大学毕业论文-—刨花板热压机设计

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1、学士学位论文 题 目： 刨花板热压机设计 哈尔滨远东理工学院学士学位论文摘 要刨花板热压机是刨花板生产线中的核心设备，在整条生产线的生产环节极为重要，它的效率标志着整个生产线的生产价值。刨花板热压机是国内较早使用的人造板机械，其集机械自动化、液压自动化、电子等技术结合一体的人造板机械。在人造板加工行业，热压机有着广泛地应用。它广泛地应用于家具生产行业、室内装修材料、装饰装潢业等领域。本文简要的介绍了刨花板热压机的起源和发展现状，分析了国内同类热压机的特点，说明了其特点和使用范围。通过对压机的各部分的分析，制定了刨花板热压机的总体布局和结构方案和液压系统选择等。同时，还进行了液压缸和机体机架的设

2、计计算。 本文以结构设计为主。关键词: 刨花板；多层；热压机；人造板AbstractParticleboard hot-pressing machine is the core of particleboard production line equipment and production lines in the whole production chain is extremely important because it marks the entire production line efficiency of the value of production.Particleboar

3、d hot-pressing machine is the early use of wood-based panels and machinery, their collection machinery automation, hydraulic automation, electronics and other technology combined with integrated wood-based panel machinery. In the wood-based panel processing industry, has a broad application of hot-p

4、ressing machine. It is widely used in furniture manufacturing industry, interior decoration materials, furniture industry and other fields.This article briefly introduces particleboard hot-pressing machine origin and development of the status quo, analysis of the characteristics of similar hot-press

5、, indicating its characteristics and scope of use. Through the analysis of the various parts of presses, developed a particleboard hot-pressing machines overall layout and structure of the program and the hydraulic system preferences. At the same time, they also carried the body of the hydraulic cyl

6、inder and rack design and calculation.Key words: Particleboard; multilayer; hot press; artificial board目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1刨花板热压机的概述11.1.1 刨花板热压机的起源与发展现状11.1.2 设计刨花板热压机的特点21.1.3 设计刨花板热压机的功能21.2刨花板热压机设计的目标21.2.1自动化21.2.2高效率21.2.3优化21.3刨花板热压机设计的目的和意义31.4 本章小结3第2章 系统设计概论42.1国内外热压机参数和性能简介42.2系统设

7、计的评价52.2.1系统设计的评价52.2.2系统评价的分析方法62.3本章小结6第3章 系统设计总体方案及结构分析73.1刨花板热压机结构设计的主要内容73.2刨花板热压机结构设计的总体布局和各部分技术要求73.3压机运动方案113.4本章小结13第4章 机械系统设计计算144.1液压缸的设计和强度计算144.2热压机机架的设计强度计算174.3本章小结20结 论21致 谢22参考文献23附录A24附录B27III第1章 绪 论1.1刨花板热压机的概述1.1.1 刨花板热压机的起源与发展现状刨花板的发展始于19世纪后期。1887年德国用锯屑加血胶制成板材，是为刨花板之始。1889年德国用木工

8、刨花制成刨花板获得第一个专利。20世纪初合成树脂胶粘剂的出现，为刨花板工业生产准备了条件。1935年法国用废单板制成长条刨花，在铺装成型中使各层刨花垂直相交排列组成板坯,是刨花板中定向技术的先导1937年瑞士提出三层刨花结构的制造工艺。1941年在德国建立了第一个装备齐全的刨花板工厂，就使刨花板工业完成了它的技术准备阶段。40年代末，随着英国和德国分别研究出刨花板连续生产的巴德列夫法和奥卡尔法，并制成相应的成套连续式生产设备，刨花板生产遂进入工业体系。随着人造板的发展，热压机也随之产生！热压机是简称，全称是液压（站）热加温压力机，是加工胶粘物件速成的设备。如木夹板或木板的胶粘合，经液压系统加压

9、使2块或多块板之间胶粘合部紧密接合，再经层与层之间热源高温传热，胶水很快凝固产品成形。热源较常用的有电热、循环油热、高频发热等。刨花板热压机为国内外强化复合地板，装饰板，家具板等行业发展起到重要作用，随着时代的发展刨花板热压机和不同的工艺要求，也将不断更新。压机的整个生产过程只是个简单的机械运动，但细节的过程很复杂。压机的机械运动是由液压缸来完成，许多压机采用下压式压制板材，液压缸只是用简单的向上推动柱塞运动来完成，回程则采用自重回压的方式。液压系统的控制也比较简单，它控制了整个压机的制造工作，完成了快速闭合、挤压刨花板、保压等基本动作。我国先进的人造板的生产线上，多层压机占据着重要的地位，先

10、进的热压机就意味着生产线的优势。压机制造在我国的空白被刚刚填补，因此我国现有人造板生产线仍以国产多层热压机为主，而新建的大型连续型压机生产线全部依靠进口。 现今我国大规模人造板生产线都是引进国外企业的设备，因此，改造人造板多层压机是我国人造板压机制造企业生存的关键，引进国外大规模人造板连续压机生产线全套技术的同时，必须注意改造多层压机生产工艺改造。我们的多层压机工艺必须和设备开发配套，必须开发连续压机的同时，对人造板多层压机新产品的开发力度加大。 图1-1热压机动作示意图1.1.2 设计刨花板热压机的特点热压机是一种典型的人造板设备，制造方面的特点有：（1）加大的生产机构，提高效率采用液压系统

11、来控制完成机械动作，可以采用较大压力使热压板的层数更多，从而一次机械运动完成更多的生产，不仅提高了生产效率也将生产成本降低。（2）易于实现自动化热压机可形成一条完整的生产线包括装板机、卸板机、冷却系统和预热系统。液压系统也可以完成动作的自动化，运用计算机编程控制装卸板的动作。也可以运用PLC进行系统控制。1.1.3 设计刨花板热压机的功能常见的刨花板热压机一般可实现的功能是：在家具制造中也常用压制成型零件及板类的加工，以及在人造板基材上进行二次加工的装饰贴面板等。热压机可以生产大幅面刨花板，为家具、文具和书桌类产品提供了人造板基材。热压机保证了板材大幅面和制品的厚度尺寸的精度。板面的增大有利于

12、提高产量。1.2刨花板热压机设计的目标随着液压技术发展，热压机作为一种典型的人造板设备，设计的总体目标应该是以下几个方面：1.2.1自动化降低使用的复杂程度，降低劳动强度，减少操作人员数量，减少辅助工作时间，稳定生产过程，提高生产效率。1.2.2高效率增加热压板层数以便一次成型运动生产更多的人造板提高效率。1.2.3优化根据强化功能、简化结构等，优化结构设计。1.3刨花板热压机设计的目的和意义压机是人造板生产中重要设备之一。它主要用于加工胶合板、纤维板、刨花板、装饰贴面板、层积木塑料等各种人造板。此外，在木材机械加工生产中也常用于压制成型木制体和弯曲木等的加工。目前，随着人造板工业的发展以及产

13、量和质量不断提高，压机结构设计已向超多层化和超高速化方向发展，即多层热压机是人造板工业发展的必然趋势。刨花板多层热压机在刨花板生产中占支配地位，它的生产能力直接制约企业的生产规模，其技术性能直接影响产品质量的优劣。因此，对刨花板多层热压机的研究和设计是十分必要和重要。1.4 本章小结本章简单介绍了人造板压机的历史和发展状况以及未来的发展趋势、特点、设计目标、目的和意义。通过对压机的了解现初步对刨花板热压机进行初步认识，使整个设计更好的完成。第2章 系统设计概论2.1国内外热压机参数和性能简介40年代末，随着英国和德国分别研究出刨花板连续生产的巴德列夫法和奥卡尔法，并制成相应的成套连续式生产设备

14、，刨花板生产遂进入工业体系。刨花板热压机的超大型化和高精度化 如兑点莫太拉公司生产的刨花板压机的最大幅面已达2650mm*20000mm，总压力达185MN，板厚精度达。板面的增大可以提高生产率。多层压机有利于自动化连续压制及保证制品的厚度精度。单层压机在国内外使用日益广泛，在刨花板生产中有取代多层压机的趋势。进口刨花板压机的设计总体上有以下几个特点:(1)采用多层压板，提高生产效率。(2)主体采用框架式结构，简化设计过程。(3)关键部件采用专业厂家生产的部件，保证产品质量。(4)采用简易的液压系统使整个运动简单化。(5)符合系统设计评价的各个项目，适应市场需要。2-1 人造板多层热压机的基本

15、参数表类型热压板尺寸/mm总压力/MN层数长度宽度纤维板热压机湿法12250115012.510、15、20、2522650136020332502545150405570042.5干法62720140026.510、15中密度72720165012.56、8、10、12、1484000209530025刨花板热压机102650150012.55、7、10、15胶合板热压机112100137055、7、10、15、20、25、30、40、501213240010704.5270013706.7塑料贴面板、绝缘材料板玻璃钢板热压机1422401120205、10、15、2015265013603

16、0贴面热压机16265013601.4105、10、15表2-2国外各类人造板热压机的最大规格压机种类规格制造厂家板面规格/mm*mm层数总压力/MN多层热压机胶合板2720*21607*73200*190010.3*6.37040612.5日本北川精机德国BVH纤维板1350*57001524*548625204064瑞典Motala美国Washington刨花板2200*54302150*780020153653.5德国Siempel Kamp塑料贴面板1430*31303642德国Siempel Kamp单层热压机塑料贴面1880*700019意大利SIMI刨花板2650*2000011

17、85瑞典Motala2.2系统设计的评价2.2.1 系统设计的评价机械产品设计的可行性，设计水平的高低和优劣，可从一下几个方面评价。（1）工效实用性 一般用系统总体的技术指标的形式提出，如产量，质量，精度等。（2）系统可靠性 指系统在预定时间内，在给定的工作条件下，能够满意工作的概率。（3）运行稳定性（4）操作宜人性（5）人机安全性（6）结构工艺性 系统的结构设计应当满足便于制造、施工、加工、装配、安装、运输、维修等工艺要求。2.2.2 系统评价的分析方法（1）可靠性分析 产品的可靠性主要取决于产品在研制和设计阶段形成的产品固有可靠性，进行可靠性分析是减少使用故障，提高生产效率和产品质量。（2

18、）可靠性预测 通过预测，对新产品设计的可靠性做出估计，提供方案修改，由此对产品的维修费用和寿命做出估计。（3）可靠性论述 通过对产品的生产以及售后回馈信息进行产品的论述，使产品的稳定性更加可靠，保证同一规格的产品更加完善。2.3本章小结 本章为系统设计的概论，参照了国内外压机的各参数和性能简介总结出了刨花板热压机的结构特点，为刨花板热压机的整体结构设计做好铺垫。第3章 系统设计总体方案及结构分析3.1刨花板热压机结构设计的主要内容总体方案的制订主要考虑两个个方面：机械部分、液压控制部分。本设计主要设计的内容是机械部分：研究确定总体布局的型式、机架结构、液压缸的结构、液压系统等。3.2刨花板热压

19、机结构设计的总体布局和各部分技术要求刨花板热压机总体布局的基本要求有以下几点：（1）首先必须满足如加工面积、工作精度、生产率、和经济性等各种要求。（2）确保实现既定加工方法所要求的热压板之间的相对位置和相对运动。在经济、合理的条件下，尽量采用较多的层数，以提高生产效率，提高位置精度和产品精度。（3）确保热压机具有与所要求的压机机架相适应的刚度、抗震性、热变形及弯曲应力。（4）应便于观察加工过程；便于操作、调整和维修；便于输送、装卸工件和清理；注意防护，确保安全。（5）结构简单，合理可靠，便于加工和装配。（6）体积小，重量轻，节约原材料，降低制造成本，缩小占地面积，外形美观大方。 机架为保证压机

20、在额定压力和温度下长期正常地工作，对机架的基本要求是：（1）有足够的强度和刚度，以保证压机受力时的变形量在许可范围内，以及保证成品板厚的尺寸精度。（2）机架的结构应简单合理，具有良好的工艺性，易于加工；尽可能节省钢材，以降低制造成本；并且便于运输、安全、操作与维修。（3）机架的加工和安装精度必须满足整机装配的技术要求和加工制品的工艺要求。（4）在长期的脚边载荷和湿热环境中工作，有较长的使用寿命。应避免机架的局部应力集中，防止疲劳损坏。应使机架在工作中受到的热作用小而均衡，以减小热变形量。并且应有妥善的防蚀措施。 压机的机架有框式、柱式、箱式三种类型。普遍采用的框式和柱式机架。我国生产的压机多用

21、框式结构。箱式机架多用于实验压机等小型设备。中小型压机的机架有两种方案，一种框式，一种柱式。框式机架主要加工大幅面刨花板，不适于加工弯曲制品和模具类制品；而且无法设置大直径的油缸，适于安装数量较多而直径较小的油缸。可采用小直径油缸，可适当增加缸数，优点主要是设备简单，耗材量小，拆装维修方便。 图3-1框式机架柱式机架的承载能力高，刚性好；立柱之间空挡较大，便于操作、安装和维修，而且可采用大直径的油缸，故可减少缸数，易于设备的维护保养。柱式机架主要缺点是由于各构件均较笨重，故需用大型制造设备，材料耗材大，加工困难，成本较高，设备的拆装维修不便。图3-2柱式机架1. 螺母；2.上横梁；3.立柱；4

22、.活动横梁；5.下横梁；6.底座框式机架和柱式机架相比较，其主要优点是，不需采用笨重的锻钢或铸钢件，易于加工安装，制造费用较低。但框式机架无法设置大直径的油缸，适于安装数量较多而直径较小的油缸。本次根据热压板的成品规格为大幅面的刨花板，不涉及模具及弯曲制品，以及压机的压力和液压缸的相关技术要求。符合框式机架的相关要求及其特点，所以选用框式机架。本次设计采用的是永久式框架式机架机架形式如图3-1。它是用焊接方法将两块框片通过横腹板连接成一个整体。这种结构具有更大的刚性。液压缸压机的执行机构是液压缸，液压缸是热压机液压系统的执行机构，是一种能量转换装置。绝大多数多层热压机和单层热压机的液压缸均采用

23、柱塞式液压缸。多层热压机的柱塞缸通常安装在几家的下部，柱塞、下顶板、热压板等的上升和加压依靠缸体内液体压力势能转换的动能，而上述部件的下降则依靠自重。此次设计采用的是柱塞式液压缸如图3-3，运动方式采用下压式压机。缸体为铸钢件。柱塞表面镀铬，以提高耐磨性及耐腐蚀性。缸体端部的侧面设有排气塞，用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0.4倍-0.6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。

24、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3-7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3-3液压缸1.连接块2.螺栓3.螺栓4.垫圈5.垫圈6.缸体7.缸芯8.导向套9.V型密封圈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，

25、用于通入热油进行加热，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20mm-30mm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2-3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1.5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0.10mm-0.18mm范围内；平行度公差应在0.15-0.27范围内；压板的表面粗糙度Ra为3.2um。热压板的厚度与板面所受单位

26、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：1、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；2、在传热方面，热压板应升温快，温度均匀，热耗低且加热稳定；3、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；4、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；5、板内的孔道应保证热介

27、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；6、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3-4热压板3.3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，

28、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

29、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： 图3-5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

30、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3-1动作顺序表 元件动作M1M2Y1Y2压机闭合+加压+一段保压二段保压卸压+ 图3-6工作原理图3.4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。第4章 机械系统设计计算4.1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4-11、主压力：P=0.785Dpp液体工作压力（k

31、g/cm）p=240kg/cmD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： （4-1） =液压缸壁厚D油缸内径P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20-30倍。但是本设计的液压缸采用的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： （4-2） 根据已知求得：t=38mmt缸盖有效厚度D缸盖止口内径d缸盖孔的直径导向套长度的确定是根据缸体台肩和缸芯

32、直径确定下来的。查表得： H=200mm H导向套长度2、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。 p=1000-12000kg/cm （4-3） kg/cm2）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4-1图4-2 （4-4） 式中：P=300000N D2=58cmD3=53cm S=1cm（倒角尺寸）许用挤压应力（N/cm） N/cm=344.3 N/cm （2）支承台肩断面：从图4-2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 =1200 N/cm （4-5）上式中各符号见图4-1： P=300000N D=53cm

33、D=42cm Ma=T() （4-6）其中： T=2274 N/cm h=25cm h= （4-7） 材料波松比系数 铸钢： 得代入求Ma式内： Ma=2274N （3）缸底强度计算 圆形平板弯曲计算：即 N/cm （4-8） 式中：p=240 N/cm D=40cm B=11cm D=2cm 代入上式： N/cm 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=26.2cm 缸口导套材料选用HT20-40。4.2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

34、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

35、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： M= （4-9） M= （4-10） 式中：M,M分别为上下横梁拐角1和2处的弯曲力矩； k=L/B； i=、i=、i=； R、R分别为上、下横梁的载荷系数； I惯性矩； B两侧柱截面形心的距离； L上下梁截面形心间的距离； F框板相应截面的面积； W抗弯截面模数； 载荷系数R、R随着载荷形式而改变。它等于该载荷作用下的弯矩图的面积相对于按集中载

36、荷作用于梁中点处的弯矩图的面积之比值，为一个无量纲的系数。 当载荷为均不对称载荷时，则系数；R=，其中 当载荷为四个对称集中载荷时，则系数：R=1-，其中。若油缸法兰支承环行面的平均直径为D,则： c=因此，在对称载荷作用下（不受侧压力）的框架上，其上、下横梁拐角处的弯曲力矩分别为M=142M=130 而上、下横梁的最大弯矩M和M,可分别按下式求出 M=23 （4-11） M=18 （4-12） 上、下横梁受弯曲应力，其强度条件为 侧支柱受拉伸和弯曲应力，其强度条件为 （4-13） 对于轧制钢板，许用弯曲应力弯矩图如下： 图4-3弯矩图 由于横梁与支柱的过渡处弯矩最大，并产生应力集中，该处的合

37、成应力为整个框架的最大值。计算和实验表明，应力集中随拐角处的过渡情况而变化。过渡半径越小，应力集中现象越严重，应力集中系数越大，因此拼焊框板的焊缝应避开最大应力区，且设计时拐角处应以圆角过渡。 增加横梁的高度，也可以减小拐角处的弯矩，因此可减小其名义应力，使应力集中在一定程度上得以改善。 框式机架的刚度计算 上、下梁的刚度不足会分别影响制品质量和液压缸法兰的受力情况，但侧支柱的刚度不良会导致压板、动梁运动受阻。强度计算时许用应力取值较小是为了限制机架的变形，即增加其刚性。应力增加，变形必然增加，导致机架刚做精度和各部的受力情况恶化，易产生振动或侧向推力（因导向处摩擦阻力增大），反过来，又使拐角

38、处弯矩增大等等。因此，必须将机架的刚度限制在许用范围内，对其作刚度的校核计算。弯曲变形情况如下图 图4-4 框架受力时的变形情况正常时、压机侧支柱不受侧推力，其水平变形仅由拐角处的附加变矩M和M而产生的。因此其各点的水平挠度为： =551 式中：E材料的弹性模量。 在侧支柱中点（即处）的最大水平挠度为 =785 上、下梁的挠度按叠加原理计算。根据载荷形式先分别求出作为简支梁时的变形量和附加弯矩所产生的变形量，而后求代数和即得。 其中点处的挠度为由均布载荷q产生的中点处的挠度为 =445 （4-14） 由附加弯矩M产生的中点处的挠度为 =574 （4-15） 因和反向，故上梁中点处的挠度为 -=

39、647 （4-16） 以上计算做了一些假定和简化。4.3本章小结 本章通过计算校核液压缸的各参数和框架各参数，通过参数对该设计进行扭矩和挠度分析以及受力分析。液压缸的整体机构设计和框架的设计从本章计算得出验证了先前对设计的初步设想，对此进行了确定分析。结 论本文在总结国内外多种数控雕刻机的工作原理和机械结构的基础上，对刨花板热压机进行了设计，本文的主要工作总结如下：1.介绍了目前国内外木工机械尤其是刨花板热压机的发展状况及发展趋势。 2.对刨花板热压机液压系统和压机机架进行了设计，尤其对其液压缸等作了细致的分析论证。 3.对刨花板热压机的机架强度和液压缸强度进行了校核。由于热压机涉及范围很广，

40、需对各方面知识进综合研究，所以在本设计中难免有不足之处，本人将在今后的研究和学习中逐渐完善。致 谢 本课题由马慧良老师提出并亲自指导，从设计资料查询阶段到方案论证、课题完成，一直受到刘老师的关心，在数次的检查和交流中，每次都提出了很多宝贵的意见刘老师高度负责的精神和严谨的治学态度是本课题得以完成的重要前提和保证，在此表示衷心的感谢！此外本产品在设计过程中参考了大量的专利及文献，在此对这些专利及文献的作者一并表示感谢。通过毕业设计，我对刨花板热压机的设计和操作都有深刻理解，相信以后一定会对我的工作以及学习深造有深远的影响。设计中存在的不足还请各位老师予以指导帮助，在此表示感谢！参考文献1 南京林

41、业大学主编.木工机械,北京;中国林业出版社2 吴新泉等编著.人造板多层热压机.北京;中国林业出版社3 俞新陆主编.液压机,北京;机械工业出版社4 陆仁书主编.刨花板制造学,北京;中国林业出版社5 中国林业科学院木材工业研究所编著.人造板生产手册,北京;中国林业出版社6 中华人民共和国林业部科技司编.林业标准汇编（二）,北京;中国林业出版社7（德）F.P.科尔曼等著,杨炳国译.木材学与木材工艺学原理（人造板），北京;中国林业出版社8 林产工业编辑部编.林产工业9 木材加工机械编辑部编.木材加工机械10林业机械与木工设备编辑部编.林业机械与木工设备11林业机械编辑部编.林业机械12液压与气压传动高

42、等教育出版社13中小型液压机设计计算天津人民出版社14机械手册15液压简易手册附录A木工机械的发展趋势及特点21世纪初，机械制造业发展的特点是现代化高新技术的综合利用，其趋势是四化：即柔性化、敏捷化、智能化和信息化。再也不是以20世纪2040年代发展起来的机械学科自身的成就凸轮及其它机械为基础，采用专用机床、夹具、刀具、量具组成的流水式生产线刚性自动化。刚性自动化的缺点是严重影响产品的更新换代，妨碍采用高新技术，产品在国际市场上缺乏竞争力。目前，我国机械制造业中，一些国营企业亏损，产品在国内外市场上缺乏竞争力，产品大量积压，除与经营管理体制有关外，与企业设备陈旧、工程技术人员知识老化有很大关系

43、。为了适应市场经济，重振我国机械制造业，很有必要重新认识机械制造业，了解当前国际上机械制造业和21世纪初机械制造业发展的特点和今后的趋势。?制造技术是国民经济发展的支柱?在20世纪末的1999年第46届国际生产工程学会(CIRP)年会上，该届年会主席日本学者吉川教授在报告中指出，世界上各发达工业国家经济上的竞争，主要是制造技术的竞争。在各个国家企业生产力的构成中，制造技术的作用一般占55%65%，日本及亚洲四小龙的发展，在很大程度上都是与他们重视制造技术有关。这些国家和地区十分重视将世界各国高新技术专利买回来，通过制造技术，形成独、特、高的产品，率先占领世界市场。这就是他们之所以能崛起、腾飞的

44、决窍。机械制造业必须领先信息科学、材料科学来改造自己；另一方面，信息科学、材料科学也必须依赖于制造技术来取得新的发展。例如，在计算机的发展中，最关键的问题是高密集度的大规模集成电路与存储器件的制作，它们有赖于制造技术的发展。美、日等国的专家已将制造科学与信息科学、材料科学、生物科学一起列为当今时代四大支柱科学。美国由于近年来缺乏对制造科学的重视，使他们许多产品缺乏竞争力。为此，美国政府已批准将先进制造计划列为1996年国家预算唯一重点支持的科技领域，这已引起美国、日本、欧洲在制造技术上新一轮的竞争。要重新认识机械制造业，尚包含着另一种意义。它已经不是传统意义上的机械制造，即所谓的机械加工。它是

45、集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学、激光学、管理学等最新成就为一体的一个新兴技术与新兴工业。检测技术是现代机械制造技术发展的根本保证自动化生产中的许多信息需要通过检测来提供，生产中出现的各种故障要通过检测去发现和防止，所需要的精度也要靠检测来保证。没有可靠的检测就没有现代化与自动化，更没有高效率和高质量。在本届年会上，几篇有关“装配系统的新发展”论文中均强调指出，为适应柔性自动化的需要，机器人必须有视觉系统，能对装配件的形体与姿态进行识别，应装有位置与触觉传感器，进行精确定位与抓握力的控制，自动导引车也应有视觉或声发射传感器，以发现行进中可能遇到的障碍物。在“激光加工的传感器”和

46、“表面粗糙度与表面形貌学”两篇论文中，则完全以检测为主线来进行讨论。在“激光加工中的传感器”一文中指出，激光加工本身是一种“盲过程”，它只加工一个点，为了获得所需形状，需要通过检测来控制，激光加工是一种侵蚀过程，其形态需要通过传感器检测和控制。激光加工之所以能实现，关键在于传感器。在本届年会上，有许多论文均着重指出：越是柔性化的过程，越需要传感器。当前机械制造业发展的特点是高新技术的综合利用自动化生产中的许多信息需要通过检测来提供，生产中出现的各种故障要通过检测去发现和防止，所需要的精度也要靠检测来保证。没有可靠的检测就没有现代化与自动化，更没有高效率和高质量。在本届年会上，几篇有关“装配系统

47、的新发展”论文中均强调指出，为适应柔性自动化的需要，机器人必须有视觉系统，能对装配件的形体与姿态进行识别，应装有位置与触觉传感器，进行精确定位与抓握力的控制，自动导引车也应有视觉或声发射传感器，以发现行进中可能遇到的障碍物。在“激光加工的传感器”和“表面粗糙度与表面形貌学”两篇论文中，则完全以检测为主线来进行讨论。在“激光加工中的传感器”一文中指出，激光加工本身是一种“盲过程”，它只加工一个点，为了获得所需形状，需要通过检测来控制，激光加工是一种侵蚀过程，其形态需要通过传感器检测和控制。激光加工之所以能实现，关键在于传感器。在本届年会上，有许多论文均着重指出：越是柔性化的过程，越需要传感器。当

48、前机械制造业发展的特点是高新技术的综合利用许多工业发达国家的学者、专家在谈到生产过程柔性化、敏捷化、智能化、信息化时，都指出机械制造工程师应掌握和综合利用工程数学、激光学、激光电子技术、计算机技术、控制论、生物学、材料科学、管理科学、人文科学等高新技术，这些科学将改变着机械制造的面貌，而机械制造技术的发展又为这些科学提供新的工具，进一步促进这些科学的发展。 21世纪初机械制造业发展的总趋势 21世纪初，机械制造业总的发展趋势为“四化”： (1)柔性化：使工艺装备与工艺路线能适用于生产各种产品的需要，能适用于迅速更换工艺、更换产品的需要； (2)敏捷化：使产品推向市场准备时间缩为最短，使机械制造

49、厂机制能灵活转向； (3)智能化：柔性自动化的重要组成部分，它是柔性自动化的新发展和延伸。人类不仅要摆脱繁重的体力劳动，而且还要从繁琐的计算、分析等脑力劳动中解放出来，以便有更多的精力从事高层次的创造性劳动。智能化促进柔性化，它使生产系统具有更完善的判断与适应能力。 21世纪初，产品的更新换代将不断加快，各种各样的需要不断增加。据美国、日本和欧洲等发达国家的统计，19751995年机械零件的种类增加了4050，而7585的工作人员不直接与材料打交道，转与信息打交道。8088的活动不直接增加产品附加值，产品工艺过程、组织管理日益复杂化。设计、工艺准备等项工作约占为完成用户订货总时间的60%以上。

50、另一方面，在激烈的市场竞争中，供货期与产品质量往往起着比价格更为重要的作用。敏捷化已是在机械制造业面前的重大课题。在技术上要实现柔性化，在生产组织上要实现变革，这些都是机械制造企业刻不容缓的大事； (4)信息化：机械制造业将不再是由物质和能量借助于信息的力量生产出价值，而是由借助于物质和能量的力量生产出价值。因此，信息产业和智力产业将成为社会的主导产业。机械制造也将是由信息主导的，并采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理方式的全新的机械制造业。21世纪初，机械制造业的重要特征表现在它的全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造等。进入20世纪90年代，在国际生产工

51、程学会年会上，每届都有大量关于并行工程(Concurrent Engineering)、精益生产(Lean Production)、及时生产(Aqiling Production)等方面的论文。这些都将是21世纪机械制造业十分热门的研究课题，所以，柔性化、敏捷化、智能化和信息化便成为21世纪初机械制造业总的发展趋势。附录BThe early 21st century, machinery manufacturing industry is characterized by the development of modern high-tech utilization, the trend is

52、 four modernizations: the 了flexible, agile, intelligent, and information technology. Is no longer in the 20th century, 20 to 40 years developed a mechanical discipline its success - and other mechanical cam-based, using special tools, fixtures, cutting tools, measuring the composition of the flow-ty

53、pe production line - rigid automation. The disadvantage is that rigid automation seriously affect the upgrading of products and impede the adoption of high-tech products uncompetitive in the international market. At present, Chinas machinery manufacturing industry, a number of state-owned enterprise

54、s are losing money,Competitive products in the domestic and overseas markets, the product backlog, in addition to the management system and operation of foreign, and businesses with obsolete equipment, engineering and technical personnel have great knowledge of the relationship between aging.In orde

55、r to adapt to the market economy, to revitalize Chinas machinery manufacturing industry, it is necessary to re-understanding of machinery manufacturing industry, understand the current international machinery manufacturing and machinery manufacturing industry in early 21st century, the characteristi

56、cs and future trends.Manufacturing technology is the backbone of economic development in the 20th century in 1999 the 46th International Production Engineering (CIRP) annual meeting, the annual meeting of the President - Professor Yoshikawa Japanese scholars report that the advanced industrial countries in the world economic competition, mainly manufacturing technology competition. Business productivity in various countries of the composition, manufacturing technology, the role of the general account for 55% 65%, Japan and Asias four little development in a