钢坯端面标示小字符设备的设计与研究

发布时间：2020-07-16 18:42

【摘要】：钢坯标示设备用于连铸钢坯产品的生产标示。本文针对红热钢坯端面标示小字符的设计要求,设计一款基于机械设计、伺服控制、气动控制等技术的在线标示设备。设备可将连铸机号、生产日期等信息组成的唯一号码标示在钢坯表面,方便企业的生产管理和质量追踪,有效防止混坯事件的发生,避免了因标示不清造成的质量纠纷。综合国内外钢坯标示行业的发展趋势,明确了课题研究的重要意义。文章通过对比几种标示形式的特点,结合生产工况和标示要求,明确了机构的标示方式及相关设备组成——包括移动箱体和设备底座,并对标示的工艺安排进行了详细介绍。依据现场工况及生产要求,对标示设备进行了总体方案设计。通过不同传动形式的比较,考虑功能要求、精度及经济性的影响,明确了设备主体及标示机构的传动形式；标示机构为设备的核心部件,依据钢坯大小、字符书写要求以及工况条件,其结构形式定为直角坐标型结构,通过相关校核计算,确定了所选零部件的可靠性；为保证设备的正常运行,减少因外界因素造成的破坏,对标示设备关键部件：侧向防撞机构、枪体防护装置等进行了改进设计；同时考虑到设备工作环境温度对内部电器元件的影响,对箱体进行了热防护及冷却系统的设计。此外,对激光扫描装置及设备底座等设计内容进行了详细叙述。本文采用FLUENT计算流体分析软件对枪体防护的改进效果进行了分析,通过简化模型,模拟枪体工作的温度场,对弹簧工作温度进行了校验。此外,对箱体冷却系统的冷却效果进行了模拟,并提出了改进建议。标示设备作为运动机构组件,在正常工作时,存在往复运动及频繁加减速的工作状态,在对悬臂结构进行相关静力学分析后,对标示设备的动态特性进一步研究：包括应用ANSYS Workbench对标示机构的模态分析,依据机构振型,提出了优化方案,并进行了改进前后的效果对比；通过UG自带Motion模块对标示机构进行了运动学分析,得到了枪体的运动学曲线,为结构设计的进一步优化改进提供了理论依据。
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TF341.6


本文编号：2758362