Y32-1000T三梁四柱液壓機設(shè)計含開題報告及8張CAD圖.zip,Y32,1000,三梁四柱,液壓機,設(shè)計,開題,報告,CAD 任務(wù)書 論文(設(shè)計)題目：Y32-1000T四柱壓機設(shè)計 工作日期：2017年12月18日 ~ 2018年05月18日 1.選題依據(jù): 液壓機是一種以液體為工作介質(zhì)，用來傳遞能量以實現(xiàn)各種工藝的機器。液壓機被廣泛應(yīng)用于機械工業(yè)的多領(lǐng)域，例如在鍛壓領(lǐng)域中，液壓機廣泛應(yīng)用于自由鍛造、模鍛 、沖壓、擠壓、剪切、拉拔成型以及超塑性成型等許多工藝中；而在機械工業(yè)的其他領(lǐng)域，液壓機更被應(yīng)用于粉末制品、塑料制品、磨料制品、金剛石成型、校正壓裝、打包以及橡膠注塑成型等不同的工業(yè)領(lǐng)域。 2.論文要求(設(shè)計參數(shù)): 設(shè)計說明書（不少于6000文字），相關(guān)圖紙（A0圖紙的不少于兩張，零件圖若干 ），外文翻譯（不少于2000字）。 3.個人工作重點: 液壓機的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，機座部分結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇，四柱部分結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇，液壓缸的計算及設(shè)計，液壓系統(tǒng)設(shè)計、元件選擇。 4.時間安排及應(yīng)完成的工作: 第1周：下達(dá)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，查找相關(guān)文獻(xiàn)資料。 第2周：研讀文獻(xiàn)資料并完成文獻(xiàn)綜述。 第3周：撰寫開題報告，準(zhǔn)備開題答辯。 第4周：開題答辯，答辯后根據(jù)老師的建議修改開題報告。寒假期間完成外文的翻譯工作 。 第5周：完成四柱液壓機整體的方案設(shè)計選擇。 第6周：根據(jù)所選擇的方案進(jìn)行液壓機的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 第7周：進(jìn)行液壓機底座部分結(jié)構(gòu)材料的選擇、參數(shù)的計算、校核。 第8周：液壓機四柱部分結(jié)構(gòu)材料的選擇、參數(shù)的計算、校核。 第9周：液壓動力系統(tǒng)的方案設(shè)計。 第10周：液壓動力系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)計算、校核。液壓系統(tǒng)圖的繪制及液壓元件的選擇。 第11周：完成裝配圖繪制。 第12周：完成零件圖的繪制。第13周：撰寫說明書。 第14周：打印材料，準(zhǔn)備PPT，準(zhǔn)備答辯。 5.應(yīng)閱讀的基本文獻(xiàn): [1]曾金越.四柱液壓機設(shè)計分析[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2014年. [2]卜勻,龔清華,高艷紅.基于有限元分析的200t四柱液壓機主體設(shè)計[J].現(xiàn)代機械 ,2013(02):28-31. [3]卜勻，王會剛，劉曉雯.基于有限元分析的2MN四柱液壓機液壓缸設(shè)計[B].機床與液壓 ，2014年，第42卷（16）:101-103. [4]劉澤民.三梁四柱式液壓機參數(shù)化系統(tǒng)設(shè)計及優(yōu)化[D].燕山大學(xué),2013年. [5]周偉.鍛壓技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及問題研究[J].科技風(fēng),2014(21):81. [6]章文譽.基于PDM液壓機快速配置系統(tǒng)[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2009年. [7] 卜勻,龔清華,王曉東.四柱液壓機橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計與有限元特性分析[J].裝備制造技術(shù) ,2017(05):7-11. [8]金會光.國內(nèi)外大鍛件制造的發(fā)展與對比[J].金屬加工（熱加工），2014年（01）64-68. [9]王曄，楊明堂.150t液壓機液壓系統(tǒng)設(shè)計 [J].液壓與傳動；2010年（08）:57-60. [10] Liu Zhongwei. The design of the Giant die forging hydraulic press synchronous control system and its dynamic simulation[A]. Shanghai Normal University、Guilin University of Aerospace Technology、Aerospace Industries Association of Guangxi、Central South University、Tsinghua University.Proceedings of the 3nd International Conference on Digital Manufacturing & Automation(ICDMA2012)[C].Shanghai Normal University、Guilin University of Aerospace Technology、Aerospace Industries Association of Guangxi、Central South University、Tsinghua University:,2012:6. [11] Jin Yu. Simulation and analysis on main synchronized hydraulic cylinder of huge hydraulic press[A]. Chinese Association of Fluid Power Control Engineering.Fluid Dynamic and Mechanical & Electrical Control Engineering[C].Chinese Association of Fluid Power Control Engineering:,2012:4. 指導(dǎo)教師簽字： XX 教研室主任意見： 同意 簽字：XX 2017年12月14日 教學(xué)指導(dǎo)分委會意見： 同意 簽字：XX 2017年12月15日 學(xué)院公章 進(jìn)度檢查表 第 -1 周 工作進(jìn)展情況 審題、查找資料、寫出文獻(xiàn)綜述、完成開題報告。做好論文編寫的準(zhǔn)備 2018年01月10日 指導(dǎo)教師意見 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)下達(dá)后，該生按時完成了相關(guān)文獻(xiàn)集料的查找，完成了開題報告的撰寫，順利通過了開題答辯，繼續(xù)按計劃進(jìn)行后續(xù)任務(wù)。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年01月11日 第 2 周 工作進(jìn)展情況 通過查閱相關(guān)資料，確定設(shè)計方案，完成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)草圖。 2018年03月18日 指導(dǎo)教師意見 開題報告完成后，按計劃繼續(xù)進(jìn)行了設(shè)計工作，寒假期間完成了相關(guān)外文翻譯，結(jié)構(gòu)方案設(shè)計比較合理。繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)工作。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年03月27日 第 5 周 工作進(jìn)展情況 通過參考知網(wǎng)以及相關(guān)教材，對液壓機主機部分進(jìn)行材料的選擇，參數(shù)的計算、校核。 2018年03月18日 指導(dǎo)教師意見 基本按計劃完成了部分的工作，進(jìn)度稍慢了點，結(jié)構(gòu)設(shè)計及參數(shù)計算合理正確。繼續(xù)進(jìn)行。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年04月11日 第 8 周 工作進(jìn)展情況 液壓動力系統(tǒng)的方案設(shè)計,液壓動力系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)計算、校核。液壓 系統(tǒng)圖的繪制及液壓元件的選擇,完成裝配圖繪制,完成零件圖的繪制。 2018年05月07日 指導(dǎo)教師意見 液壓系統(tǒng)的計算，校核合理，進(jìn)度基本趕上來了，繼續(xù)進(jìn)行圖紙繪制。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年05月07日 第 11 周 工作進(jìn)展情況 各部分設(shè)計、計算均完成，說明書整理完畢，畫完圖紙，準(zhǔn)備答辯。 2018年05月22日 指導(dǎo)教師意見 基本完成了各部分是設(shè)計、計算及校核，圖紙、說明書也基本整理完畢 ，整體上工作進(jìn)度較慢，馬上做最后的收尾工作，準(zhǔn)備答辯。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年05月17日 第周 工作進(jìn)展情況 年 月 日 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師(簽字)： 年 月 日 過程管理評價表 評價內(nèi)容 具體要求 總分 評分 工作態(tài)度 態(tài)度認(rèn)真，刻苦努力，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn) 3 2 遵守紀(jì)律 自覺遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，主動聯(lián)系指導(dǎo)教師,接受指導(dǎo) 3 2 開題報告 內(nèi)容詳實，符合規(guī)范要求 5 3 任務(wù)完成 按時、圓滿完成各項工作任務(wù) 4 2 過程管理評分合計 9 過程管 理評語 該生在完成畢業(yè)設(shè)計的過程中表現(xiàn)出態(tài)度較認(rèn)真，工作較刻苦努力，作風(fēng)較嚴(yán)謹(jǐn)。 學(xué)生能夠自覺遵守學(xué)校的有關(guān)規(guī)定，但是不能夠主動聯(lián)系指導(dǎo)教師，每一次都是老師聯(lián)系學(xué)生才能過來接受指導(dǎo)，表現(xiàn)出比較散漫。 開題報告內(nèi)容詳實，符合規(guī)范要求,所研究內(nèi)容是學(xué)生所學(xué)專 業(yè)知識的延續(xù)，符合學(xué)生專業(yè)發(fā)展方向，對于提高學(xué)生的基本知識和技能，對于提高學(xué)生的研究能力有益。 該同學(xué)前期工作進(jìn)度良好，但到了中后期工作進(jìn)度比較慢一些 ，經(jīng)過最后的努力，基本能完成各項工作任務(wù)。 指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2018-05-19 指導(dǎo)教師評價表 評價內(nèi)容 具體要求 總分 評分 選題質(zhì)量 符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 3 能力水平 有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計算機應(yīng)用能力 5 3 完成質(zhì)量 文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計算、設(shè)計、實驗等正確合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 7 指導(dǎo)教師評分合計 13 指導(dǎo)教 師評語 “Y32-1000T四柱壓機”選題源于實際工程應(yīng)用，與實踐工作 結(jié)合比較緊密，是學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識的延續(xù)，符合學(xué)生專業(yè)發(fā)展方向，對于提高學(xué)生的基本知識、技能和研究能力有益。符合學(xué)校的相關(guān)目標(biāo)要求，實踐意義較強，有一定的開拓性，難度適宜，工作量飽滿。 從學(xué)生的工作過程中和論文圖紙完成的質(zhì)量來看，該生的綜合運用知識能力一般，中文表達(dá)較為準(zhǔn)確，外文能力有待提高 ，文獻(xiàn)資料檢索能力較好一些，計算機操作比較熟練。 論文的文題相符，概念基本準(zhǔn)確，其中的分析、論證、設(shè)計、計算等基本正確合理，結(jié)論明確。論文的撰寫格式、圖表等基本符合規(guī)范要求。 指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2018-05-19 評閱人評價表 評價內(nèi)容 具體要求 總分 評分 選題質(zhì)量 符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的 開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 3 能力水平 有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表 達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計算機應(yīng)用能力 5 3 完成質(zhì)量 文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計算、設(shè)計、實驗等正確 合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 6 評閱人評分合計 12 評閱人 評語 Y32-1000T四柱壓機在壓鑄成型中廣泛應(yīng)用，其設(shè)計不僅可以 鞏固學(xué)生所學(xué)專業(yè)技術(shù)知識，而且也是一次所學(xué)綜合知識的檢驗 ，通過該設(shè)計可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力，同時提高學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計和液壓系統(tǒng)分析的能力。因此選題符合培養(yǎng)目標(biāo)要求 ，且具有一定的實踐意義。該生在查閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，對液壓機的主缸和頂出缸的設(shè)計進(jìn)行了設(shè)計，并繪制出液壓系統(tǒng)原理圖。這說明該生掌握了一定的專業(yè)技術(shù)知識，論文文題基本相符，內(nèi)容不夠清晰，邏輯性有待提高，計算和分析還需嚴(yán)謹(jǐn)。同意答辯。 評閱人簽字：XX 評閱人工作單位：機械工程學(xué)院日期：2018-05-23 答辯紀(jì)錄 學(xué)生姓名：XX 專業(yè)班級：XX 畢業(yè)論文(設(shè)計)題目： Y32-1000T四柱壓機設(shè)計 答辯時間：2018年05月 日 時 分 ~ 時 分 答辯委員會(答 主任委員(組長)： XX 辯小組)成員 委 員(組 員)： XX XX XXX 答辯委員會(答辯小組)提出的問題和答辯情況 問題1：為什么采用變量泵？ 回 答： 因為負(fù)載變化。 問題2：Y32——1000是什么意思？ 回 答： 32是型號，1000噸。 問題3：主缸內(nèi)徑是多少？ 回 答： 主缸內(nèi)徑是320mm. 問題4：主機尺寸是多少？ 回 答： 是4000左右。 問題5：三梁四柱 什么？ 回 答： 上橫梁，在中間活動梁，下面的底梁，四個支出支承柱。 記錄人： 2018年05月24日 答辯委員會評價表 評價內(nèi)容 具體要求 總分 評分 自述總結(jié) 思路清晰,語言表達(dá)準(zhǔn)確,概念清楚,論點正確,分析歸納合理 10 7 答辯過程 能夠正確回答所提出的問題,基本概念清楚,有理論根據(jù) 10 6 選題質(zhì)量 符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的 開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 5 完成質(zhì)量 文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計算、設(shè)計、實驗等正確 合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 6 能力水平 有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表 達(dá)與外語應(yīng)用能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計算機應(yīng)用能力 10 6 答辯委員會評分合計 30 答辯委員會評語 XX同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計工作期間，基本遵守各項紀(jì)律，表現(xiàn)一般。 能按時完成畢業(yè)設(shè)計有關(guān)任務(wù)。 論文立論正確，立論分析無原則性的錯誤，解決問題方案有一定的參考價值，結(jié)論基本正確。 論文使用的概念基本正確，語句通順，條理比較清楚。 論文中使用的圖表，設(shè)計中的圖紙在書寫和制作時，能夠執(zhí)行國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，基本規(guī)范。 能夠查閱文獻(xiàn)資料，原始數(shù)據(jù)搜集得當(dāng)，實驗或計算結(jié)論基本準(zhǔn)確。 答辯過程中，能夠闡述出論文的主要內(nèi)容，主要問題經(jīng)答辯教師啟發(fā)后能夠回答出來。 答辯成績： 30 答辯委員會主任： XX 成績評定 項目分類 成績評定 過程管理評分 9 指導(dǎo)教師評分 13 評閱人評分 12 答辯委員會評分 30 總分 64 成績等級 D 成績等級按“A、B、C、D、F”記載 成績審核人簽章： XX 學(xué)院審核人簽章： XX 一、選題依據(jù) 1．論文（設(shè)計）題目 Y32-1000T 四柱壓機設(shè)計 2．研究領(lǐng)域 機械設(shè)計制造及其自動化—機械設(shè)計、液壓傳動 3．論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值 液壓機是一種以液體為工作介質(zhì)，用來傳遞能量以實現(xiàn)各種工藝的機器。液壓機被廣泛應(yīng)用于機械工業(yè)的多領(lǐng)域，例如在鍛壓領(lǐng)域中，液壓機廣泛應(yīng)用于自由鍛造、模鍛、沖壓、擠壓、剪切、拉拔成型以及超塑性成型等許多工藝中；而在機械工業(yè)的其他領(lǐng)域，液壓機更被應(yīng)用于粉末制品、塑料制品、磨料制品、金剛石成型、校正壓裝、打包以及橡膠注塑成型等不同的工業(yè)領(lǐng)域。 四柱式液壓機主要分為：上缸式四柱液壓機、下缸式四柱液壓機。液壓機與機械壓力機相比，具有壓力和速度可在廣泛的范圍內(nèi)無級調(diào)整，可在任意位置輸出全部功率和保持所需壓力，結(jié)構(gòu)布局靈活，各執(zhí)行機構(gòu)動作可很方便地達(dá)到所需要的配合關(guān)系等許多優(yōu)點。同時液壓元件具有高度的通用化標(biāo)準(zhǔn)化特點，設(shè)計和制造均較為簡單。所以液壓機在國民經(jīng)濟各部門得到了日益廣泛的應(yīng)用。 四柱式液壓機的特點：三梁四柱結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟適用，液壓控制采用插裝閥集成系統(tǒng)， 減少泄露點，動作可靠，適用壽命長，可實現(xiàn)定壓和定程兩種成形工藝，具有保壓延時功能。由于四柱液壓機結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便，應(yīng)用面廣，同時四柱液壓機的設(shè)計遵循一定的步驟，加工企業(yè)在面對不同用戶的需求時只需在原有系列四柱液壓機基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)調(diào)整即可，因此在生產(chǎn)加工領(lǐng)域取得了廣泛發(fā)展。液壓技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了從手動到半自動化、自動化的發(fā)展，從而也推動了機械工業(yè)的向前發(fā)展。在整個機械傳動工程中，液壓傳動技術(shù)扮演了舉足輕重的角色。 4．目前研究的概況和發(fā)展趨勢 早在 1662 年，帕斯卡就現(xiàn)了利用液體產(chǎn)生很大力量的可能性，1795 年，英國人 Bramah 取得了第一個手動液壓機的專利 。此外，在英國、法國、德國也先后建造過200~300MN 的各種大型模鍛液壓機。1976 年，在法國投產(chǎn)了在西歐最大的 650MN 模鍛液壓機。 我國液壓起步較晚，只有 50 年的發(fā)展歷史，80 年代以后我國液壓機開始進(jìn)入高速發(fā)展階段。目前，我國已建立自己的液壓機設(shè)計和制造行業(yè)。由于液壓機的液壓系統(tǒng)和整機結(jié)構(gòu)方面已經(jīng)比較成熟，目前國內(nèi)外液壓機的發(fā)展體現(xiàn)在新的方面。隨著比例伺服技術(shù)展，液壓機的停位精度、速度控制精度越來越高，液壓機趨向高精度發(fā)展。高速化、高效化、低能耗提高了液壓機的工作效率，降低生產(chǎn)成本；自動化、智能化、微電子技術(shù)的高速發(fā)展為液壓機的自動化和智能化提供了充分的條件。自動化不僅現(xiàn)在加工，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)的自動診斷好人調(diào)整，具有故障預(yù)處理的功能；液壓元件集成化、標(biāo)準(zhǔn)化，集成的液壓系統(tǒng)減少了管路鏈接，有效的防治了泄露和污染，標(biāo)準(zhǔn) 化的元件為機器維修帶來了方便。 在國際上來看，由于技術(shù)發(fā)展趨于成熟，國內(nèi)外機型無較大差距，主要差別在加工工藝和安裝方面。良好的工藝使機器在過濾、冷卻及防治沖擊和震動方面，有比較明顯的改善。在油路結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，國內(nèi)外液壓機都趨向于集成化、封閉式設(shè)計，插裝閥、疊加閥和復(fù)合化原件以及系統(tǒng)在液壓系統(tǒng)中得到較廣泛的應(yīng)用。特別是集成塊可以得到專業(yè)化的生產(chǎn)，其質(zhì)量好、性能可靠而且設(shè)計的周期也特別短。 二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容 1.重點解決的問題 （1）液壓機的主機結(jié)構(gòu)設(shè)計， （2）液壓機的液壓系統(tǒng)設(shè)計，主要包括：液壓系統(tǒng)的方案設(shè)計、液壓系統(tǒng)的參數(shù)計算、液壓元件的選擇、液壓系統(tǒng)性能驗算。 2.擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路） ( 1 ) 查閱資料，了解做研究課題的研究意義、研究概況和發(fā)展趨勢； （2）設(shè)計總體方案； （3）根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)計液壓控制系統(tǒng)，確定各個液壓元件的型號尺寸和液壓油 （4）根據(jù)擬定方案，進(jìn)行液壓缸各部分的計算和校核， 3.本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果 通過學(xué)習(xí)及查閱有關(guān)資料掌握四柱液壓機的工作原理以及其機構(gòu)的設(shè)計, 了解現(xiàn)在四柱液壓機的發(fā)展趨勢、相關(guān)技術(shù)的對比及市場前景。通過自主設(shè)計并選擇最合理的方案設(shè)計能夠得到以下結(jié)果： (1)四柱液壓機工作原理及總體方案設(shè)計； (2)主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計（裝配圖、零件圖） (3)設(shè)計說明書； (4)與四柱液壓機相關(guān)的一篇外文翻譯（2000 字以上）。 三、論文（設(shè)計）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）； 技術(shù)參數(shù)：液體最大壓力為 24-28MPa。運行速度：空載上行:78-82mm/s，工作;8-10 mm/s，回程：45-50mm/s?；瑝K最大行程：880-900mm。 技術(shù)路線 a.查閱資料，了解做研究課題的研究意義、研究概況和發(fā)展趨勢； b.制定四柱液壓機總體方案設(shè)計； c.對四柱液壓機方案的具體部分進(jìn)行理論計算； d.進(jìn)行四柱液壓機的結(jié)構(gòu)設(shè)計; e.利用計算機輔助設(shè)計對方案進(jìn)行校核。 2.論文（設(shè)計）進(jìn)度計劃 第一周至第二周：審題、查找資料、寫出文獻(xiàn)綜述。第三周：開題報告。 第四周至第五周：完成系統(tǒng)的方案設(shè)計。 第六周：完成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)草圖，進(jìn)行運動參數(shù)設(shè)計計算。 第七周至第十周：對 Y32-1000T 四柱壓機設(shè)計方案進(jìn)行改進(jìn)、完善。第十一周至第十二周：完成所有的裝配圖和零件圖。 第十三周：總體完善，達(dá)到設(shè)計要求，完善畢業(yè)設(shè)計說明書。第十四周：制作 PPT，打印相關(guān)文件，準(zhǔn)備答辯。 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1]曾金越.四柱液壓機設(shè)計分析[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2014 年. 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Chinese Association of Fluid Power Control Engineering.Fluid Dynamic and Mechanical & Electrical Control Engineering[C].Chinese Association of Fluid Power Control Engineering:,2012:4. 附：文獻(xiàn)綜述或報告一、引言 液壓機是一種以液體為工作介質(zhì)，用來傳遞能量以實現(xiàn)各種工藝的機器。液壓機被廣泛應(yīng)用于機械工業(yè)的許多領(lǐng)域，例如在鍛壓（塑性加工）領(lǐng)域中，液壓機被廣泛應(yīng)用于自由鍛造、模鍛、沖壓（板料成形）、擠壓、剪切、拉拔成形及超塑性成形等許多工藝中；而在機械工業(yè)的其他領(lǐng)域，液壓機被應(yīng)用于粉末制品、塑料制品、磨料制品、金剛石成形、校正壓裝、打包、壓磚、橡膠注塑成形、海綿鈦加工、人造板熱壓，乃至炸藥模壓等十分廣泛的不同工業(yè)領(lǐng)域。 二、課題國內(nèi)外現(xiàn)狀 國內(nèi)液壓機的研究成果 在我國，液壓起步較晚，液壓行業(yè)的發(fā)展只有 50 年左右。 文獻(xiàn)【1】對四柱液壓機的設(shè)計進(jìn)行了分析綜述。液壓機作為是一種重要的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備,其主機結(jié)構(gòu)是液壓機結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵,因為主機結(jié)構(gòu)往往決定性的影響其制造成本、技術(shù)性能和使用壽命等,所以目前針對液壓機結(jié)構(gòu)設(shè)計分析方法主要是對主機機架結(jié)構(gòu)的設(shè)計分析。現(xiàn)在對主機機架結(jié)構(gòu)設(shè)計分析方法由最初材料力學(xué)方法 (許用應(yīng)力法)、發(fā)展為有限元分析法、模塊化和可適應(yīng)設(shè)計以及還在研究中極限狀態(tài)分析方法。材料力學(xué)分析法：1)以平面框架簡化代替對稱的空間框架。 2)立柱與上、下橫梁為剛性連接。 3)以集中力或均勾力代表工作紅對上橫梁或其他結(jié)構(gòu)的傳遞力。 4)橫梁可以等簡化慣性矩的梁。設(shè)計者通常根據(jù)原始設(shè)計要求,參考同類型結(jié)構(gòu)的技術(shù)資料以及個人的經(jīng)驗,適當(dāng)改變某些設(shè)計參數(shù)或需要時制造一定比例的樣機模型試驗。不斷反復(fù)分析計算結(jié)果或樣機模型實驗試驗數(shù)據(jù)資料以后,直到獲得需要的設(shè)計為止。 有限元分析法：有限元分析作為求解數(shù)理方程的一種近似數(shù)值方法,利用計算機數(shù)學(xué)技術(shù),可以計算節(jié)點的多元線性代數(shù)方程,從而給出構(gòu)件節(jié)點內(nèi)部的應(yīng)力及變形。侯曉望對某型沖壓液壓機主要結(jié)構(gòu)靜態(tài)有限元分析以及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,改進(jìn)結(jié)構(gòu)布局、改善應(yīng)力分布以及降低了液壓機機架的整體重量。吳生富綜合運用有限元分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和實驗測試等多種手段系統(tǒng)研究某大型液壓機本體結(jié)構(gòu)。首次考慮對大型液壓機進(jìn)行全預(yù)緊的有限元分析以及下梁整體性優(yōu)化,分析了活動橫梁與立柱間接觸影響,最后制造了樣機模型驗證并分析的合理性。 模塊化設(shè)計、可適應(yīng)設(shè)計: 模塊化設(shè)計、可適應(yīng)設(shè)計都是近些年興起的設(shè)計方法。前者主要是指把產(chǎn)品在一定的范圍內(nèi)合理劃分創(chuàng)建一系列功能模塊的設(shè)計方法;后者是強調(diào)產(chǎn)品幵始設(shè)計時就應(yīng)該考慮其衍生、擴展、提升等適應(yīng)能力。徐燕申為克服液壓機傳統(tǒng)設(shè)計周期較長的局限,應(yīng)用以 CAD、CAE 技術(shù)為中心廣義模塊化設(shè)計思想,較好的改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的不足,改善了液壓機設(shè)計的經(jīng)濟性、可靠性等。鐘偉弘根據(jù)液壓機框架結(jié)構(gòu)的特點,結(jié)合液壓機實例和產(chǎn)品快速設(shè)計中柔性模塊、虛擬柔性模塊技術(shù), 建立編碼系統(tǒng)的液壓機產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)液壓機設(shè)計制造模塊化的管理。徐銘章針對 液壓機可適應(yīng)平臺設(shè)計,研究液壓機產(chǎn)品族優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型。提出了整體框架式液壓機柔性模塊的結(jié)構(gòu)構(gòu)型模式,基于CAD/CAE 的液壓機可適應(yīng)設(shè)計優(yōu)化系統(tǒng),為探討了整機拼裝結(jié)構(gòu)設(shè)計提供一個新方向。耿文軒針對某重型液壓機的特點,以活動橫梁為例,研究了液壓機參數(shù)化產(chǎn)品平臺的建立流程,確定了主要結(jié)構(gòu)部件的參數(shù),建立可適應(yīng)產(chǎn)品模塊庫。陳黎卿等提出對某型汽車分動器適應(yīng)性重構(gòu)分析。結(jié)合某三維繪圖軟件,開發(fā)汽車分動器可適應(yīng)性的設(shè)計系統(tǒng),提高產(chǎn)品的設(shè)計工作效率和經(jīng)濟性。 極限狀態(tài)分析法：自前蘇聯(lián)科學(xué)家在 20 世紀(jì)初提出了金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)破損前塑性性能。針對傳統(tǒng)的許用應(yīng)力法的局限性以及對材料、載荷的研究,新的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計方法在不斷探索中。之后,科學(xué)家又根據(jù)載荷、材料、結(jié)構(gòu)及工況等具體情況,綜合破壞階段和許用應(yīng)力法的研究,提出按極限狀態(tài)的結(jié)構(gòu)設(shè)計法。到了 20 世紀(jì)中后期,以數(shù)理統(tǒng)計概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計法,是國際在工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的發(fā)展方向。目前極限狀態(tài)設(shè)計法有半概率法、近似概率法以及全概率法等大致三個分析方法。其中由于近似概率法對結(jié)構(gòu)的計算方便,在實際工程設(shè)計中較為被工程技術(shù)人員運用。極限狀態(tài)設(shè)計法在水利橋梁、起重機金屬結(jié)構(gòu)以及其他機構(gòu)零部件的設(shè)計中廣泛應(yīng)用,是被廣大工程設(shè)計所認(rèn)可一種優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計分析方法。郭云智運用極限狀態(tài)法計算某型起重機結(jié)構(gòu)強度、穩(wěn)定性,證明其分的結(jié)果優(yōu)于以前的設(shè)計方法。建立大型框式液壓機上橫梁強度、剛度極限狀態(tài)數(shù)學(xué)函數(shù)方程,計算分析強度、剛度的可靠度以及偏心距與強度、剛度關(guān)系。確定了回轉(zhuǎn)支承構(gòu)件應(yīng)力、強度的影響因素以及分布類型,建立了回轉(zhuǎn)支承裝置的極限狀態(tài)方程,計算了回轉(zhuǎn)支承構(gòu)件的可靠度。滕媛媛和張青分別建立重機金屬結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程,以載荷類別、材料性能、構(gòu)件幾何等為概率統(tǒng)計量并給出了實用設(shè)計公式。建立機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上探討關(guān)于 PSO、GA 的機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可靠性研究方法,說明了 6δ 優(yōu)化的優(yōu)越性。 文獻(xiàn)[4]對四柱液壓機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。三梁四柱預(yù)緊力組合式是最常用的一種， 本文則針對三梁四柱式結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計。上橫梁、下橫梁以及四根立柱構(gòu)成一 個封閉框架，活動橫梁兩側(cè)各安放一個回程缸，回程時兩個回程缸工共同工作，拉 動活動橫梁回程。液壓機采用拉桿和立柱組合式，活動橫梁由方柱導(dǎo)向而上下運動， 方柱在預(yù)緊狀態(tài)下受壓應(yīng)力作用，拉桿上下兩端各有螺母產(chǎn)生的預(yù)緊力將上橫梁、 方柱和下橫梁預(yù)緊在一起。液壓機采用三個工作缸結(jié)構(gòu)設(shè)計，中間為主缸，兩側(cè)各 為側(cè)缸，單獨主缸工作時產(chǎn)生一級壓力，兩個側(cè)缸同時工作時產(chǎn)生二級壓力，三個 缸同時工作時產(chǎn)生三級壓力。液壓機整體結(jié)構(gòu)如圖所示。 圖 1 液壓機總體結(jié)構(gòu)圖 文獻(xiàn)[2][3][7]是對四柱液壓機主機進(jìn)行分析設(shè)計。液壓缸設(shè)計四柱式液壓機包括主液壓缸和頂出液壓缸，采用活塞式結(jié)構(gòu)。主液壓缸缸體依靠缸口臺肩及大鎖緊螺母緊固于上橫梁內(nèi)，活塞下端用鎖緊螺母與活動橫梁相連接，活塞頭部起導(dǎo)向作用，采用鑄鐵材料，活塞頭部外圓處有密封環(huán)，內(nèi)圓裝有 “O”形圈，使液壓缸內(nèi)形成上下兩腔，缸 口部分同樣裝有密封 環(huán)及“O”形密封圈，借助法蘭鎖緊，保證下腔密封。頂出缸裝于工作臺中心孔內(nèi)，用鎖緊螺母加以固定，結(jié)構(gòu)與主缸相同。 立柱的設(shè)計 從圖 1 液壓機本體結(jié)構(gòu)可以看出：立柱的受力情況是由液壓機結(jié)構(gòu)、工藝過程的受力和預(yù)緊狀態(tài)下的受力狀態(tài)決定的。因此，應(yīng)仔細(xì)分析以上各因素的影響，選擇合適的計算方法。一般有下面幾種情況： 第一，立柱頂緊狀態(tài)下的受力分析和強度計算。第二，中心裁荷下立柱的受力分析和強度計算。 第三，偏心負(fù)荷狀態(tài)下，對活塞式油缸、立柱和導(dǎo)套間隙均等狀態(tài)下，立柱的受力分析和強度計算。 第四，偏心負(fù)荷狀態(tài)下，對活塞式油缸、立柱和導(dǎo)向間隙不等，因此，僅 一側(cè)立往承受偏心負(fù)荷產(chǎn)生的水平力時，立柱的受力分析和強度計算。 Y32-100 四柱液壓機上橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計及分析 上橫梁安裝工作油缸，液壓機加壓工作時，從圖 2 中可以看出，該液壓機上 橫梁為一種典型的箱型結(jié)構(gòu)。它是由一塊頂板 1003/1、一塊底板 1003/9、各兩塊側(cè)板 1003/5 和 1003/6、各四個彎板 1003/7 以及筋板 1003/4 等等組成。上橫梁頂、底板間沿徑向分布有四個支撐筋板，以提高其強度和剛度。上橫梁中 箱體中間焊接一個方形圍板，和四塊“米”字筋板一起承受油缸工作時載荷。 在上橫梁四個角上有四個直徑φ80mm 的立柱孔，用于左右和前后方向的定位立柱，每個立柱孔的上下兩個端面分別安裝有螺母，用于對上橫梁進(jìn)行垂直方向 的定位。由于在上橫梁的四個角安裝了立柱，為提高橫梁的強度和便于裝配螺 母，所以設(shè)計了彎板結(jié)構(gòu)，在上橫梁四個角和兩邊的側(cè)板一起形成了四個中空 的柱體。橫梁的立柱中心距和安裝液壓缸的圓筒中心孔精度要求較高，提出了 相應(yīng)的公差要求，需在制造中重點保證。 圖 2 Y32-100 液壓機上橫梁結(jié)構(gòu)圖 文獻(xiàn)[11][12][13][15]是對四柱液壓機的液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè)計.液壓缸通過液壓 控制系統(tǒng)，使活塞桿縮回或伸出，帶動鋼絲繩通過定滑輪和動滑輪使平臺上升或下降， 成升降工作。導(dǎo)向輪和安全制動裝置的導(dǎo)向部分通過立柱進(jìn)行導(dǎo)向，以防止平臺在上升或下降時發(fā)生傾斜。平臺下降到地面時，落到緩沖裝置上，減緩沖擊。它的制動裝置是安全防下滑機構(gòu)，保證在停電、鋼絲繩突然斷裂等意外情況下，平臺固鎖在 4 根 立柱上，在排除故障后，啟動液壓系統(tǒng)平臺才可正常工作。 圖 3 四柱液壓升降機液壓控制系統(tǒng)原理圖 國外液壓機的研究成果 1795 年英國工程家布拉默根據(jù)帕斯卡原理制成了世界上第一個可以使用的水壓機，隨后歐美等國在液壓機的研發(fā)上加大了資金投入，研發(fā)制造了一些噸位較大的液壓機。20 世紀(jì)初，伴隨著工業(yè)和科技的發(fā)展，液壓機的壓制噸位慢慢提高，其應(yīng)用場合也變得十分廣泛，至二戰(zhàn)結(jié)束已經(jīng)出現(xiàn) 150MN 和 300MN 的大型液壓機。為了推動航空工業(yè)的發(fā)展，美國在 1955 年前后，研制出了兩臺 315MN 和 450MN 大噸位壓機。在 1955 年至 1960 年期間前蘇聯(lián)也研制出了幾臺大噸位水壓機，其噸位最高為 700MN。另外，在當(dāng)時的歐洲各工業(yè)強國中也先后研制出了 3 萬噸左右的液壓機。法國在 2001 年對購買前蘇聯(lián) 650MN 液壓機的操作系統(tǒng)進(jìn)行了升級，采用油控水技術(shù)提高了系統(tǒng)控制精度和自動化水平。并且 2007 年法國成功制造了 40000 噸梁柱模鍛 液壓機，成為發(fā)達(dá)國家中最新投產(chǎn)的 40000 噸級以上的液壓機。三、發(fā)展趨勢 同類產(chǎn)品的發(fā)展趨勢 1）專門化，設(shè)計軟件能針對某一類型機床形成專門的設(shè)計系統(tǒng)，比如三梁四柱式液壓機 CAD 系統(tǒng)，C 型框架液壓機設(shè)計系統(tǒng)等。該設(shè)計系統(tǒng)基本能涵蓋此類型機床主要結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)和要求。 2）智能化，該設(shè)計軟件能自動生成三維實體圖形，自動裝配，生成二維圖形和自動進(jìn)行有限元計算等功能，設(shè)計人員主要工作是在界面輸入相關(guān)參數(shù)，對最終結(jié)果進(jìn)行判定，對有關(guān)設(shè)計系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。大大減輕了設(shè)計人員的工作時間，使其主要精力放在更加關(guān)鍵的設(shè)備性能設(shè)計、液壓系統(tǒng)設(shè)計等方面。 3）開放性，該設(shè)計系統(tǒng)具有一定的擴展功能，能拓展相應(yīng)的結(jié)構(gòu)特征庫和 結(jié)構(gòu)知識庫，比如加強筋形式的選擇問題，可以選米字筋或矩形筋，這為設(shè)計人員提供了開發(fā)新型液壓機提供了方便。 國際上的發(fā)展動態(tài)： 1) 高速化，高效化，低能耗。提高液壓機的工作效率，降低生產(chǎn)成本。 2) 機電液一體化。充分合理利用機械和電子方面的先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)整個液壓系統(tǒng)的完善。 3) 自動化、智能化。微電子技術(shù)的高速發(fā)展為液壓機的自動化和智能化 提供了充分的條件。自動化不僅僅體現(xiàn)的在加工，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)的自動診斷和調(diào)整，具有故障預(yù)處理的功能。 4) 液壓元件集成化，標(biāo)準(zhǔn)化。集成的液壓系統(tǒng)減少了管路連接，有效地防止泄漏和污染。標(biāo)準(zhǔn)化的元件為機器的維修帶來方便。 四、存在問題 在機械加工中，液壓機的多缸同步運動控制技術(shù)得到了極大的發(fā)展和提高。但是由于一些新的同步控制要求和液壓同步控制系統(tǒng)自身所具有的限制因素的影響，使得多個液壓缸同步控制技術(shù)的研究進(jìn)展受到一定的阻礙。主要表現(xiàn)在以下幾個方面： (1) 液壓同步系統(tǒng)的缺陷。液壓同步系統(tǒng)有許多限制因素，諸如液壓系統(tǒng)油液的可壓縮性、系統(tǒng)摩擦的非線性、控制閥流量的非線性及系統(tǒng)的泄露等。所有的這些因素都不利于同步控制系統(tǒng)的研究，極大的影響了同步系統(tǒng)的精度。 (2) 油源壓力波動。液壓機在工作時油源的壓力波動將導(dǎo)致系統(tǒng)中液壓閥各項性能的變化，從而對系統(tǒng)的動態(tài)與穩(wěn)態(tài)性能產(chǎn)生影響，最終影響液壓機加工產(chǎn)品的質(zhì)量。 (3) 控制算法的局限性。現(xiàn)在一些新穎的控制算法，諸如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法、自適應(yīng)模糊控制算法、蟻群算法、粒子群算法、積分滑模變結(jié)構(gòu)控制算法等，由于這算法都存在一定的局限性，在液壓機同步控制系統(tǒng)中的應(yīng)用都受到很大限制。 指導(dǎo)教師評閱意見（對選題情況、研究內(nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評閱） 審 核 意 教研室主任意見 見  簽字： 年 月 日 簽字： 年 月 日 學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會意見 簽字： 年 月 日公章：