自动压铸机毕业设计论文.doc

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1、本科毕业设计说明书摘 要本设计中的自动压铸机主要是用于铝制胚件的压铸，主要是把两个配料放入模具，对毛胚件用感应炉进行加热熔化连接成为一体。主要组成部件：一个带有二独立的单独驱动的机械手，带有平台或抓爪的自动卸件装置，冲模净化用人工操作的清除设备，石墨粉浴浸浴室由不锈钢用分开的浴槽与搅拌器组成熔炉，双波道感应电炉用感应器。自动压铸机的顶部回转部分主要是采用蜗轮蜗杆减速和电磁离合器实现双机械手的独立控制。设备控制用自由可编程松下FP1系列的可编程控制器控制，用可控硅整流器进行无级的控制窑炉。 关键词 自动压铸机 机械手 可编程控制器 自动卸件装置 Title Low Pressure Die Ca

2、sting MachineAbstractSpecifications：Linear portal with two independent manipulators with separate drives .Max. die dimensions: 500 400 mm,Quick die change flanges. Automatic piece removal units with removal tables or grippers.Die cleaning unit with manually operated cleaning device. Graphite bath ma

3、de of stainless steel with separated basins and agitators. Furnace: Two channel induction furnaces with 3 inductors, each with Content: 1800 kg, Melting capacity: 300 kg/h. Option: Melting capacity: 500 kg/hControl: Machine control with bus system and freely programmable PC control Beckhoff .Furnace

4、 control stepless with thyristors.Keywords Low Pressure Die Casting Machine manipulators programmable PC control Automatic piece removal units - 57 - 目 录摘 要1目 录21 引言31.1 设计任务介绍及意义41.2 自动压铸机的选题和国内外的生产使用状况41.3 自动压铸机研究与开发71.4 自动压铸机的关键技术和主要特点72 自动压铸机的总体布置的设计82.1 自动压铸机的总体布置的确定92.2 自动压铸机顶部回转机构的方案设计122.3 顶

5、部回转机构蜗轮蜗杆减速机构的设计132.4 空轴的设计和电磁离合器的选择203 机械手部件的设计213.1 上部移动导轨部件的设计213.2 上部移动回转部件的计算223.3 直线导轨的选择243.4 回转的大臂的设计253.5 机械手夹紧部分的设计263.6 机械手小回转臂的设计273.7 机械手卸件机构的设计274 气动控制系统部分的设计294.1 气压传动的特点294.2 气压传动系统的设计304.3 气压传动元件的选择314.4 气源的处理和设计355.电气控制系统部分的设计365.1 电气控制系统的总体设计365.2 电气控制系统程序设计386 毕业设计总结50致 谢50参考文献51

6、附录A 可编程控制器控制程序53附录B 电算程序561 引言 这一章主要介绍设计任务介绍及意义，自动压铸机的选题和国内外的生产使用状况，我国压铸工业概况，自动压铸机研究与开发，自动压铸机的关键技术和主要特点1.1 设计任务介绍及意义1.1.1 设计任务的介绍设计自动压铸机总布置图，金属模开合机械手部件图，关键零件图，单片机控制原理图。铝铸件，最大工件重5kg，节拍30S。工作量：设计图量A0四张，其中总布置图A0一张机械手部件图A0一张关键零件图折合A0一张单片机控制原理图A0一张设计说明书2.5万字英文翻译5000汉字编程语句100句以上1.1.2 设计的意义此设计中设计的自动压铸机主要用于

7、铝制零件的压铸， 自动压铸机的工作原理和机械手的工作原理相似，压力铸造是先进的热加工工艺之一。用压铸法可以制造很复杂的薄壁零件。压铸件具有表面光滑，尺寸精确，强度高的特点，一般不加工即可使用，因而可以节省大量的金属和机械加工设备。压铸生产周期短，生产率高，易于实现机械化或自动化，从而可以减轻劳动强度，改善劳动条件。压铸工艺已经有九十年左右的历史，但仅在三十年代冷室压铸机普及以后，才在各工业发达国家发展起来。近年来，由于生产的需要和借助其他科学技术的新成就，使他得到了更快的发展。现在压铸件不再局限于汽车工业和仪表工业中使用，而已扩大到各工业部门，如农业机械，机床，电工与电子仪器，航空，火箭，兵器

8、，纺织机械，计算机，无线电，照相机等。1.2 自动压铸机的选题和国内外的生产使用状况1.2.1 自动压铸机国内外概况和发展趋势目前世界上具备一定实力的压铸机制造工厂有60家左右，其中有影响的工厂约16家，这些国家的机器在压射性能、设备精度、机床刚性以及电子计算机控制和自动化程度上各具特色。活跃在中国市场上的厂家有瑞士的布勒斯洛伐克的维霍拉特，日本的东芝、宇部、东洋，德国的富来，意大利的意特、意德拉，美国的王子、HPM 等另外，近几年从不同国家进口的压铸机，就价格来讲，并不是统一按质论价的；主要与各国货币和人民币的比价有关，所以并不是价格愈高，压铸机的技术水平和质量愈高，购买时须加以分析。制造业

9、是国民经济的基础，是创造社会财富的重要手段，是一个国家经济发展的主要支撑。压铸由于它是一种少切削甚至无切屑，精度较高的铸造技术，节约能源，环境污染较少，机械化程度高，易于实现自动化，因而半个世纪以来，在我国发展很快，年增长率达8l2。1.2.2 我国压铸工业概况目前，国内有专业压铸厂约800家，非专业厂内压铸生产点约1 600家，合计2400家。拥有压铸机近8 000余台，职工逾5万名，年产压铸件已达31.2万t，产值近100亿元。另外，压铸机及辅助设备生产企业约180余家，其中压铸机生产厂超过16家，压铸机年生产能力超过1200台。可生产 28000kN以下的所有卧式冷室压铸机和4 000k

10、N以下的普通热室压铸机，可提供3150kN以下全立式压铸机系列产品。总的讲，国产压铸机已形成较完整的系列，产量已太于国内需求，除镁合金热室压铸机正在开发、挤压铸造机尚未开发外，可为用户提供成套设备生产熔炼设备比较上规模的厂已超过6O家，我们江苏省的生产能力就很强，特别是南京和无锡二地，就有很多生产厂点国内压铸模具制造厂在100家以上，产值约1亿元。与世界先进水平的差距：中国压铸业的发展必须以世界先进水平为目标，才能更好地参与国际竞争。因此，必需看到我国不少企业的素质还不高，技术发展滞后于生产的发展，管理水平滞后于行业的发展，经营方式滞后于市场竞争的需要。1）结构不尽合理，设备利用率偏低我国压铸

11、设备不算太少，除国产压铸机外，几乎世界各国生产的压铸机，在中国都有。除一些与主机厂有固定配套关系和有较稳定的压铸件出口业务的企业外，普遍存在设备利用率不高或闲置的问题。不少企业上压铸项目时就缺少了解，有的是低水平重复，购进了设备没有生产对象；或是没有预期的生产量；或是技术不过关，产品出不来；也有因模具跟不上或设备故障缺少维修力量，影响生产；还有的是缺少评估论证，借贷购进设备，导致任务不足、负债沉重，使企业陷入困境。2） 压铸机质量与国外有较大差距具体体现在：总体结构落后。目前国产压铸机结构基本上是20世纪70年代末、80年代初的定型设计。2O余年来除电控用PLC取代继电器系统外，改进不大。可靠

12、性差。这是国产压铸机的致命伤。国产压铸机平均无故障运行的时间不到3000h，甚至达不到国外2O世纪五六十年代水平。目前，国外一般超过20000h。漏油严重。增加了用户生产费用，污染了环境。主要原因是密封件质量差，加工粗糙。品种规格不全，配套能力差。如卧式冷室压铸机从16 000kN到28 000kN问就无产品，热室压铸机缺少4 O00kN以上的产品，镁合金热室压铸机和挤压铸造方面都是空白高新技术的应用落后。如数控压铸机、压铸柔性加工单元(FMC)和集成加工系统在国外已开始普及推广，而我国只是试制出一个4000kN的压铸柔性加工单元，至今尚无更多的产品。3） 模具制造跟不上压铸业的发展压铸模的质

13、量直接影响到压铸件的质量和成本。目前，国内将CADCAM用于模具设计与制造的专业模具加工企业还不多，采用数控机床和电火花加工机床加工模具型腔，是我国模具加工的主力。乡镇和个体经营的模具制造企业，在我国某些地区已成为一支重要的力量，他们的特点是制造周期短、成本低，但在质量上差距很大，有的较好，有的因选用的材料较差，热处理不规范等，模具的寿命很短。因此，不少大型和复杂铸件的模具或产量大的铸件用的模具，依靠进口。4 ）技术管理水平不平衡我国一些上规模的专业化厂，压铸分厂和车间，有较强的技术力量和较高的管理水平，能很快吸收国内外先进技术与管理经验。但也有不少企业管理较差，基础工艺薄弱。具体反映在：生产

14、场地不文明，合金不符合标准，熔炼工艺不严，压铸工艺不稳定，重复压射时工艺参数变化大，检测手段和质量保证体系不完善等，因此直接影响到产品质量的提高。1.2.3 压铸市场情况根据北美压铸协会96年初公开发表的报告。压铸产品在北美压铸市场中分配的比例大致地分别为:汽车工业48%,建筑工程20%、机械装各和仪器11%、电子工业11%。汽车工业需求增长很快，建筑工程需求量在近几年增长很快，出现了与电子工业和机械装备争抢压铸产品供应商的局面，但96年比95年则略有下降。机械装备除了各种机械、设备和仪器以外还包括家用机械，如洗碗机致冷机、洗衣机、干燥机等等。96年比95年增长1.3%,97年则有大幅度增加。

15、电子工业，包括电子计算机、各类电子设备零件、测量仪器，还包括办公设备、通讯装备等，市场需求量很大，95年比94年增长7.6%,96年增10.2%,97年还继续增加。1.3 自动压铸机研究与开发1.3.1 系统的研究项目建立压铸件和压铸模设计的计算机模块，建立在铝合金压铸的工艺过程中微观组织与性能的关系，在热处理时做到改进机械性能和控制变形，从而延长H13钢的模具寿命。关于对温度，压力和气体含量的监测系统的发展和评估锌合金压铸时对模具的焊附，等离子体表面处理技术在铝和锌压铸模上的应用。国际范围的研究组织NADCA 在95年列出了世界范围的第一批19家研究机构的名单，按国家来分:瑞士2家、德国2家

16、、澳大利亚3家、法国1家、美国4家、新加坡1家、加拿人3家、丹麦1家、日本1家和瑞典1家。1.4 自动压铸机的关键技术和主要特点1.4.1 自动压铸机的关键技术在这个设计中的机械部分的关键技术主要是：1. 机械手的设计2. 顶部回转机构的设计3. 气动部分的设计4. 控制系统的设计1.4.2 压铸机的主要特点这种压铸机和我们平时所见到压铸机最大的区别是：这种压铸机用的不是融化的金属，而是把两个已经略具形状的毛坯料放入压铸机内经过加热熔化而成为一体的零件，压铸后的零件表面光亮，精度高，不需要再进行加工。压铸机主要包括两个独立的机械手，冷却池，熔炉，冲模净化用人工操作的清除设备，带有平台或抓爪的自

17、动卸件装置。此设计主要是设计低压模铸设备的机械手部分，压铸机要实现的功能是：把已经是成形的两个毛胚料放入模具内用感应加热炉进行加热融化后连成一体，成为可用的工件。主要参数规格：1) 一个带有二独立的单独驱动的机械手的入口2) 最大模具尺寸：400- 500毫米快速冲模转换法兰3) 带有平台或抓爪的自动卸件装置4) 冲模净化用人工操作的清除设备5) 石墨粉浴浸浴室由不锈钢用分开的浴槽与搅拌器组成熔炉6) 双波道感应电炉用感应器、其中每个重量1800公斤7) 熔化能力：300公斤8) 可选项：熔化能力：500公斤9) 设备控制用总线系统与自由地可编程松下FP1系列的可编程控制器控制10) 用可控硅

18、整流器进行无级的控制窑炉2 自动压铸机的总体布置的设计这种压铸机和我们平时所见到压铸机最大的区别是：这种压铸机用的不是融化的金属，而是把两个已经略具形状的毛坯料放入压铸机内经过加热熔化而成为一体的零件，压铸后的零件表面光亮，精度高，不需要再进行加工。压铸机主要包括两个独立的机械手，冷却槽，熔炉，冲模净化用人工操作的清除设备，带有平台或抓爪的自动卸件装置。此设计主要是设计低压模铸设备的机械手部分，压铸机要实现的功能是：把已经是成形的两个毛胚料放入模具内用感应加热炉进行加热融化后连成一体，成为可用的工件。 2.1 自动压铸机的总体布置的确定压铸机主要有铸机主要包括机架，两个独立的机械手，冷却槽，熔

19、炉，冲模净化用人工操作的清除设备，带有平台或抓爪的自动卸件装置。图2-1瑞士KWC工业工程公司设计生产的自动压铸机图2-2 两个独立的机械手，冷却槽，感应炉机架主要是为了支撑两个独立的机械手，并且两个独立的机械手可以作360回转，机架主要是用矩形形钢焊接而成，用四个支柱支撑，如图 图2-3在机架的旁边还有一些辅助设备，包括控制设备，清模设备，由于本设计采用气动控制，所以必须有气源发生装置，还有胚料架和成品存架，气体管路和电气线路。这些都要周到考虑和布置。支撑重量的计算：估计蜗轮蜗杆的重量为8kg，空心吊轴的重量为4kg，实心轴的重量为3kg电磁离合器的重量为1.5kg X 2=3kg，支撑筒架

20、和两个推力球轴承总重量为6kg，机械手的上横梁和吊架的重量6.25kg，机械手的下纵向移动臂的重量为2.65kg，回转架的重量为1.5kg，机械手的下横梁的重量为5.5kg，机械手左右臂的总重量为15.5kg 。所以总的重量为 ：8kg+4kg+3kg+3kg+6kg+（6.35kg+2.65kg+1.5kg+5.5kg+15.5kg）X 2 =87kg。 每个机械手的重量31.5kg。 所以总体上属于轻型机械。 图2-4总体布置图2-5 总体布置图2.2 自动压铸机顶部回转机构的方案设计这个机构主要是用来分别带动两个机械手的周向转动，由一个单相电机带动经过蜗轮蜗杆的减速达到要求的回转动角速度

21、，用空轴传动，下面用两个电磁离合器分别机械手相连，当机械手需要转动的时候电磁离合器得电，机械手转到指定位置，位置主要由行程开关来控制，行程开关采用接近开关，主要有五个停止位置。为降低成本和在空间进行合理布置，两个机械手共用一个电机，一套蜗轮蜗杆减速机构，在用两个电磁离合器分别和它们啮合，只要控制电机的正反转和电磁离合器的开合就可以完全控制两个机械手的回转运动，在用行程开关控制五个位置就可以达到设计要求。图2-6 顶部回转机构2.3 顶部回转机构蜗轮蜗杆减速机构的设计 此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载！该

22、论文已经通过答辩1蜗轮轮齿齿面接触强度计算（1）选材料，确定许用接触应力sH，蜗杆用45钢，表面淬火4550HRC；蜗轮用ZCuSn10P1（10-1锡青铜）砂型铸造。由表8-3查得sH=200。（2）选蜗杆头数z1，确定蜗轮齿数z2，传动比i=n1/n2=960/30=32，因传动比不算大，为了提高传动效率，可选z1=1，则z2=iz1=321=32，取z2=32。（3）确定作用在蜗轮上的转矩T2，因z1=1，故初步选取h=0. 80，则T2=9.55106=9.55106=9.55106=32.48 N.m（4）确定载荷系数K，因载荷平稳，速度较低，取K=1.1，由式（8-7）得=3087

23、.6 mm3由表8-1，取m=8，d1=64mm。（5）计算主要几何尺寸蜗杆分度圆直径 d1=64 mm蜗轮分度圆直径 d2=mz2=827=256 mm中心距 a=（d1+d2）=0.5（36+256）=160 mm按齿面接触强度计算蜗轮模数m及蜗杆特性系数q蜗杆传动的设计公式为（mm）蜗杆传动总效率可根据蜗杆头数估取近似值。当时，估取传动效率。计算蜗轮工作转矩：工作情况系数，由表66查取蜗杆传动的材料弹性系数和齿面接触疲劳基本许用应力，可由表67根据蜗杆材料查取。，将以上数值代入蜗杆传动设计公式得：当时，由表61相应的，则按强度条件确定蜗杆轴经和分度圆直径蜗杆轴的直径可按扭矩强度计算：取。

24、蜗杆分度圆直径可按经验公式确定。根据按强度条件估算的蜗杆分度圆直径，表明：当时不能满足蜗杆扭矩强度的要求。修正值，按照表61取，与相近，合用。计算蜗杆传动的主要几何尺寸（表64）中心距蜗杆分度圆升角由表62根据蜗杆头数和蜗杆特性系数值查取：分度圆直径： 顶圆直径： 根圆直径： 蜗轮齿宽： 蜗杆螺旋部分长度： ，取。求滑动速度及传动效率。根据，由表65插值取，可由式611计算出蜗杆传动的啮合摩擦损耗的效率：在设计蜗杆传动前，估取了蜗杆传动总效率，当蜗杆传动主要尺寸及参数确定之后，近似取轴承效率搅油效率则总效率显然，蜗杆传动总效率略大于估取值适用。验算蜗轮齿面接触应力蜗轮齿面接触应力：（MPa）式

25、中：蜗杆传动材料的弹性系数：蜗杆直径校正值：蜗杆齿的形状系数：由图610，根据查取：蜗轮中径上的圆周力：蜗轮齿宽：蜗轮分度圆直径：工作情况系数：将以上系数分别代入求得蜗轮齿面接触应力为蜗轮齿面接触疲劳的安全系数为式中：齿面接触疲劳基本许用应力：滑动速度系数，根据滑动速度由表68查取：寿命系数，可由式619计算求得：齿面接触应力：齿面接触疲劳最小安全系数：一般取因而有安全。验算蜗轮齿根最大弯曲应力蜗轮齿根最大弯曲应力为式中：蜗轮中径上的最大圆周力为：蜗轮法面模数：蜗轮齿根弧长：因而有 蜗轮最大的弯曲许用应力由表69查取： （锡青铜）因而有 ，安全。热平衡计算粗估蜗杆传动箱体尺寸：长，宽，高。考虑

26、箱体与空气接触面为前、后、左、右、上五个表面。箱体安装基面与地基面接触忽略不计。箱体散热面积：蜗杆传动在工作条件下的油温为式中：空气温度，蜗杆输入功率，蜗杆传动总效率，散热系数，因而有 显然，蜗杆传动可维持热平衡，合用。2热平衡计算由式 （8-10）得 （1）取as=15 W/（m2）；（2）取散热面积A1.1m2；（3）效率h=0.8。=t-t0=36.36=6070故满足热平衡要求。2.4 空轴的设计和电磁离合器的选择2.4.1 空轴的设计 在压铸机的设计中，因为有很气路的布置和电器线路的布置，而这些线路都不能从外面进入，只能从中间通向两个机械手，所以中间的轴必须是空的，所以在这个设计中空

27、轴主要考虑的是管路问题而不是通常的节省材料的问题，在这个设计中因为工作的载荷比较小，一般的设计就可以满足强度和刚度的要求。在这个设计我在轴为f100的空轴。2.4.2 电磁离合器的选择 在这里选择DLD系列电磁离合器，为无滑环、干式单片，它具有结构紧凑、响应迅速、寿命长久、使用可靠等优点。电磁离合器的基本参数80额定动力矩(N、m)80结合时间(ms200断开时间(ms60额定直流电压(V)24额定功率(W)35最高转速(rpm)3000单片电磁离合器属于干式工作，安装位置应勿靠近带有油污和润滑油飞溅的地方，离合器可安装在同轴或对接轴上，当安装在对接轴上时，必须保证两轴的同轴度，离合器安装后，

28、磁轭与动盘间不得发生摩擦，但间隙不要超过0.31.5。动盘与衔铁的间隙应保证规定尺寸。在这里采用单片电磁离合器，主要是对动力和负载的综合考虑，但是单片电磁离合器的控制电路也有比较复杂的电路，特别是要实现比较快的响应时一，一定要接成比较保险的特殊电路，下面就把电磁离合器的各种接法进行简单的介绍，在本设计中因为响应速度要比较高，所以要采用特殊电路。而特殊电路要在基本的电路中在进行扩展。所以下面就把电磁离合器的电路都列表说明。3 机械手部件的设计机械手主要用导轨，气缸，模具，各种支撑板构成。在这个设计中采用成品的导轨，这样可以缩短试制的过程，也加快了研发的速度。本机械手主要用气动实现，分为大的纵向移

29、动臂，回转手臂，横向移动加紧机构，小臂回转机构和卸件机构。图3-1 机械手臂3.1 上部移动导轨部件的设计纵向的移动主要用气缸和导轨来实现，由于纵向有重量，在气缸缩回的时候有重力，所以必须用三位五通的换向阀，并且中位是锁住，不能够移动。这样才能保证机械手不下滑。如下图所示：图3-23.2 上部移动回转部件的计算下面是对中间的梁的计算。主要是校核以下此梁能否承受机械手的重量。 表3-1已知条件：筋板尺寸 B = 1.5cm筋板尺寸 H = 5cm筋板尺寸 b = 1cm筋板尺寸 h = 1.5cm计算结果：筋板截面I的面积 A = 9 cm2 筋板截面I的惯性矩 Ix = 15.91 cm4 抗

30、弯截面模数 Wx = 6.36cm3 筋板截面I的惯性半径 ix = 1.33 cm 表3-2已知条件： 简支梁总长 l = 0.7m 集中载荷 P = 200N 弹性模量 E = 200GPa截面的轴惯性矩 I = 0.008m4 局部尺寸 a = 0.2m计算结果：简支梁的危险截面B处的: 支座反力 Ra = 200 N支座反力 Rb = 200 N固定端反力矩 Ma = -3.57 Nm固定端反力矩 Mb = -3.57 Nm最大反力矩 Mmax = 11.43 Nm最大剪力 Qc = 200 N最大挠度 fmax = 2.708E-10 m 表3-3已知条件：计算截面的扭矩Mw = 1

31、1.43Nm抗弯截面模数 Wx1 = 0.000063m3抗弯截面模数 Wx2 = 0.000063m3计算结果：受拉一边最大拉应力 l =0 .18MPa sMpa=235受压一边最大压应力 y = 0.18MPa 机械结构 导轨部安装空间 安装方式 行程长度 负载大小 速度 要求寿命、刚性、精度 使用频度（负载循环） 使用环境（在特殊环境下，首先要考虑材料、润滑及表面处理等条件） 由于在此设计中导轨只有导向作用，没有负重.所以不用较核承载能力。3.4 回转的大臂的设计大的回转手臂是用普通的气缸通过铰轴来实现的。如下图所示： 图3-53.5 机械手夹紧部分的设计夹紧的主要事用双导轨和气缸来实

32、现。 图3-7 导轨气缸的正面图3-8 双导轨3.6 机械手小回转臂的设计机械手小臂回转主要是用摆动气缸来实现的。 图3-93.7 机械手卸件机构的设计在这个这设计中因为模具的空间有限，所以采用了体积很小的螺纹气缸来作为顶件气缸，图如下所示： 图3-104 气动控制系统部分的设计4.1 气压传动的特点本设计中采用各关节均采用气动驱动，采用气动的原因主要有下面几点：4.1.1 气压传动的优点(1)工作介质是空气,与液压油相比可节约能源,而且取之不尽,用之不竭.气体不易堵塞流动通道,用之后可将其随时排人大气中,不污染环境;(2)空气的特性受温度影响小.在高温下能可靠地工作,不会发生燃烧或爆炸.且温

33、度变化时,对空气的粘度影响极小,故不会影响传动性 (3)空气的粘度很小(约为液压油的万分之一),所以流动阻力小,在管道中流动的压力损失较小,所以便于集中供应和远距离输送;(4)相对液压传动而言,气动动作迅速,反应快,一般只需0.020.3s就可达到工作压力和速度.液压油在管路中流动速度一般为15m/s,而气体的流速最小也大于10m/s,有时甚至达到音速,排气时还达到超音速; (5)气体压力具有较强的自保持能力,即使压缩机停机,关闭气阀,但装置中仍然可以维持一个稳定的压力.液压系统要保持压力,一般需要能源泵继续工作或另加蓄能器,而气体通过自身的膨胀性来维持承载缸的压力不变; (6)气动元件可靠性

34、高,寿命长.电气元件可运行百万次,而气动元件可运行20004000万次; (7)工作环境适应性好,特别是在易燃,易爆,多尘埃,强磁,辐射,振动等恶劣环境中,比液压,电子,电气传动和控制优越; (8)气动装置结构简单,成本低,维护方便,过载能自动保护.4.1.2 气压传动的缺点(1)由于空气的可压缩性较大,气动装置的动作稳定性较差,外载变化时,对工作速度的影响较大; (2)由于工作压力低,气动装置的输出力或力矩受到限制.在结构尺寸相同的情况下,气压传动装置比液压传动装置输出的力要小得多.气压传动装置的输出力不宜大于1040kN; (3)气动装置中的信号传动速度比光,电控制速度慢,所以不宜用于信号

35、传递速度要求十分高的复杂线路中.同时实现生产过程的遥控也比较困难,但对一般的机械设备,气动信号的传递速度是能满足工作要求的; (4)噪声较大,尤其是在超音速排气时要加消声器4.2 气压传动系统的设计在这个设计中有两各机械手，要独立进行控制。下面是气压传动系统图 图4-14.3 气压传动元件的选择设计中主要用的执行和控制元件为：QGBQ系列系列轻型气缸；三位五通双电控滑柱式换向阀，MB型叶片式摆动气缸，卸件螺纹气缸，气源处理系统。4.3.1 QGBQ系列系列轻型气缸 特点：1、系列气缸，有标准型、带开关型、带阀型、带阀带开关型，均为单杆双作用，两侧缓冲无给油的气缸，还有三种形式的变型气缸。2、为

36、带阀型气缸，由于缸阀一体化，节省接管时间和连接管道，所以安装快速，维护操作方便，体积小，占用系统空间小。双电控带阀气缸为自己保持式，电磁换向阀有记忆作用，当切断电信号后，阀位不变，气缸活塞位置保持不变，系统不受突然断电的干扰。带阀气缸采用了小型低功率的电磁先导阀，线圈全塑包覆，安全可靠，密封良好。3、为带阀带开关型气缸，它是带阀型和带开关型气缸的组合。已构成气动自动控制系统。实现了机电一体化和复合集成化。图4-2基本技术参数气缸型号QGBQ-FK（带阀带开关型）气缸内径D(mm)4050最大行程S(mm) 800500使用压力范围0.050.8MPa0.150.8MPa耐压性1.2MPa使用速

37、度范围5070mm/sec50500mm/sec使用温度范围560C550C使用介质空气、干燥空气给油不需要（也可给油）螺纹等级GB197-81 6g.6H缓冲两侧可调缓冲行程长度允差（mm)S500mm 40；50：缓冲行程(mm)20理论传递力(N)压力为0.5MPa推力960 1519 拉力774 1333开关的主要技术参数 表4-1型号CKJ1A.CK-J1B使用电压范围AC.DC：24220V使用电流范围10300mA最在触点容量16W漏电流0耐压1500V指示灯发光二级管（ON时亮）动作时间1msec以下回复时间1msec以下耐冲击30G绝缘电阻1.5M适用气缸品种CKJ1：QGB

38、Q3250 CKJ1B：QGBQ63100使用温度范围-10+70C（在不冻结条件下）环境相对湿度90%适用负载超小型继电器、定序器、一般继电器、电磁线圈、指示灯4.3.2 QGAL系列螺纹气缸的选择这个设计中采用螺纹气缸主要是因为机械手卸件时的行程比较短，而且模具中的空间非常有限，所以就采用体积小的螺纹气缸，并且容易安装和使用，下面是螺纹气缸的各个参数：QGAL系列螺纹气缸，有双和单用式两种。规格有6、10、16。这是一种超小型气缸，适合于机械装置的小形化。基本技术参数 表4-2缸径（mm）16动作方式双作用工作介质洁净压缩空气给油不要（给油也可）使用压力范围（MPa）16：0.1-0.71

39、6：0.15-0.71.0耐压（MPa）5-60使用温度范围（）无缓冲缓冲，15行程（mm）理论作用力 单位：N缸径（mm）使用压力（MPa）0.816推力 N140.7拉力 N120.94.3.3 MB型叶片式摆动马达图4-3MB型叶片式摆动马达具有结构简单，工作可靠，效率高，体积小，重量轻等特点。主要性能参数型号MB-90-X80-T1内部容积(立方厘米) 133内径(mm)80叶片数2摆动角度 903摆动起点45(以过二气口之间中点的中心线为0线)工作压力1.0MPa时理论输出扭矩(Nm) 85最高使用频率(次/分)50(120)最低工作压力(MPa)0.1公称压力(MPa)1.0环境和

40、介质温度()560本设计中才采用 K35D2系列三位五通双电控滑柱式换向阀，该系列阀是由两个串通电磁先导阀和一个主阀组合而成。当某一先导阀接受信号后，主阀相应端的控制阀即换向、信号消除后阀芯自动复位导中间位置。该系列阀主要用做气缸等执行机构有中间停顿状态等场合的控制元件。按阀芯在中间位置时，各腔互不相通，A，B腔保压。技术参数表：性能参数型号规格K35D210工作介质压缩空气工作压力范围(MPa)0.2-0.8环境介质温度()5-50换向时间(S)0.06换向频率(HZ)8泄漏量(cm3/min)10有效截面积(mm2)1020电磁先导阀通径(mm)1.2工作电压(V)AC:220、36、50HZ； DC:24、12电压波动(%)+10-15耗电功率(W)AC:12; DC:6 AC:28 DC:10 耐久性(万次）2004.4 气源的处理和设计气源装置及气动辅助元件1气源装置2气源净化装置：空气过滤器、除油器、空气干燥器、后冷却器、储气罐3其它辅助元件：油雾器、消声器、转换器气源装置是获得压缩空气的装置.其主体部分是空气压缩机,它将原动机供给的机械能转变为气体的压力能;5.电气控制系统部分的设计自动压铸机早期的控制电器采用继电器。如今都采用PLC控制，可根据意向进行编程，许多继电器难已实现的程序，它都能解决。另外其稳定性也好，一般程序不会出问题。但压铸机工作