非晶鐵芯裁剪機裁剪裝置設計【畢業(yè)設計+開題報告+文獻綜述】

1、<p>　　本科畢業(yè)設計(論文)</p><p><b>　　（二零 屆）</b></p><p>　　非晶鐵芯裁剪機裁剪裝置設計</p><p>　　所在學院 </p><p>　　專業(yè)班級 機械設計制造及自動化 </p>

2、<p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　非晶鐵芯

3、是制作非晶合金變壓器的主要材料。非晶合金材料的突出特點是鐵磁損耗低，所以非晶合金變壓器的空載損耗低。當用非晶合金鐵芯用于油浸變壓器時可有效減排CO、SO、NO等有毒的氣體，因此非晶合金材料另一個突出特點就是環(huán)保，故被稱為21世紀電力中的“綠色產(chǎn)品”。非晶鐵芯變壓器應用越來越廣，需求量越來越大。</p><p>　　本次畢業(yè)設計內(nèi)容為非晶鐵芯變壓器所用板材的裁剪機設計。裁剪前首先把由送料機送過來的非晶鐵芯材料固定和

4、壓料，再把料頭牽引到指定地點，再由后面的拉料裝置把非晶鐵芯拉過裁剪機，由裁剪機進行裁剪。故本畢業(yè)設計主要設計了壓料裝置，料頭牽引裝置和裁剪裝置。在查閱大量的資料和進行了方案比對的基礎上，對各裝置進行了結(jié)構設計和必要的計算校核，繪制了零件圖和裝配圖，完成了剪切機的設計。</p><p>　　關鍵詞：非晶鐵芯，裁剪機，壓料裝置，送料裝置</p><p>　　Amorphous core Cut

5、ting Machine cutting device Design</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Amorphous alloy is the main material of amorphous alloy transformer. The feature of morphous core salient transf

6、ormer is low magnetic loss.Therefore, the non-load loss of amorphous alloy transformer is low. Since amorphous core transformer can reduce the emission of toxic gas,such as CO,SO,NO, the prominent feature of amorphous a

7、lloy material is environmental friendly.It is known as the power in the 21st century called as“green products”. More and more amorphous cores are increasingly demanded</p><p>　　The content of graduation is t

8、he design of cutting machines for amorphous core material which is used in transformerl. First, the amorphous core material is feeded and fixed, then, head of traction material send the material to the designated locatio

9、n. Pulling of the amorphous core material from cutting machine is by the pull-back device and then cutting is done. The main design of the graduation project is pressing device, material head fixer and cutting devices

10、.Based on a lot of information</p><p>　　Key words: amorphous core, cutting machines, pressing device, feeding device</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b&g

11、t;</p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論5</b></p><p>　　1.1課題的背景和意義5</p><p>　　1.2課題國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀5</p><p>　　1.2.1 非晶鐵芯的發(fā)展現(xiàn)狀5</p><p>　　

12、1.2.2裁剪裝置的發(fā)展現(xiàn)狀7</p><p>　　1.3課題設計的主要內(nèi)容8</p><p>　　2設備方案設計和結(jié)構設計9</p><p>　　2.1裁剪裝置設備的總體方案設計和結(jié)構設計9</p><p>　　2.2壓料裝置的方案設計和結(jié)構設計10</p><p>　　2.2.1壓料裝置的方案設計10&

13、lt;/p><p>　　2.2.2壓料裝置的結(jié)構設計11</p><p>　　2.3料頭牽引送料裝置的方案設計11</p><p>　　2.4裁剪裝置的方案設計13</p><p>　　2.5機架的方案設計和結(jié)構設計14</p><p>　　3設計計算和校核16</p><p>　　3.1

14、連接銷設計計算和校核16</p><p>　　3.2液壓設備設計計算和校核17</p><p>　　3.2.1液壓缸設計計算和校核17</p><p>　　3.2.2液壓輸出傳動軸設計計算和校核18</p><p>　　3.3裁剪裝置設計計算和校核19</p><p>　　3.3.1裁剪刀具夾緊機構設計計算

15、19</p><p>　　3.3.2裁剪沖裁力設計計算和校核20</p><p><b>　　結(jié)束語21</b></p><p><b>　　參考文獻22</b></p><p>　　致謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　附錄23</b

16、></p><p><b>　　圖紙目錄20</b></p><p>　　附錄圖1 裁剪裝置總裝配三維模型24</p><p>　　附錄圖2 壓料裝置三維模型24</p><p>　　附錄圖3 剪切裝置三維模型25</p><p>　　附錄圖4 料頭牽引裝置三維模型25</p

17、><p>　　附錄圖5 連接零件CAD圖26</p><p>　　附錄圖6 刀架CAD圖26</p><p>　　附錄圖7 擋板零件CAD圖27</p><p>　　附錄圖8 定料板CAD圖27</p><p>　　附錄圖9 定料板導桿CAD圖25</p><p><b>　　1

18、 緒論</b></p><p>　　1.1課題的背景和意義</p><p>　　非晶合金材料是一種新型合金材料，是一種各向同性的軟磁性材料。非晶合金變壓器就是用這種新型導磁材料-非晶合金制作鐵芯的變壓器。非晶合金材料的突出特點是鐵磁損耗低，所以非晶合金變壓器的空載損耗低，與S9系列變壓器相比負載損耗基本相近，但是空載損耗下降70%-80%、空載電流下降40%-60%[1]。選用

19、非晶合金為鐵芯的變壓器，其還有一個特點就是環(huán)保。在環(huán)保方面，當用非晶合金鐵芯用于油浸變壓器時可有效減排CO、SO、NO等有毒的氣體，所以可以稱其為21世紀電力中的“綠色產(chǎn)品”[2]。非晶合金是同時具有制造過程節(jié)能和使用過程節(jié)能的“雙節(jié)能”型材料，其在配電變壓器中的推廣應用將成為我國電網(wǎng)節(jié)能降耗的重要手段之一。目前，配電變壓器用非晶帶材的批量生產(chǎn)與供應基本為日立金屬所壟斷，隨著世界范圍內(nèi)的節(jié)能環(huán)保呼聲的日益高漲，國內(nèi)外對非晶合金的需求越來

20、越大，也越來越迫切，我國的節(jié)能環(huán)保上面臨的壓力更大。因此，發(fā)展節(jié)能型非晶配電變壓器已引起人們特別重視。我國目前僅有千噸級非晶生產(chǎn)能力，遠不能滿足國內(nèi)的市場需求。保守估計，國內(nèi)已在數(shù)萬噸的非晶帶材供應缺口，為打破這種原材料受制于人的局面，迫切需要自主發(fā)展萬噸級非</p><p>　　目前,非晶變壓器在世界范圍內(nèi)需求擴張和廣泛運用，非晶鐵芯的生產(chǎn)設備在不斷的跟新中不斷改進和完善。目前國內(nèi)市場中能生產(chǎn)非晶合金變壓器的廠

21、家多達幾十家，但是能批量規(guī)模生產(chǎn)并且能夠達到一流水平的并不多，所以非晶合金變壓器的技術研究還是重點課，非晶合金變壓器的主要材料非晶鐵芯的生產(chǎn)設備將來會得到更好的設計和改進。對于非晶帶材生產(chǎn)中的裁剪設備的開發(fā)會在很大程度上影響非晶變壓器的生產(chǎn)，對于裁剪設備的設計也是一個技術研究難點。</p><p>　　國內(nèi)目前非晶軟磁合金生產(chǎn)企業(yè)中多數(shù)企業(yè)程度不同地存在批量產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定、產(chǎn)品一致性差、性能指標離散較大的問題，

22、其主要原因是有的生產(chǎn)廠家技術裝備差、生產(chǎn)工序不全，檢測手段落后，綜合研發(fā)實力不強。作為新興的產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展和進步必然有一個動態(tài)過程。</p><p>　　1.2課題國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1 非晶鐵芯的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　自1980年美國聯(lián)信公司首次推出15kVA非晶合金變壓器以來，非晶配電變壓器有了很大的發(fā)展。目前，非晶合金配電變壓器應

23、用的最大容量已經(jīng)達2500kVA。1971年，美國聯(lián)信公司研究出了非晶合金帶材后，1982年起美國電力研究所和GE公司等著手將這種帶材應用到制造小型變壓器上，1988年批量投入生產(chǎn)，隨著技術和工藝上的突破，到1998年美國已有多家公司在生產(chǎn)，約100多萬臺在掛網(wǎng)運行。歐洲、日本等也有較多廠家對非晶合金材料做了研究試驗，如加速老化、變壓器短路、沖擊試驗等，證明非晶合金在30年壽命期內(nèi)，空載特性穩(wěn)定、運行安全可靠。至今日本約有20多萬臺非晶

24、合金配電變壓器掛網(wǎng)運行。2002年日本非晶金屬公司已經(jīng)制造出5000kVA世界最大的非晶油浸變壓器，并投入使用。同年日本“節(jié)能法”中，通過了變壓器節(jié)能“領跑計劃”，預計2006年日本非晶變壓器的40%。2003年，為了解決環(huán)保和原材料回收再利用，建立了以日本電工公司、日本非晶金屬公司為中心的非晶變壓器鐵芯回收、循環(huán)利用體質(zhì)，以解決環(huán)保的資源后顧之憂。印度和美國聯(lián)信公司（現(xiàn)被霍尼爾兼并）合作自1992年已生產(chǎn)非晶合金配電變壓器，每年安裝有

25、萬</p><p>　　我國非晶合金變壓器的研制工作始于“七五”。在國家科技攻關“非晶合金與合金”課題中將“非晶合金鐵芯配電變壓器研制”作為重點專題。1986年5月，上海鋼鐵研究所與寧波變壓器廠合作，用該所研制的非晶合金帶材試制出國內(nèi)第一臺單相3kVA非晶合金變壓器[7]。鐵基非晶合金鐵芯具有高飽和磁感應強度、低矯頑力、低損耗(相當于硅鋼片的1/3-1/5)、低激磁電流、良好的溫度穩(wěn)定性。雖然目前非晶合金變壓器的

26、價格約為同容量9型變壓器的1.3-1.5倍，但由于空載損耗比9型變壓器明顯下降，因此，非晶合金變壓器的總擁有成本仍低于9型變壓器10%。根據(jù)有關專家的測算，非晶合金變壓器與9型變壓器的價格比接近1.3：1，價格差能夠在5年內(nèi)收回，從第6年起，可享受非晶變壓器的超低損耗多帶來的收益[8]。在節(jié)能降耗已成為全社會共識的今天，非晶合金變壓器將逐步走到前臺。目前，大中城市在春秋季節(jié)負荷較低時，空載損耗尤為突出，配網(wǎng)的線損率較高。采用非晶合金變壓

27、器將可以較好地解決這一問題，降低配網(wǎng)的線損率，對配電設備的可靠運行，能源和運行費用的節(jié)約都是有利的[9]。</p><p>　　目前，國內(nèi)的生產(chǎn)廠家在非晶合金變壓器的設計、工藝制造技術已逐步進入世界先進技術行列，國內(nèi)非晶合金變壓器的質(zhì)量安全可靠，且價位相對較低。據(jù)了解目前國內(nèi)已有企業(yè)千噸級非晶帶材生產(chǎn)線成功噴出了220毫米寬帶材，標記著我國在非晶材料的研究和生產(chǎn)達到了國際先進水平。該企業(yè)目前已形成1萬噸的生產(chǎn)能力

28、，預計2010年實現(xiàn)10萬噸的年產(chǎn)量，可有效解決依賴進口帶材的不利局面，為非晶合金變壓器的大規(guī)模生產(chǎn)打下堅實的基礎[10]。</p><p>　　非晶合金變壓器是我國重點推廣的新型節(jié)能產(chǎn)品，在生活和生產(chǎn)中應用廣泛，尤其對現(xiàn)行低耗和環(huán)保的能源利用模式想對應，從長遠來看，既可為國家節(jié)約大量能源，又能取得顯著的環(huán)保效益，值得大力推廣。</p><p>　　1.2.2裁剪裝置的發(fā)展現(xiàn)狀</p

29、><p>　　非晶鐵芯制造受到廣泛關注。由于非晶鐵芯的帶材厚度僅0.02mm，還不到普通硅鋼片的十分之一，并特別脆，硬度是取向硅鋼片的5倍，加工剪切很困難，對設備、刀具要求比較高，一般變壓器制造廠家很難加工成鐵芯，現(xiàn)在一般都是購買現(xiàn)成的鐵芯。目前，擴大非晶合金變壓器生產(chǎn)規(guī)模的趨勢日強，非晶合金變壓器鐵芯制造發(fā)展較快。通常非晶合金鐵芯變壓器鐵芯結(jié)構為有接縫卷鐵芯的形式，接縫的方式有對接和搭接兩種，雖然搭接的方式較對接用

30、料多一點，但是搭接的工藝較對接容易得多，所以應用較廣泛。非晶合金鐵芯剪切線是非晶合金鐵芯制造的關鍵設備，前些年依靠進口，現(xiàn)在已可以國產(chǎn)化。該設備主要完成非晶合金鐵芯的自動剪切和自動堆垛，剪切線采用PLC控制方式，伺服執(zhí)行系統(tǒng)，觸摸屏人機操作界面及高精度機械傳動機構，以保證設備的高精度、高自動化、高生產(chǎn)率、高可靠性。在系統(tǒng)功能上可以滿足非晶合金鐵芯系列對成型鐵芯的剪切要求以及對疊接級數(shù)，搭接方式，氣隙間距等參數(shù)的設置、調(diào)整。剪切刀具也是該

31、設備的關鍵部件之一。非晶合金帶在沖剪、卷制加工鐵芯時產(chǎn)生應力，為了獲得良好的空載損耗特性，非晶合金鐵芯成型后必須采用氮氣保護，在適當溫度，一定的磁場條件下</p><p>　　非晶合金變壓器在各類生產(chǎn)生活中的實用將越來越多，所以非晶鐵芯生產(chǎn)量將越來越大，現(xiàn)在非晶鐵芯帶材主要是通過非晶合金帶材剪切機進行流水生產(chǎn)，它由放料機系統(tǒng)，主控機箱及電控系統(tǒng)，剪切主機系統(tǒng)和自動疊片及理料系統(tǒng)組成。</p><

32、;p>　　而裁剪機就是非晶合金帶材生產(chǎn)中重要的組成部分，對非晶合金的大規(guī)模，高精度生產(chǎn)起著十分重要的作用，本課題就是對非晶合金裁剪機設備進行探討和設計。</p><p>　　裁剪機是利用各種操作方法來對工件進行切割的裝置，屬于金屬加工設備，為生產(chǎn)車間必不可少的設備。主要對板材、棒料剪斷分離的加工設備。包括直線、曲線剪板機、型材、棒材料剪斷機、聯(lián)合沖剪機、專用剪切機、其他剪切機等。裁剪機是重要的板類工件加工設

33、備，現(xiàn)在主要是數(shù)控液壓傳動裁剪機，而對非晶鐵芯帶材的裁剪機主要為壓剪的形式，通過裁剪刀的高剪切技術來保證非晶帶材的裁剪尺寸和精度。隨著數(shù)控技術的不斷創(chuàng)新和運用，非晶合金鐵芯設備也得到了不斷的改進，保證了非晶鐵芯生產(chǎn)設備的高精度、高自動化、高生產(chǎn)率、高可靠性。實現(xiàn)了非晶鐵芯的大批量大規(guī)模的生產(chǎn)，對非晶鐵芯的廣泛運用提供了支持，確保了非晶鐵芯在各行業(yè)的大范圍使用。</p><p>　　經(jīng)歷了近幾年的發(fā)展，各企業(yè)生產(chǎn)的

34、數(shù)控液壓裁剪機，都在逐步向國際主流方向靠攏。當前，數(shù)控液壓裁剪機普遍采用整體焊接結(jié)構，經(jīng)時效處理的機架，具有良好的強度、剛度和精度保持性；采用集成式液壓系統(tǒng)伺服驅(qū)動，提高了機床運行的可靠性；剪切角度自動調(diào)整機構和刀片間隙自動調(diào)整機構，將根據(jù)被剪板料的材質(zhì)和厚度，自動完成剪切角度和刀片間隙的調(diào)整；根據(jù)剪切長度，自動調(diào)節(jié)剪切行程和后擋料的位置；此外，可配備前送料系統(tǒng)或后托料裝置，集送料、卸料于一體，有效地提高了設備的自動化程度[14]。&l

35、t;/p><p>　　1.3課題設計的主要內(nèi)容</p><p>　　本課題設計的主要內(nèi)容就是非晶鐵芯材料從導料裝置開始，通過壓料裝置，料頭牽引裝置，再進入裁剪裝置進行裁剪的設計。通過查閱書籍來確定各個部件的總體方案和相對外形尺寸，再通過模擬和分選等方式來確定參數(shù)，獲得相對較合理的結(jié)構方案，再對其他重要零部件進行選擇和設計計算，最后對設計的結(jié)構校核，并且繪制機械裝備圖紙和主要零件圖紙。 <

36、/p><p>　　2設備方案設計和結(jié)構設計</p><p>　　2.1裁剪裝置設備的總體方案設計和結(jié)構設計</p><p>　　裁剪裝置到開始裁剪之前要通過送料，壓料，料頭牽引，到最后才開始裁剪。各個部件之間結(jié)構需要緊湊，再送料上來以后由壓料裝置先固定，否則材料上來以后會在重力的作用下回料。在開始裁剪之前必須有料頭牽引裝置使需要裁剪的材料送到一定的地點，再由拉料裝置拉到

37、需要裁剪的尺寸，才能開始裁剪。</p><p>　　1—裁剪裝置，2—料頭牽引裝置，3—壓料裝置，4—非晶鐵芯材料</p><p>　　圖1 裁剪過程示意圖</p><p>　　總工作流程：當裁剪裝置1剪切料以后，壓料裝置3打開，然后料頭牽引裝置2把料從右邊牽引到左邊的裁剪裝置，由裁剪裝置后面的拉料裝置把料拉過裁剪裝置，到要求裁剪長度以后進行裁剪，同時料頭牽引裝置2

38、恢復到右邊，壓料裝置壓住材料。當裁剪結(jié)束后再從復以上步驟。</p><p>　　圖2 總裝配三維結(jié)構圖</p><p>　　2.2壓料裝置的方案設計和結(jié)構設計</p><p>　　2.2.1壓料裝置的方案設計</p><p>　　壓料裝置是送料到達后第一個裝置，材料到達指定地點的時候壓料裝置將其進行固定。</p><p&g

39、t;　　固定的方式有壓緊，夾緊，卡緊等方式，由于非晶鐵芯薄，柔軟而且裁剪一次有多片的特點，選擇壓緊的方式。</p><p>　　壓緊的動力選擇有液壓裝置，電動裝置和氣動裝置。</p><p>　　液壓裝置：液壓裝置適合輸出力比較大的場合。在接管不良時候壓油外泄容易污染到非晶鐵芯。又由于液壓裝系統(tǒng)要使用大量的格式控制閥，接頭及管子，所以在這里簡單的壓緊條件下不適合。</p>&

40、lt;p>　　電動裝置：電動裝置在這里相對體積比較大，不適合簡單安裝。轉(zhuǎn)動頻率較大，維修度比較高[15]。</p><p>　　氣動裝置：氣動機器結(jié)構簡單、輕便，易于安裝維護。能容易地得到直線往復運動，并具有相當?shù)墓β?。利用空氣的可壓縮性，可存儲能量，實現(xiàn)集中供氣，在整個裁剪裝置中多出使用氣動元件，但是只要一個空氣壓縮機，動力來源簡單[16]。所以本處的壓緊機構動力選擇為氣動裝置。</p>&

41、lt;p>　　2.2.2壓料裝置的結(jié)構設計</p><p>　　1—機架，2—氣動裝置，3—壓板，4—道槽，5—非晶鐵芯，6—電動機</p><p>　　圖3 壓料部分示意圖</p><p>　　壓料裝置工作流程：材料通過道槽5，到達機架1上面，然后在啟動裝置的作用下使得壓板3壓住材料，電動機6作用使得道槽能上下?lián)u動，輔助非晶鐵芯材料運送。</p>

42、;<p>　　圖4 壓料結(jié)構三維圖</p><p>　　2.3料頭牽引送料裝置的方案設計</p><p>　　設計料頭牽引部分的作用是把裁剪前的料頭牽引到指定部位，使后面的拉料裝置拉料。這次設計的所要牽引送料的材料是非晶鐵芯，其材料由15層單片材料組成，厚度薄而柔軟，在牽引的時候不需要過高的力度和精度，因此選用了料牽引模式，其結(jié)構簡單，對層數(shù)多，薄且柔軟的材料送料方便簡單，

43、不會出現(xiàn)漏料和磨損材料的情況。</p><p>　　在其中的壓料提供的壓力由氣動裝置提供，因為這里不需要太大的夾緊力，氣動結(jié)構簡單，方便安裝，體積小。</p><p>　　1—牽引送料機架，2—氣動夾料機構，3—夾板，4—非晶鐵芯材料，5—圓柱導軌</p><p>　　圖5 料頭牽引裝置結(jié)構示意圖</p><p>　　料頭牽引工作流程：非晶

44、鐵芯材料剪切以后需要牽引材料考前的時候，由夾料機構2提供力使得夾板夾住鐵芯，然后夾料機構2沿著圓柱導軌5把料向左邊牽引，使到達指定的部位。</p><p>　　圖6 料頭牽引送料裝置三維圖</p><p>　　2.4裁剪裝置的方案設計</p><p>　　非晶鐵芯裁剪的方式有圓盤滾剪切機構，滾切剪機構，飛剪機構，壓剪等。</p><p>　

45、　圓盤剪切：圓盤剪切主要用于板材方面的圓弧，曲線剪切，精度要就高，設計比較復雜，所里在這里不適合。</p><p>　　滾切剪：滾切剪是用于中厚鋼板的裁剪，這里的剪切的材料是非晶鐵芯，厚度薄，不適合[17]。</p><p>　　飛剪：飛剪機的功能是能夠橫向剪切運動中的軋件，將飛剪機安裝在連續(xù)軋制線上將軋件切成規(guī)定的尺寸，所以飛剪也不適合[18]。</p><p>

46、　　壓剪：壓剪結(jié)構簡單，適合薄的材料剪切，安裝方便，在安裝后夠動力選擇方面也方便，所以在這里選擇壓剪。</p><p>　　非晶鐵芯剪切的動力裝置選擇的是液壓系統(tǒng)[19]，其優(yōu)點有以下幾條：</p><p>　　(1) 在足夠小的安裝空間里液壓裝置能夠提供一個足夠大的輸出壓力，液壓裝置的體積比同樣輸出壓力的氣動裝置體積小的多。</p><p>　　(2) 不會有負載

47、的危險，當壓力超過核定壓力時自動溢流閥自動開起，系統(tǒng)不會超過核定壓力。</p><p>　　(3) 輸出力和速度容易調(diào)整</p><p>　　(4) 易于自動化，液壓裝置配上電磁閥，電氣原件，可編程序控制器和其他設備可裝配成自動化機械，方便對剪切力度控制。</p><p>　　1—液壓裝置，2—圓柱導軌，3—連接件，4—剪切刀具，5—刀架，6—非晶鐵芯材料，7—機架

48、，8—滑動機架</p><p>　　圖7 裁剪裝置結(jié)構示意圖</p><p>　　裁剪裝置工作流程：非晶鐵芯材料6經(jīng)過前面的裝置進入剪切刀架5下方， 到指定裁剪的時候上下刀具開始剪切，4為剪切刀具。上面的刀架固定在機架8 上面，在剪切的時候液壓缸提供剪切力，圓柱導軌2固定在機架7上面，液壓 裝置提供剪切力以后，機架8沿著導軌2開始沖剪，最后完成材料的剪切。</p&g

49、t;<p>　　圖8 裁剪裝置三維圖</p><p>　　2.5機架的方案設計和結(jié)構設計</p><p>　　總機架的選用3mm厚的45號鋼制造，用電弧焊連接，選用手工電弧焊。手工電弧焊操作方便，使用靈活，適應性強，適合各種鋼種、各種厚度、各種位置和各種結(jié)構的焊接。且焊接質(zhì)量好，焊接速度較快，熱影響小，保證焊接接頭的剛度和強度。</p><p>　　

50、機架還符合以下的要求：</p><p>　　(1)機架材料選擇適合，成本低；</p><p>　　(2) 結(jié)構合理，緊湊，便于制造；</p><p>　　(3) 抗震能力，防腐蝕能力好。</p><p><b>　　圖示9 總機架圖</b></p><p><b>　　3設計計算和校核

51、</b></p><p>　　3.1連接銷設計計算和校核</p><p>　　圖10 液壓缸和機架連接部位CAD圖</p><p>　　這里選用的銷釘材料Q215</p><p>　　允許銷釘承受的橫向載荷F</p><p>　　銷釘?shù)脑S用應力[]為180Mpa。連接下面的部位的體積為為T=0.01745

52、m3。鋼材選擇為45號鋼，其密度為</p><p>　　=7.85103kg/m3</p><p><b>　　連接下部位的重量為</b></p><p><b>　　所需要的拉力力F1</b></p><p>　　銷的直徑d=0.3m</p><p><b>　　

53、由公式計算</b></p><p>　　因為 滿足拉力要求</p><p>　　所以銷釘選用材料為Q215，直接為d=0.3m滿足要求。</p><p>　　3.2液壓設備設計計算和校核</p><p>　　3.2.1液壓缸設計計算和校核</p><p>　　為了滿足液壓缸的沖裁力需要計算液壓缸的輸出力&

54、lt;/p><p>　　圖11 液壓缸和所要拉動的部件</p><p>　　液壓缸所要拉動的的體積T=0.0180m3</p><p>　　液壓缸拉動部件質(zhì)量為M</p><p>　　液壓缸拉動部位重量F1</p><p><b>　　液壓缸載荷拉力F1</b></p><p&g

55、t;　　液壓缸的直徑D1=80mm</p><p>　　液壓缸無桿腔橫截面積A1</p><p><b>　　液壓缸的液壓力為P</b></p><p>　　所以液壓的實際工作輸出壓力至少需要0.275MPa。</p><p>　　3.2.2液壓輸出傳動軸設計計算和校核</p><p>　　圖12

56、 傳動軸CAD圖</p><p>　　液壓連接件傳動軸需要校核抗拉強度</p><p>　　由上面得出所要承受的壓力Fm=F1=1382.2N</p><p>　　連接軸的直徑D2=30mm</p><p><b>　　連接軸面積為A2</b></p><p><b>　　橫截面的正應

57、力為</b></p><p>　　連接件的極限拉伸屈服強度</p><p>　　因為 所以連接件符合強度要求。</p><p>　　3.3裁剪裝置設計計算和校核</p><p>　　3.3.1裁剪刀具夾緊機構設計計算</p><p>　　1—刀片，2—刀架，3—擋鐵，4—應力擋鐵，平面A，平面B</

58、p><p>　　圖13 裁剪裝置刀具簡圖</p><p>　　刀具設計：刀片1緊靠在平面A上，擋塊3和應力擋塊4都為梯形，而且梯形面相靠，應力擋塊力有螺絲孔，當螺絲擰緊時，由于梯形面的原因使得擋塊3向刀具壓緊，無論刀片磨損多少，只要刀片相剪切的面保持水平，在螺絲的擰緊下，刀片將一直壓緊在面A上，從而保持剪切精度。</p><p>　　3.3.2裁剪沖裁力設計計算和校核&

59、lt;/p><p>　　非晶鐵芯總的厚度為d=0.3mm，非晶鐵芯的裁剪范圍是142—260mm，以最大剪切面積計算及長度c=260mm.</p><p>　　需要裁剪的非晶鐵芯橫截面積為A3</p><p><b>　　非晶鐵芯剪切應力為</b></p><p><b>　　故所需要的沖剪力</b>&

60、lt;/p><p>　　液壓鋼所提供的最小沖壓力F1=12717N</p><p>　　因為F1>F，所以沖剪力足夠。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　本次非晶鐵芯裁剪機的設計的主要內(nèi)容是對壓料機構，料頭牽引機構，裁剪機構三部分的設計，每個部分先進行獨立設計，最后裝配。對各部件設計首先選

61、擇設計方案，通過不同方案的對比最后確定相對比較合適的結(jié)構，然后按照方案進行結(jié)構設計，進行計算和制圖。</p><p>　　由于這是本人第一次進行全面性的機械設計，所以遇到了不少的問題和難點,如在裁剪系統(tǒng)的設計中，剪切裝置設計比較復雜，設備裝配精度比較高；其次是剪切寬度是根據(jù)需求在變換的，因此在選擇剪切裝置的時候盡可能考慮到多種剪切方式；在選擇動力裝置的時候考慮到?jīng)_裁力的大小要合適，結(jié)構不能太大，安裝要簡單方便等問

62、題。這些問題都在設計中進行了考慮，但由于本人的設計經(jīng)驗不足，考慮的還不夠周全，解決問題的方案難免有不道之處，這些還需在今后的設計中加強鍛煉，不斷改進。</p><p>　　隨著科技的發(fā)展，非晶鐵芯的需求量越來越大，對于改善非晶鐵芯裁剪裝置的生產(chǎn)效率具有重要的現(xiàn)實意義。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 胡

63、景生.變壓器經(jīng)濟運行[M].北京：中國店里出版社，1999.</p><p>　　[2] 鄭永奇.張欣然.非晶合金變壓器的應用前景[J].農(nóng)村電氣化，1994,(08)：13-15.</p><p>　　[3] 李健靚, 盧志超, 李德仁, 張 亮, 周少雄．非晶態(tài)合金及其配電變壓器中的應用發(fā)展［J］．科技導報，2007,(20):71-76.</p><p>　　

64、[4] 白峰君.采用國產(chǎn)非晶鐵心的高效節(jié)能變壓器發(fā)展前景分解[J].現(xiàn)代制造技 術與裝備，2008，(05):68,69.</p><p>　　[5] 謝樹章.非晶合金變壓器對節(jié)能和環(huán)保作用[J].中國勘察設計，2010，(09):64-68.</p><p>　　[6] 馬殿敏．非晶合金變壓器的發(fā)展前景［J］．農(nóng)村電氣化，1994,(03):12,13．</p><p

65、>　　[7] 陳寶國.馬效坤，張永勝，侯世勇，許長華.非晶合金鐵芯變壓器的研究與發(fā)展概述[J].山東：農(nóng)村電氣化，2001,(02):34,35.</p><p>　　[8] 楊軍.非晶合金變壓器迎來飛躍[J].股市動態(tài)分析，2006，(31)：39,40.</p><p>　　[9] 凌健.非晶合金變壓器的節(jié)能技術和實績[J].上海：上海節(jié)能，2005，(03）:51-53.<

66、;/p><p>　　[10] 蔣從偉．非晶合金變壓器的推廣應用［J］．電器工業(yè)，2008,(06):34,35.</p><p>　　2010,(03):26,27</p><p>　　[11] Michael Emonts*，Christian Brecher． The Use of a Laser Scanner System - New Hybrid Produc

67、tion Technology for the Sheet Metal Industry [J]．Fraunhofer-Institute for Production Technology. 2010, (08):273-283.</p><p>　　[12] 黃新楠，李泓.我國推廣非晶合金變壓器的環(huán)保節(jié)能效益分析[J].新疆：電氣技術，2005,(10):9-16.</p><p>　

68、　[13] Klement W,Willens R H,Duwez P. Non-crystalline struc-ture in solidifiend gold-silicon alloy[J]，Nature，1960.</p><p>　　[14] 黃煥江，方建忠. 熱連軋曲柄連桿式飛剪設計探討[J]. 冶金設備，2010，（06）：16-19.</p><p>

69、;　　[15] 周希章，周全．如何正確選用電動機．北京：機械工業(yè)出版社，2003．</p><p>　　[16] 朱梅，朱光力．液壓與氣動技術[M]．西安：電子科技大學出版社，2004．</p><p>　　[17] 王銀霞．滾切式剪切機簡介［J］．中國科技技術，2006,(01):126．</p><p>　　[18] 黃煥江，方建忠，王勤，張石強．熱連軋曲柄連桿

70、式飛剪設計探討［J］．冶金設備，2010,(03):16,19．</p><p>　　[19] 李芝，沈向東．液壓傳動[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2001．</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　圖紙目錄</b></p><p>　　附錄圖1 裁剪裝置總裝配三維模型

71、</p><p>　　附錄圖2 壓料裝置三維模型</p><p>　　附錄圖3 剪切裝置三維模型</p><p>　　附錄圖4 料頭牽引裝置三維模型</p><p>　　附錄圖5 連接件CAD圖</p><p>　　附錄圖6 刀架CAD圖</p><p>　　附錄圖7 擋板零件圖</p&g

72、t;<p>　　附錄圖8 定料板CAD圖</p><p>　　附錄圖8 定料板導桿CAD圖</p><p><b>　　文獻綜述</b></p><p>　　非晶鐵芯裁剪機裁剪裝置的設計</p><p>　　1非晶鐵芯裁剪機裁剪裝置設計的背景和意義</p><p>　　非晶合金是一種

73、新型合金材料，是一種各向同性的軟磁性材料。非晶合金變壓器就是用這種新型導磁材料——非晶合金制作鐵芯的變壓器。非晶合金材料的突出特點是鐵磁損耗低，所以非晶合金變壓器的空載損耗低，與S9系列變壓器相比負載損耗基本相近，但是空載損耗下降70%-80%、空載電流下降40%-60%[1]。選用非晶合金為鐵芯的變壓器，其還有一個特點就是環(huán)保。在環(huán)保方面，當用非晶合金鐵芯用于油浸變壓器時可有效減排CO、SO、NO等有毒的氣體，所以可以稱其為21世紀電

74、力中的“綠色產(chǎn)品”[2]。非晶合金是同時具有制造過程節(jié)能和使用過程節(jié)能的“雙節(jié)能”型材料，其在配電變壓器中的推廣應用將成為我國電網(wǎng)節(jié)能降耗的重要手段之一。目前，配電變壓器用非晶帶材的批量生產(chǎn)與供應基本為日立金屬所壟斷，隨著世界范圍內(nèi)的節(jié)能環(huán)保呼聲的日益高漲，國內(nèi)外對非晶合金的需求越來越大，也越來越迫切，我國的節(jié)能環(huán)保上面臨的壓力更大。因此，發(fā)展節(jié)能型非晶配電變壓器已引起人們特別重視。我國目前僅有千噸級非晶生產(chǎn)能力，遠不能滿足國內(nèi)的市場需

75、求。保守估計，國內(nèi)已在數(shù)萬噸的非晶帶材供應缺口，為打破這種原材料受制于人的局面，迫切需要自主發(fā)展萬噸級非晶</p><p>　　非晶變壓器的在世界范圍內(nèi)需求擴張和廣泛運用，非晶鐵芯的生產(chǎn)設備在不斷的跟新中不斷改進和完善。目前國內(nèi)市場中能生產(chǎn)非晶合金變壓器的廠家多達幾十家，但是能批量規(guī)模生產(chǎn)并且能夠達到一流水平的并不多，所以非晶合金變壓器的技術研究還是重點課，非晶合金變壓器的主要材料非晶鐵芯的生產(chǎn)設備將來會得到更好

76、的設計和改進。對于非晶帶材生產(chǎn)中的裁剪設備的開發(fā)會在很大程度上影響非晶變壓器的生產(chǎn)，對于裁剪設備的設計也是一個技術研究難點。</p><p>　　2本課題的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展方向</p><p>　　自1960年美國Duwez教授發(fā)明用快淬工藝制備非晶合金以來[5]，由于其獨特的組織結(jié)構、高效的制備工藝、優(yōu)異的材料性能和廣闊的應用前景，受到材料科學工作者和產(chǎn)業(yè)界的特別關注。在過去的40年

77、中伴隨著非晶材料已經(jīng)逐步走向?qū)嵱没?，特別是作為軟磁材料的非晶合金帶材已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并獲得廣泛應用。在傳統(tǒng)電力工業(yè)中，非晶軟磁合金帶材正取代硅鋼，使配電變壓器的空載損耗降低70%以上，從節(jié)能和環(huán)境保護角度被譽為綠色材料[6]。</p><p>　　1971年，美國聯(lián)信公司研究出了非晶合金帶材后，1982年起美國電力研究所和GE公司等著手將這種帶材應用到制造小型變壓器上，1988年批量投入生產(chǎn)，隨著技術和工藝上的突

78、破，到1998年美國已有多家公司在生產(chǎn)，約100多萬臺在掛網(wǎng)運行。歐洲、日本等也有較多廠家對非晶合金材料做了研究試驗，如加速老化、變壓器短路、沖擊試驗等，證明非晶合金在30年壽命期內(nèi)，空載特性穩(wěn)定、運行安全可靠。2002年日本非晶金屬公司已經(jīng)制造出5000kVA世界最大的非晶油浸變壓器，并投入使用。2003年，為了解決環(huán)保和原材料回收再利用，建立了以日本電工公司、日本非晶金屬公司為中心的非晶變壓器鐵芯回收、循環(huán)利用體質(zhì)，以解決環(huán)保的資源

79、后顧之憂。印度和美國聯(lián)信公司（現(xiàn)被霍尼爾兼并）合作自1992年已生產(chǎn)非晶合金配電變壓器，每年安裝有萬余臺，其中Andha Pradash州經(jīng)過仔細核算，決定該州100%的配電變壓器均購置非晶合金的。在其他亞洲國家和地區(qū)，如孟加拉、韓國、泰國等均有非晶合金配電變壓器制造廠，預計目前全球掛網(wǎng)運行的非晶合金配電變壓器有200萬余臺[7]。非晶鐵芯運用與變壓器后的優(yōu)點被發(fā)現(xiàn)以后已經(jīng)得到了全世界的認</p><p>　　我

80、國非晶合金變壓器的研制工作始于“七五”。在國家科技攻關“非晶合金與合金”課題中將“非晶合金鐵芯配電變壓器研制”作為重點專題。1986年5月，上海鋼鐵研究所與寧波變壓器廠合作，用該所研制的非晶合金帶材試制出國內(nèi)第一臺單相3kVA非晶合金變壓器[8]。鐵基非晶合金鐵芯具有高飽和磁感應強度、低矯頑力、低損耗(相當于硅鋼片的1/3-1/5)、低激磁電流、良好的溫度穩(wěn)定性。雖然目前非晶合金變壓器的價格約為同容量9型變壓器的1.3-1.5倍，但由于

81、空載損耗比9型變壓器明顯下降，因此，非晶合金變壓器的總擁有成本仍低于9型變壓器10%。根據(jù)有關專家的測算，非晶合金變壓器與9型變壓器的價格比接近1.3：1，價格差能夠在5年內(nèi)收回，從第6年起，可享受非晶變壓器的超低損耗多帶來的收益[9]。在節(jié)能降耗已成為全社會共識的今天，非晶合金變壓器將逐步走到前臺。目前，大中城市在春秋季節(jié)負荷較低時，空載損耗尤為突出，配網(wǎng)的線損率較高。采用非晶合金變壓器將可以較好地解決這一問題，降低配網(wǎng)的線損率，對配

82、電設備的可靠運行，能源和運行費用的節(jié)約都是有利的。</p><p>　　目前，國內(nèi)的生產(chǎn)廠家在非晶合金變壓器的設計、工藝制造技術已逐步進入世界先進技術行列，國內(nèi)非晶合金變壓器的質(zhì)量安全可靠，且價位相對較低。非晶合金帶材的生產(chǎn)是我國大規(guī)模推廣非晶合金變壓器的最大障礙，非晶合金帶材的突破才能促成質(zhì)的飛躍。據(jù)了解目前國內(nèi)已有企業(yè)千噸級非晶帶材生產(chǎn)線成功噴出了220毫米寬帶材，標記著我國在非晶材料的研究和生產(chǎn)達到了國際先

83、進水平。該企業(yè)目前已形成1萬噸的生產(chǎn)能力，預計2010年實現(xiàn)10萬噸的年產(chǎn)量，可有效解決依賴進口帶材的不利局面，為非晶合金變壓器的大規(guī)模生產(chǎn)打下堅實的基礎[10]。</p><p>　　現(xiàn)在非晶合金變壓器成為世界注意的熱點，所以非晶鐵芯制造也受到廣泛關注。由于非晶鐵芯的帶材厚度僅0.025mm，還不到普通硅鋼片的十分之一，并特別脆，硬度是取向硅鋼片的5倍，加工剪切很困難，對設備、刀具要求比較高，一般變壓器制造廠家

84、很難加工成鐵芯，現(xiàn)在一般都是購買現(xiàn)成的鐵芯。目前，擴大非晶合金變壓器生產(chǎn)規(guī)模的趨勢日強，非晶合金變壓器鐵芯制造發(fā)展較快。通常非晶合金鐵芯變壓器鐵芯結(jié)構為有接縫卷鐵芯的形式，接縫的方式有對接和搭接兩種，雖然搭接的方式較對接用料多一點，但是搭接的工藝較對接容易得多，所以應用較廣泛。非晶合金鐵芯剪切線是非晶合金鐵芯制造的關鍵設備，前些年依靠進口，現(xiàn)在已可以國產(chǎn)化。該設備主要完成非晶合金鐵芯的自動剪切和自動堆垛，剪切線采用PLC控制方式，伺服執(zhí)

85、行系統(tǒng)，觸摸屏人機操作界面及高精度機械傳動機構，以保證設備的高精度、高自動化、高生產(chǎn)率、高可靠性。在系統(tǒng)功能上可以滿足非晶合金鐵芯系列對成型鐵芯的剪切要求以及對疊接級數(shù)，搭接方式，氣隙間距等參數(shù)的設置、調(diào)整。剪切刀具也是該設備的關鍵部件之一。非晶合金帶在沖剪、卷制加工鐵芯時產(chǎn)生應力，為了獲得良好的空載損耗特性，非晶合金鐵芯成型后</p><p>　　非晶合金變壓器在各類生產(chǎn)生活中的實用將越來越多，所以非晶鐵芯生產(chǎn)

86、量將越來越大，現(xiàn)在非晶鐵芯帶材主要是通過非晶合金帶材剪切機進行流水生產(chǎn)，它由放料機系統(tǒng)，主控機箱及電控系統(tǒng)，剪切主機系統(tǒng)和自動疊片及理料系統(tǒng)組成，在一般的非晶合金鐵芯的生產(chǎn)將要解決以下的工藝問題：</p><p>　　剪切問題：要達到剪切無毛刺，刀具和設備要求較高；</p><p>　　粘結(jié)問題：由于材質(zhì)薄，剪切后要進行粘結(jié)，而粘結(jié)技術和粘結(jié)劑與變壓器油的相容性還是個問題；</p&g

87、t;<p>　　疊裝問題：疊裝鐵芯幾片一疊合適，疊裝后的加工以及如何疊裝工藝尚不成熟，空載損耗差別也比較大；</p><p>　　卷鐵芯工藝問題：采用卷鐵芯結(jié)構節(jié)能效果好，但要求有專用的設備和專用繞線機；</p><p>　　非晶合金材料對應的敏感性強，這就要求在疊片時，注意輕拿輕放，疊好后，尤其是鐵芯經(jīng)退火處理后，要注意擺放位置[13]。</p><p&

88、gt;　　而裁剪機就是非晶合金帶材生產(chǎn)中重要的組成部分，對非晶合金的大規(guī)模，高精度生產(chǎn)起著十分重要的作用，本課題就是對非晶合金裁剪機設備進行探討和設計。</p><p>　　裁剪機是利用各種操作方法來對工件進行切割的裝置，屬于金屬加工設備，為生產(chǎn)車間必不可少的設備。主要對板材、棒料剪斷分離的加工設備。包括直線、曲線剪板機、型材、棒材料剪斷機、聯(lián)合沖剪機、專用剪切機、其他剪切機等。裁剪機是重要的板類工件加工設備，現(xiàn)

89、在主要是數(shù)控液壓傳動裁剪機，而對非晶鐵芯帶材的裁剪機主要為壓剪的形式，通過裁剪刀的高剪切技術來保證非晶帶材的裁剪尺寸和精度。因此，裁剪機的技術研究將會對非晶鐵芯的批量生產(chǎn)起著重要的決定作用。</p><p><b>　　3總結(jié)</b></p><p>　　相對硅鋼片作鐵芯傳統(tǒng)干式變壓器，選用非晶合金為鐵芯的干式變壓器，其顯著特點就是節(jié)能和環(huán)保。由于節(jié)能效果顯著，可節(jié)省

90、大量的電廠投資，減少發(fā)電燃料的消耗，從而減少對大氣環(huán)境的污染。近幾年來，隨著我國現(xiàn)代化建設的發(fā)展，城鄉(xiāng)電網(wǎng)負荷不斷增加，干式變壓器在我國得以廣泛的應用，每年以高達20%以上的增長率迅猛增加[7]。非晶合金變壓器低壓繞組為繞式，損耗低、抗短路能力強、結(jié)構先進合理 [14，15]。非晶合金變壓器是我國重點推廣的新型節(jié)能產(chǎn)品。從長遠來看，既可為國家節(jié)約大量能源，又能取得顯著的環(huán)保效益，值得大力推廣。</p><p>　

91、　隨著數(shù)控技術的不斷創(chuàng)新和運用，非晶合金鐵芯設備也得到了不斷的改進，保證了非晶鐵芯生產(chǎn)設備的高精度、高自動化、高生產(chǎn)率、高可靠性，實現(xiàn)了非晶鐵芯的大批量大規(guī)模的生產(chǎn)，對非晶鐵芯的廣泛運用提供了支持，確保了非晶鐵芯在各行業(yè)的大范圍使用。</p><p>　　經(jīng)歷了近幾年的發(fā)展，各企業(yè)生產(chǎn)的數(shù)控液壓裁剪機，都在逐步向國際主流方向靠攏。當前，數(shù)控液壓裁剪機普遍采用整體焊接結(jié)構，經(jīng)時效處理的機架，具有良好的強度、剛度和精

92、度保持性；采用集成式液壓系統(tǒng)伺服驅(qū)動，提高了機床運行的可靠性；剪切角度自動調(diào)整機構和刀片間隙自動調(diào)整機構，將根據(jù)被剪板料的材質(zhì)和厚度，自動完成剪切角度和刀片間隙的調(diào)整；根據(jù)剪切長度，自動調(diào)節(jié)剪切行程和后擋料的位置；此外，可配備前送料系統(tǒng)或后托料裝置，集送料、卸料于一體，有效地提高了設備的自動化程度[16]。</p><p><b>　　4參考文獻</b></p><p&g

93、t;　　［1］胡景生.變壓器經(jīng)濟運行[M].北京：中國店里出版社，1999.</p><p>　?。?］鄭永奇.張欣然.非晶合金變壓器的應用前景[J].農(nóng)村電氣化，1994,(08)：13-15.</p><p>　　［3］李健靚, 盧志超, 李德仁, 張 亮, 周少雄．非晶態(tài)合金及其配電變壓器中的應用發(fā)展［J］．科技導報，2007,(20):71-76.</p><p

94、>　?。?］白峰君.采用國產(chǎn)非晶鐵心的高效節(jié)能變壓器發(fā)展前景分解[J].現(xiàn)代制造技 術與裝備，2008，(05):68,69.</p><p>　　［5］Klement W,Willens R H,Duwez P.Non-crystalline struc-ture in solidifiend gold-silicon alloy.Nature,1960.</p><p>　?。?

95、］凌健.非晶合金變壓器的節(jié)能技術和實績[J].上海：上海節(jié)能，2005，(03）:51-53.</p><p>　?。?］謝樹章.非晶合金變壓器對節(jié)能和環(huán)保作用[J].中國勘察設計，2010，(09):64-68.</p><p>　?。?］陳寶國，馬效坤，張永勝，侯世勇，許長華.非晶合金鐵芯變壓器的研究與發(fā)展概述[J].山東：農(nóng)村電氣化，2001,(02):34,35.</p>

96、;<p>　?。?］楊軍.非晶合金變壓器迎來飛躍[J].股市動態(tài)分析，2006，(31)：39,40.</p><p>　?。?0］蔣從偉．非晶合金變壓器的推廣應用［J］．電器工業(yè)，2008,(06):34,35.</p><p>　　［11］Michael Emonts*，Christian Brecher．with the Use of a Laser Scanner S

97、ystem - New Hybrid Production Technology for the Sheet Metal Industry [J]．Fraunhofer-Institute for Production Technology.2010,(08):273-283.</p><p>　　［12］數(shù)控機床數(shù)字制造技術的研究[J].機電新產(chǎn)品導報，2005，(07):144.</p><

98、;p>　?。?3］馬殿敏．非晶合金變壓器的發(fā)展前景［J］．農(nóng)村電氣化，1994,(03):12,13．</p><p>　?。?4］黃新楠，李泓.我國推廣非晶合金變壓器的環(huán)保節(jié)能效益分析[J].新疆：電氣技術，2005,(10):9-16.</p><p>　?。?5］趙千紅，張振州，方靜．非晶合金變壓器及其節(jié)能效果［J］．哈爾濱：應用能源技術，2006,(08):39,40．<

99、;/p><p>　?。?6］張志娟．PLC在自動剪板機中的精確定長裁剪方法［J］．機床電器，2010,(03):26,27</p><p><b>　　開題報告</b></p><p>　　非晶鐵芯裁剪機裁剪裝置的設計</p><p>　　1非晶鐵芯裁剪機裁剪裝置設計的背景、意義</p><p>　　

100、非晶合金材料是一種新型合金材料，是一種各向同性的軟磁性材料。非晶合金變壓器就是用這種新型導磁材料-非晶合金制作鐵芯的變壓器。非晶合金材料的突出特點是鐵磁損耗低，所以非晶合金變壓器的空載損耗低，與S9系列變壓器相比負載損耗基本相近，但是空載損耗下降70%-80%、空載電流下降40%-60%[1]。選用非晶合金為鐵芯的變壓器，其還有一個特點就是環(huán)保。在環(huán)保方面，當用非晶合金鐵芯用于油浸變壓器時可有效減排CO、SO、NO等有毒的氣體，所以可以

101、稱其為21世紀電力中的“綠色產(chǎn)品”[2]。非晶合金是同時具有制造過程節(jié)能和使用過程節(jié)能的“雙節(jié)能”型材料，其在配電變壓器中的推廣應用將成為我國電網(wǎng)節(jié)能降耗的重要手段之一。目前，配電變壓器用非晶帶材的批量生產(chǎn)與供應基本為日立金屬所壟斷，隨著世界范圍內(nèi)的節(jié)能環(huán)保呼聲的日益高漲，國內(nèi)外對非晶合金的需求越來越大，也越來越迫切，我國的節(jié)能環(huán)保上面臨的壓力更大。因此，發(fā)展節(jié)能型非晶配電變壓器已引起人們特別重視。我國目前僅有千噸級非晶生產(chǎn)能力，遠不能

102、滿足國內(nèi)的市場需求。保守估計，國內(nèi)已在數(shù)萬噸的非晶帶材供應缺口，為打破這種原材料受制于人的局面，迫切需要自主發(fā)展萬噸級非</p><p>　　目前,非晶變壓器在世界范圍內(nèi)需求擴張和廣泛運用，非晶鐵芯的生產(chǎn)設備在不斷的跟新中不斷改進和完善。目前國內(nèi)市場中能生產(chǎn)非晶合金變壓器的廠家多達幾十家，但是能批量規(guī)模生產(chǎn)并且能夠達到一流水平的并不多，所以非晶合金變壓器的技術研究還是重點課，非晶合金變壓器的主要材料非晶鐵芯的生產(chǎn)

103、設備將來會得到更好的設計和改進。對于非晶帶材生產(chǎn)中的裁剪設備的開發(fā)會在很大程度上影響非晶變壓器的生產(chǎn)，對于裁剪設備的設計也是一個技術研究難點。</p><p>　　國內(nèi)目前非晶軟磁合金生產(chǎn)企業(yè)中多數(shù)企業(yè)程度不同地存在批量產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定、產(chǎn)品一致性差、性能指標離散較大的問題，其主要原因是有的生產(chǎn)廠家技術裝備差、生產(chǎn)工序不全，檢測手段落后，綜合研發(fā)實力不強。作為新興的產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展和進步必然有一個動態(tài)過程。</

104、p><p>　　2本課題最新成果及動態(tài) </p><p>　?。?）非晶鐵芯變壓器發(fā)展動態(tài)</p><p>　　自1980年美國聯(lián)信公司首次推出15kVA非晶合金變壓器以來，非晶配電變壓器有了很大的發(fā)展。目前，非晶合金配電變壓器應用的最大容量已經(jīng)達2500kVA。1971年，美國聯(lián)信公司研究出了非晶合金帶材后，1982年起美國電力研究所和GE公司等著手將這種帶材應用到制

105、造小型變壓器上，1988年批量投入生產(chǎn)，隨著技術和工藝上的突破，到1998年美國已有多家公司在生產(chǎn)，約100多萬臺在掛網(wǎng)運行。歐洲、日本等也有較多廠家對非晶合金材料做了研究試驗，如加速老化、變壓器短路、沖擊試驗等，證明非晶合金在30年壽命期內(nèi)，空載特性穩(wěn)定、運行安全可靠。至今日本約有20多萬臺非晶合金配電變壓器掛網(wǎng)運行。2002年日本非晶金屬公司已經(jīng)制造出5000kVA世界最大的非晶油浸變壓器，并投入使用。同年日本“節(jié)能法”中，通過了變

106、壓器節(jié)能“領跑計劃”，預計2006年日本非晶變壓器的40%。2003年，為了解決環(huán)保和原材料回收再利用，建立了以日本電工公司、日本非晶金屬公司為中心的非晶變壓器鐵芯回收、循環(huán)利用體質(zhì)，以解決環(huán)保的資源后顧之憂。印度和美國聯(lián)信公司（現(xiàn)被霍尼爾兼并）合作自1992年已生產(chǎn)非晶合金配電變壓器，每年安裝有萬</p><p>　　我國非晶合金變壓器的研制工作始于“七五”。在國家科技攻關“非晶合金與合金”課題中將“非晶合金鐵

107、芯配電變壓器研制”作為重點專題。1986年5月，上海鋼鐵研究所與寧波變壓器廠合作，用該所研制的非晶合金帶材試制出國內(nèi)第一臺單相3kVA非晶合金變壓器[7]。鐵基非晶合金鐵芯具有高飽和磁感應強度、低矯頑力、低損耗(相當于硅鋼片的1/3-1/5)、低激磁電流、良好的溫度穩(wěn)定性。雖然目前非晶合金變壓器的價格約為同容量9型變壓器的1.3-1.5倍，但由于空載損耗比9型變壓器明顯下降，因此，非晶合金變壓器的總擁有成本仍低于9型變壓器10%。根據(jù)有

108、關專家的測算，非晶合金變壓器與9型變壓器的價格比接近1.3：1，價格差能夠在5年內(nèi)收回，從第6年起，可享受非晶變壓器的超低損耗多帶來的收益[8]。在節(jié)能降耗已成為全社會共識的今天，非晶合金變壓器將逐步走到前臺。目前，大中城市在春秋季節(jié)負荷較低時，空載損耗尤為突出，配網(wǎng)的線損率較高。采用非晶合金變壓器將可以較好地解決這一問題，降低配網(wǎng)的線損率，對配電設備的可靠運行，能源和運行費用的節(jié)約都是有利的[9]。</p><p&

109、gt;　　目前，國內(nèi)的生產(chǎn)廠家在非晶合金變壓器的設計、工藝制造技術已逐步進入世界先進技術行列，國內(nèi)非晶合金變壓器的質(zhì)量安全可靠，且價位相對較低。據(jù)了解目前國內(nèi)已有企業(yè)千噸級非晶帶材生產(chǎn)線成功噴出了220毫米寬帶材，標記著我國在非晶材料的研究和生產(chǎn)達到了國際先進水平。該企業(yè)目前已形成1萬噸的生產(chǎn)能力，預計2010年實現(xiàn)10萬噸的年產(chǎn)量，可有效解決依賴進口帶材的不利局面，為非晶合金變壓器的大規(guī)模生產(chǎn)打下堅實的基礎[10]。</p>