechanical system, hydraulic system and controlling system thoroughly.
In the mechanical structure design, firstly the working process of the Bellows machine was analyzed , and on this basis, a die structure design, the main fuel tank design, oil pushing water fuel tanks and various components of the hydraulic station were designed..
In the process of the device of hydraulic system, according to the working process of slewing telescopic gangway, the principle plot of hydraulic system was devised; furthermore, the performing elements were designed. At the same time, the author computed the flux of the whole system. And then, based on the flux and the pressure, the author accomplished the choices of valves, the design of gasoline tank and the choices of assistant components. And then, the author computed the power of the whole system and chose the model of electromotor. At last, the component plot of hydraulic station was drawn.
The traditional Bellows machine using relays and contactor as controlling elements shows some disadvantages, such as low reliability and flexibility. This paper discusses the improved design based on PLC.
The controlling system adopts the PLC as the controller of the entire machine. It introduce the working process of PLC, chose the model of the PLC and related elements. At the same time, the author drew the input and output circuit of the controlling system, namely the electric principle plot. The machine realized the automation of producing process by making use of the trapezium shape to programme. The design has already been applied to practice, and has gained a very good effect.
Key Words: Slewing telescopic gangway；hydraulic system; PLC
目 录
摘 要 III
Abstract IV
目 录 V
1 绪论 1
1.1 概况和发展趋势 1
1.1.1 无锡南方液压气动成套有限公司简介 1
1.1.2 国内波纹管的概况和发展趋势 1
1.1.3 波纹管成型机简介 3
1.2 课题的提出与意义 4
1.3 课题的主要内容 4
2 总体方案的确定 6
2.1 设计依据 6
2.2 确定模具结构设计方案 6
2.3 确定液压系统设计方案 6
2.4 确定控制系统设计方案 6
3 模具结构的设计 8
3.1 概述 8
3.2 设计依据 8
3.3 设计范围及其设计方案 8
3.3.1 模具的工艺分析 8
3.3.2 模具的结构设计 9
3.3.3 模具环刚度的计算 11
3.3.4 模具的加工 12
4 液压系统的设计及其校核 13
4.1 液压系统的组成 13
4.1.1 能源装置 13
4.1.2 执行元件 13
4.1.3 调节控制元件 13
4.1.4 辅助元件 13
4.2 液压系统的主要优缺点 13
4.2.1 液压传动的优点 13
4.2.2 液压传动的缺点 13
4.3 液压系统设计 14
4.3.1 概述及液压系统方案设计 14
4.3.2 液压系统原理图的拟定 16
4.3.3 主压油缸的设计 16
4.3.4 油推水油缸的设计 20
4.3.5 液压能源装置设计 24
4.3.6 液压阀的选择 24
4.3.7 液压辅助元件的设计与选择： 27
4.3.8 液压系统元件清单 30
4.3.9 液压管路的联接 32
4.3.10 安装后的调试 32
5 控制系统的设计 34
5.1 PLC与继电器控制系统的比较 34
5.2 PLC与微型计算机的比较 34
5.3 PLC可靠性高的原因 34
5.4 PLC的安装与抗干扰措施 35
5.4.1 安装环境和注意事项 35
5.4.2 电源和接地 35
5.5 PLC系统的调试和运行 36
5.5.1 通电前的检查 36
5.5.2 调试运行主要过程 36
5.6 PLC系统的维护 36
5.7 PLC控制系统的设计 37
5.7.1 设计内容 37
5.7.2 控制电路元气件的选用及电路图的绘制 37
5.7.3 PLC的编程 37
6 UG有限元分析方法 39
6.1 有限元分析方法简介 39
6.2 进行有限元分析的目的和意义 39
7 UG动力学分析 40
7.1 UG运动仿真模块简介 40
7.2 如何创建运动仿真 40
7.3 波纹管成型机运动仿真 40
8 结论与展望 42
8.1 结论 42
8.2 展望 42
致谢 43
参考文献 44
附录 45
2．主机部件工作时定位准确，启停无冲击。
3. 制品的模具三维图及工作图。实习地点：无锡。
主要技术指标：
1. 最高合模力 100 吨
2. 油箱容积 500 L
3. 最大周期 10 S
摘 要
波纹成型机是生产波纹管的核心设备，生产出的波纹管已经广泛用于各个工业领域，它是集机电液为一体的现代化高技术设备。本文针对生产的要求，提出了设计题目。并对该机的机械系统、液压系统和控制系统进行了全面设计。
在机械结构设计中，首先分析了波纹管成型的工作过程，并在此基础上进行了模具结构设计、主压油缸设计、油推水油缸设计、各种液压站元件的设计。
液压系统设计中，根据波纹管成型的工作过程，进行了液压系统原理图的设计，确定了液压系统的执行元件。计算了整个液压系统的流量，并根据流量和压力进行了液压阀的选型、油箱的设计和各个辅助元件的选择，计算了各个系统的功率，据此选择了电动机的型号，最后绘制了液压泵站的装配图。
由于传统波纹管成型机采用继电器和接触器等元件作为系统的控制元件，存在可靠性、灵活性差等缺点。文中通过实例说明利用PLC对其进行改造。
电气控制系统采用可编程控制器PLC作为整台机器的控制器，并对PLC的工作过程进行了介绍，对PLC相关原件进行了选型，同时绘制了PLC控制系统的输入、输出接线图，即控制系统电气原理图，并采用了梯形图编程，实现了整机的自动化。本设计已经应用于生产，取得了良好的效果。
关键词：波纹管成型机；液压系统; PLC
Abstract
Bellows machine is the core of bellows production equipment to produce the bellows which have been widely used in various industrial fields. It is a modernized technical equipment which centralizes the machinery, hydraulic and electric system.
Aiming at the requirement of production, the author puts forward the topic and devises the mechanical system, hydraulic system and controlling system thoroughly.
In the mechanical structure design, firstly the working process of the Bellows machine was analyzed , and on this basis, a die structure design, the main fuel tank design, oil pushing water fuel tanks and various components of the hydraulic station were designed..
In the process of the device of hydraulic system, according to the working process of slewing telescopic gangway, the principle plot of hydraulic system was devised; furthermore, the performing elements were designed. At the same time, the author computed the flux of the whole system. And then, based on the flux and the pressure, the author accomplished the choices of valves, the design of gasoline tank and the choices of assistant components. And then, the author computed the power of the whole system and chose the model of electromotor. At last, the component plot of hydraulic station was drawn.
The traditional Bellows machine using relays and contactor as controlling elements shows some disadvantages, such as low reliability and flexibility. This paper discusses the improved design based on PLC.
The controlling system adopts the PLC as the controller of the entire machine. It introduce the working process of PLC, chose the model of the PLC and related elements. At the same time, the author drew the input and output circuit of the controlling system, namely the electric principle plot. The machine realized the automation of producing process by making use of the trapezium shape to programme. The design has already been applied to practice, and has gained a very good effect.
Key Words: Slewing telescopic gangway；hydraulic system; PLC
目 录
Abstract IV
目 录 V
1 绪论 1
1.1 概况和发展趋势 1
1.1.1 无锡南方液压气动成套有限公司简介 1
1.1.2 国内波纹管的概况和发展趋势 1
1.1.3 波纹管成型机简介 3
1.2 课题的提出与意义 4
1.3 课题的主要内容 4
2 总体方案的确定 6
2.1 设计依据 6
2.2 确定模具结构设计方案 6
2.3 确定液压系统设计方案 6
2.4 确定控制系统设计方案 6
3 模具结构的设计 8
3.1 概述 8
3.2 设计依据 8
3.3 设计范围及其设计方案 8
3.3.1 模具的工艺分析 8
3.3.2 模具的结构设计 9
3.3.3 模具环刚度的计算 11
3.3.4 模具的加工 12
4 液压系统的设计及其校核 13
4.1 液压系统的组成 13
4.1.1 能源装置 13
4.1.2 执行元件 13
4.1.3 调节控制元件 13
4.1.4 辅助元件 13
4.2 液压系统的主要优缺点 13
4.2.1 液压传动的优点 13
4.2.2 液压传动的缺点 13
4.3 液压系统设计 14
4.3.1 概述及液压系统方案设计 14
4.3.2 液压系统原理图的拟定 16
4.3.3 主压油缸的设计 16
4.3.4 油推水油缸的设计 20
4.3.5 液压能源装置设计 24
4.3.6 液压阀的选择 24
4.3.7 液压辅助元件的设计与选择： 27
4.3.8 液压系统元件清单 30
4.3.9 液压管路的联接 32
4.3.10 安装后的调试 32
5 控制系统的设计 34
5.1 PLC与继电器控制系统的比较 34
5.2 PLC与微型计算机的比较 34
5.3 PLC可靠性高的原因 34
5.4 PLC的安装与抗干扰措施 35
5.4.1 安装环境和注意事项 35
5.4.2 电源和接地 35
5.5 PLC系统的调试和运行 36
5.5.1 通电前的检查 36
5.5.2 调试运行主要过程 36
5.6 PLC系统的维护 36
5.7 PLC控制系统的设计 37
5.7.1 设计内容 37
5.7.2 控制电路元气件的选用及电路图的绘制 37
5.7.3 PLC的编程 37
6 UG有限元分析方法 39
6.1 有限元分析方法简介 39
6.2 进行有限元分析的目的和意义 39
7 UG动力学分析 40
7.1 UG运动仿真模块简介 40
7.2 如何创建运动仿真 40
7.3 波纹管成型机运动仿真 40
8 结论与展望 42
8.1 结论 42
8.2 展望 42
致谢 43
参考文献 44
附录 45
