一、機架的設計

　　(一)機架材料的選擇

　　曲柄滑塊式剪板機機架應具有良好的剛性和穩定性，并考慮經濟效益，查閱機械設計手冊選用HT150能夠符合設計要求和使用要求。

　　(二)機架的結構設計

　　根據設計要求和相關參數直接鑄造，加工相應的軸孔，連接的部位進行焊接。精度保證安裝要求。

　　1、兩側支撐主板架的設計。主板架主要對軸起支撐作用和整體的穩定性，它的寬度尺寸120mm通過鑄鐵直接鑄造成型需要配合的表面進行加工，其余表面清理干凈涂上防銹漆，主板架的高度參照Q11系列剪板機的尺寸。2、下刀架和前支撐架的連接。加工螺紋孔，選擇相應尺寸的螺栓進行連接，需要焊接的部分直接焊接而成。3、下刀架剪縫隙的調整。在剪切不同的材質時，應選擇不同的刀刃間隙，以便于剪切的順利進行，剪縫的調整主要通過安裝在下刀架上的螺栓和雙頭螺柱體實現，它調整簡單方便。通過雙頭螺柱的調節實現下刀架的向外移動，實現縫隙的加寬，通過螺栓實現下刀架往里運動，實現縫隙的變窄。

　　(三)前支撐架和下刀架平臺的設計

　　與兩側板架的連接，前支撐架和兩側板通過焊接連接在一起，增強機器的穩定性。

　　(四)頂部梁的設計

　　1、頂梁與兩側主架的連接。頂梁在機架上方安裝，主要對曲軸起輔助支撐作用。通過螺栓和機架進行連接。2、頂梁中部和曲軸的輔助支撐。在頂梁中部焊接一定尺寸的板材和對開式四螺柱正滑動軸承座相連。

　　(五)傳動軸外套的設計

　　1、軸外套的功能。起保護作用，防止塵埃的落入和油污的侵蝕。2、軸外套與兩側板架的連接。根據設計軸的直徑選用相應的薄壁套筒，和兩側板架進行焊接。

　　二、壓緊機構的設計

　　(一)壓緊機構的組成和結構

　　壓緊機構主要保證板材在剪切過程中的相對靜止，保證剪切的相對尺寸和精度，它有三部分組成：壓緊裝置，導軌，壓緊彈簧。

　　(二)壓緊機構導軌的設計

　　導軌選用灰鑄鐵淬火處理，應具有較好的平面光滑度，從而保證壓緊機構運動過程中精度，它的尺寸應保證安裝要求，相關尺寸見裝配圖。

　　(三)壓緊機構中彈簧的設計

　　1、選擇材料。在壓緊機構中彈簧受到的力不時很大，一般選用60si2Mn制造，選用YI型冷卷壓縮彈簧。2、選擇彈簧指數C，初估簧絲直徑d。3、按強度確定簧絲直徑d。4、按剛度條件確定彈簧工作圈數。5、計算彈簧尺寸。6、驗算彈簧的穩定性。7、計算特性曲線中各載荷相應的變形量。8、繪制彈簧工作圖。

　　三、上下剪刀的設計

　　(一)剪刀材料的選擇

　　在剪切過程中剪板機主要用于剪切鋁板和鋁合金，因此剪刃應該有足夠的剛度和強度，保證剪切的順利實現，一般剪刃材料選用5CrW2Si，硬度HRC為55—60。

　　(二)上剪刀的設計和上刀架的連接

　　因設計要求中板材的最大剪切長度為2000mm，所以設計上剪刀的尺寸：長寬高2000×20×70mm，刀片與上刀架通過螺釘進行連接，剪刃與水平面成3度，形成斜刃剪切，便于剪切的順利完成。

　　(三)下剪刀的設計和下刀架的連接

　　下剪刀通過與上剪刀的配合實現剪切，下剪刀的相關尺寸長寬高2000×20×70mm，下剪刃水平安裝在下刀架平臺上，通過螺釘緊固便于在刀刃使用一段時間后取下來調換和修磨。下刀架平臺與機架通過螺栓連接。通過螺栓的松勁調節下刀架的相對位置。

　　四、剪切機構的設計

　　(一)剪切機構的類型與組成部分

　　根據設計要求，剪板機為上切式，依靠上刀架的運動實現剪切。

　　曲柄滑塊式剪板機的剪切機構由四大部分組成：曲柄，連桿，上刀架，下刀架。

　　(二)曲柄的設計

　　設計曲柄的長度為100mm，從而保證上刀架的運動行程為200mm，曲柄的設計通過曲軸實現，曲柄的設計參數參考零件圖。

　　(三)連桿的結構設計

　　連桿在機器中實現曲軸和下刀架的連接，上剪刀的運動依靠連桿的帶動在曲軸的作用下實現往復直線運動，根據設計要求連桿選用45鋼滲碳淬火保證其剛度，長度為400mm。

　　(四)連桿與下刀架的連接設計

　　連桿在運動過程中通過和下刀架鉸接連接，連桿依靠短圓柱軸和下吊耳連接，再通過六角螺栓進行緊固連接。

　　五、機械傳動部分的設計

　　剪板機剪切力的計算：在斜刃剪切中刃與金屬不是全面接觸，而只是一部分接觸由此原因剪切時的力會大大減小，仔細分析剪切開始時是剪切作用，待剪刃一旦深入金屬中心后就不是剪切作用，而是撕裂作用，切入深度對被剪切材料厚度之比值為切入比例。

　　(一)電動機的選擇

　　電動機選用Y系列三相異步電動機，它結構簡單，工作可靠，容易維護，價格低廉。查閱機械設計手冊選取電動機的型號：選用Y180L—8型電動機，主要數據如下：

　　電動機額定功率P11kW

　　電動機滿載轉速nm730r/min

　　電動機軸伸出端直徑48mm

　　電動機軸伸出端安裝長度110mm

　　電動機外形尺寸：長寬高710×355×430mm

　　(二)傳動比的分配和計算

　　1、總傳動比的計算。2、傳動比的分配和計算。3、各軸轉速，功率和轉矩的計算。

　　(三)V帶的傳動設計

　　1、計算設計功率Pd。2、選擇帶型。3、選取帶輪的基準直徑dd1和dd2。4、驗算帶速V。5、確定中心距a和帶的基準長度Ld。6、小帶輪的包角α1。7、確定帶的根數Z。8、確定初拉力F0。9、計算壓軸力FQ。

　　(四)齒輪傳動部分的設計

　　1、選擇齒輪的材料。選用20Cr鋼滲碳淬火硬度為56~62HRC，且彎曲疲勞極限應力σFLim=450MPa，接觸疲勞極限應力σHLim=1500MPa。2、按輪赤的彎曲疲勞強度計算齒輪的模數mn。3、校核齒面的接觸疲勞強度。

　　六、剪板機的主軸設計

　　(一)高速軸的設計

　　1、選擇軸的材料。2、初步估算軸徑。3、軸的結構設計。4、考慮軸的結構工藝?？紤]軸的結構工藝在軸的左端和右端均制成45度倒角，軸承的軸徑為磨削到位，留有砂輪越程槽，大帶輪和小齒輪鍵槽的布置在同一母線上，并取同一剖面尺寸。

　　(二)軸的強度的驗算

　　1、求齒輪上作用力的大小和方向。2、大帶輪的壓軸力FQ=3020N。3、軸承的支反力。4、畫彎矩圖。5、判斷危險截面并驗算強度。

　　(三)軸承的校核

　　軸承選用圓錐滾子軸承32318，它可以承受較大的徑向載荷和單項的軸向載荷，極限轉速較低，內外圈可以分離，軸承游隙可在安裝時調整。1、求軸承的軸向載荷。2、求軸承的當量動載荷。3、求軸承的實際壽命。

　　(四)低速度軸的設計和校核原理同上

　　低速軸選用45鋼進行調質處理保證軸在轉動過程中有足夠的強度，軸承選用圓錐滾子軸承，型號32321，軸承蓋選用凸緣透蓋式，它調整軸承間隙比較方便，密封性好，用螺釘固定在箱體上。軸承應具有良好的潤滑以降低摩擦減小磨損和發熱提高效率。

　　七、離合器的選擇和操縱機構的設計

　　(一)離合器類型的選擇

　　在曲柄滑塊剪板機中通過離合器的工作實現曲軸的停轉，由于在曲軸上通過直齒圓柱齒輪傳遞扭矩因此一般選擇雙轉鍵離合器，它的結構原理簡單，安全可靠，通過腳踏板的操縱實現。通過軸端安裝直徑購買相應的型號。

　　(二)操縱機構的設計

　　因為離合器的離合由機械實現，一般的操縱機構不需要太大的力，容易實現。通過腳踏板實現電磁鐵的吸合帶動連桿的運動，實現相對位置的變化。

　　八、剎車機構的設計

　　(一)剎車機構的組成部分

　　依據設計要求剪板機在離合器工作以后剎車機構制動實現機械制動。剎車機構主要由以下五部分組成：凸輪機構，剎車皮帶裝置，帶輪，連桿，彈簧。

　　(二)剎車機構的設計

　　1、凸輪的設計。安裝在凸輪內部的連桿由于凸輪的結構發生產生轉矩迫使曲軸停止。2、剎車皮帶和帶輪的設計。3、剎車機構的驅動設計和彈簧的選擇。

　　九、防護裝置的設計

　　(一)V帶傳動中的防護裝置

　　機器在使用過程中既要符合人機工程學的基本要求，更重要的是保證操作人員的人身安全，做好安全防護措施尤為重要。V帶在使用過程中防止對操作人員的傷害和塵土的落入影響皮帶的使用壽命因而加防護裝置。防護罩采用薄壁鐵皮焊接而成通過螺釘與機架相連，與V帶之間留有一定的間隙，便于拆裝。

　　(二)齒輪傳動裝置中的防護裝置

　　防護罩采用薄壁鐵皮焊接而成通過螺釘與機架相連防止油污的滴漏，和齒面破壞對人員造成傷害，具有安全保護的作用。

　　十、其他需要說明的問題

　　剪板機在使用過程中應盡量做到以下幾點：

　　(一)剪板機在每一次使用完成后要及時地清理，保證下剪刀平臺的干凈。

　　(二)剪板機在使用的過程中需要按時地潤滑，防止零件的磨損和破壞，在主要的零件結構中需要設計油槽，齒輪采用人工定期潤滑以減少摩擦和磨損提高傳動效率降低噪聲。選用普通開式齒輪油(SY1232-85)進行潤滑。

　　(三)刀板間的間隙應根據板料的厚度來調正刀板應緊固牢靠，上、下刀板面保持平行。刀板刃口應保持鋒利，如刃口變鈍或有崩裂現象，應及時更換。

　　(四)剪切時，壓料裝置應牢牢地壓緊板料，不準在壓不緊的狀態下進行剪切。

　　(五)工作后應將上刀板落在最下位。