滚带机的设计——济南大学毕业设计.doc

前言 在电力、化工、船舶、机械、冶金、运输等重要行业中散热器都有广泛的应用，散热器是汽轮机内燃机、发电机、冷冻机、空压机、润滑设备等主机必不可少的重要组成部件。翅片散热器主要用于中冷器、汽车水箱以及汽车空调器等散热设备。散热片均为形状各样、型号不同的翅片。其中翅片是散热器、冷凝器芯体的重要组成部分，其质量的好坏直接影响到汽车空调等装置的散热效果，进而对汽车的经济性、动力性、和可靠性产生很大的影响。随着我国汽车工业的迅猛发展，汽车工业正逐渐成为国民经济的重要支柱性产业，汽车市场竞争的日趋激烈，作为影响汽车舒适性主要因素的汽车空调，为汽车提供制冷、取暖、空气过滤和湿度控制等功能，已成为汽车市场竞争的主要手段之一。可见翅片在国内乃至国际上有着不可估量的市场前景，对国民经济的发展起着无可替代的作用。 我国汽车散热器产品主要经历了四个主要阶段，管片式铜质散热器、管带式铜质散热器、装配式铝质散热器、钎焊式铝质散热器等几个发展阶段。其中由以铜质管片式为主的散热器产品，到西方发达国家引进的滚带、制管等先进生产设备及生产制造技术，产品的结构和产品的性能都有了很大的提高，从而使散热器行业得到了一次较大的改革。与此同时，西方发达国家的汽车散热器产品在新材料、新技术、新工艺的开发研究上有了重大突破，他们生产的钎焊式铝质散热器具有精度高、质量轻、散热性能好等优点，因此在小型汽车、面包车和中小型货车上得到了广泛的应用。 目前，国内散热器厂的关键设备大部分从国外引进，生产的散热器结构尺寸也由国外公司提供，因此极大地限制了我国散热器生产水平的提高。与此同时，国内外关于滚带机的相关技术报道相对较少，加上国内生产翅片散热器的厂家很少，技术也相对保守。虽然我国机电一体化的迅猛发展、机械自动化程度不断提高，数控机床得到了广泛的应用，但在我国关于加工翅片类的数控生产设备还很少，技术含量低，生产效率低，已经成为我国翅片难加工的问题。并且大多数的翅片滚带机为普通的手动或是半自动的加工设备，需要多人监控并手工辅助才能加工出成形的翅片。对于旧式的翅片滚带机，其加工翅片的宽度单一，而且波数一经设定不易改变，生产效率低、产品质量差，不能用于精密装置中[1]。随着汽车空调“二器”不断向高精度、高技术、高效率的迅速发展，原有的生产设备已经跟不上时代发展的需要。现如今，不断提高产品的技术含量，追求环保高效节能，最大限度地获取经济效益已经成为企业生产所遵循的基本原则，同时也是现代化工业的要求。对于同类的国外机床其价格非常昂贵，市场上急需一种性价比比合适的易于大量生产的滚带机，实现翅片的全自动控制生产，使其制造技术接近国际先进水平[2]。 总体设计及关键零部件设计 总体设计 翅片滚带机是将铝箔卷材连续地加工成形为用于汽车空调热交换器等设备中的带百叶窗的波状翅片或其它不同型号的波状翅片，并将成形后的翅片按热交换器所需波峰数进行切断的设备，同时其在工作过程中可以实时检测波峰高度以整形。翅片滚带机的结构如图2.1所示。 l.开料架；2．接料装置；3．送料装置；4．张紧涂油装置；5．滚轧刀架装置；6.积片装置；7．波距调整装置；8.波高检测装置； 9.翅片缓冲装置；10.翅片排料装置；11.翅片切断装置；12.差速装置；13.导料辊 图2.1滚带机结构图 翅片滚带机的主要工作进程是：有一定宽度的铝箔以卷筒的形式放在开料架上，通过绕过导料辊依次送到其他各装置，当变频送料装置起动后，开料架被牵引着进行转动放卷，开料架上铝箔的预张紧力由磁粉制动器来控制，然后铝箔经过差速装置到由磁粉制动器控制的张力控制装置，在经过涂油、除污后进行滚轧成形，成形后的翅片经过再积片装置、波距调整装置、波高自动检测装置后形成了要求的翅片，翅片经过缓冲装置后由伺服计数装置进行排料计数，然后按照要求的波峰数进行切断。整个加工过程均应为自动化生产、结构应便于作。经本机加工成形的翅片及其结构简图如图2.1所示。 在本机上加工成形的成品形状是带百叶窗的波形翅片，如图2.2所示，其宽度一定，波高在一定的公差范围内，峰谷均匀，其上有百叶窗状的小孔，可以看出其上的小孔由挤压而成，但并没有真正的剪掉材料。欲加工出此种形状的翅片，首先是要有与其宽度、厚度相一致的铝箔，通过成形刀具的连续加工，将铝箔轧制出符合要求的带百叶窗状的小孔的翅片带，然后按照一定的波距密集起来，最后再经过剪切装置剪切之后输出。经实验证明，带百叶窗的波形翅片，与平直式的翅片相比，在同样的条件下，散热面积可增加12%左右。上述动作必须要连续高速完成。并且还要保证铝箔自始至终与相关装置的同步。因其在散热片上开有百叶窗，破坏了空气流在散热片表面上的附着层，提高了散热能力，因此 图2.2带百叶窗的波形