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沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述 100T 液壓機(jī)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計 姓名 楊鵬 班級 機(jī)制 1103 指導(dǎo)教師 于玲 引言 本設(shè)計為四柱式液壓機(jī) 四柱液壓機(jī)的主機(jī)主要由上梁 導(dǎo)柱 工作臺 移動橫梁 主缸 頂出缸等組成 其中主缸可完成快速下行 慢速加壓 保壓 延時 釋壓換向 快速返回 原位停止的動作 頂出缸可實現(xiàn)向上頂出 停留 向下退回 原位停止的動作 本設(shè)計主機(jī)最大工作負(fù)載為 1000KN 通過對液壓 缸工況分析確定液壓缸負(fù)載的變化 擬定液壓系統(tǒng)圖和電磁鐵動作順序 并設(shè) 計主液壓缸 計算主液壓缸的尺寸和流量 主缸的速度換接與安全行程限制通 過行程開關(guān)來控制 根據(jù)技術(shù)要求及設(shè)計計算選擇液壓泵 GE 系列電磁閥等液 壓元件 通過液壓系統(tǒng)壓力損失和溫升的驗算 液壓系統(tǒng)的設(shè)計可以滿足液壓 機(jī)順序循環(huán)的動作要求 設(shè)計的四柱液壓機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)塑性材料的鍛壓 沖壓 冷擠 校直 彎曲等成型加工工藝 本液壓系統(tǒng)選用 PLC 控制系統(tǒng) 通過泵和 油缸及各種液壓閥實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換 調(diào)節(jié)和輸送 完成各種工藝動作的循環(huán) 液壓機(jī)采用集中式布置 液壓系統(tǒng)油源與控制調(diào)節(jié)裝置置于主機(jī)之外 該液壓機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊 動作靈敏可靠 速度快 能耗小 噪音低 壓力和行 程可在規(guī)定的范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié) 操作簡單 一 綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài) 說明選題的依據(jù)和意義 液壓機(jī)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(jī)器 液壓機(jī)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)的多領(lǐng)域 例如在鍛壓領(lǐng)域中 液壓機(jī)廣泛用于 自由鍛造 模鍛 沖壓 擠壓 剪切 拉拔成型及超塑性成型等許多工藝中 而在機(jī)械工業(yè)的其他領(lǐng)域 液壓機(jī)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 液壓機(jī)是根據(jù)帕斯卡原理制成的 這里假設(shè)液體是不可壓縮的 管道也假 設(shè)為絕對剛性 不發(fā)生彈性變形 液壓機(jī)一般由本體 主機(jī) 動力系統(tǒng)以及液 壓控制系統(tǒng)三部分組成 最常見的液壓機(jī)本體結(jié)構(gòu)是三梁四柱上傳動式 動力 系統(tǒng)主要提供液壓機(jī)工作時所需要的高壓液體并接收回程排回的低壓液體 液 壓控制系統(tǒng)主要將動力系統(tǒng)提供的高壓液體在準(zhǔn)確的時間和地點輸送到所需要 的工作缸處并將各缸排回的低壓液體輸送回動力系統(tǒng) 早在 1662 年 帕斯卡就發(fā)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(jī)的專利 但真正液壓機(jī)的發(fā)展歷史不到 200 年 隨著西方資本主義的發(fā)展 蒸汽機(jī)的發(fā)明 引發(fā)了工業(yè)革命 具有悠久歷 史的鍛造工藝也逐步由手工鍛造轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器鍛造 16 世紀(jì)初 出現(xiàn)了第一批水 利機(jī)械錘 1893 年 第一臺蒸汽錘出現(xiàn) 此后 伴隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展 鍛件 尺寸越來越大 鍛錘已做到落下部分超過 100 噸 如此笨重的錘 操作困難 振動十分巨大 1859 1861 年在維也納鐵路工廠有了第一批用于金屬加工的 7000KN 10000KN 和 12000KN 的液壓機(jī) 1884 年 英國曼徹斯特首先使用了 鍛造鋼錠用的鍛造水壓機(jī) 與鍛錘相比 運動部件不必那么重 振動又小 發(fā) 展很快 在 1887 1888 年間 制造了一系列鍛造水壓機(jī) 其中包括一臺 40000KN 的大型水壓機(jī) 1893 年 建造了當(dāng)時最大的 120MN 鍛造水壓機(jī) 1934 年 德國制造了 70000KN 模鍛水壓機(jī) 1938 1944 年之間 為了第二次世界大 戰(zhàn)的需要 又相繼制造了三臺 150MN 的鍛造水壓機(jī)和一臺 300MN 的大型模鍛水 壓機(jī) 美國在 1955 年左右先后制造了兩臺 315MN 及兩臺 450MN 的大型模鍛水壓 機(jī) 蘇聯(lián)則在 20 世紀(jì) 50 年代中期到 60 年代初期 先后建造了幾臺 300MN 模鍛 水壓機(jī)以及世界上最大的 750MN 模鍛水壓機(jī) 此外 在英國 法國 聯(lián)邦德國 也都先后建造過 200 300MN 的各種大型模鍛液壓機(jī) 1976 年 在法國投產(chǎn)了西 歐最大的 650MN 模鍛液壓機(jī) 液壓機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個部門 種類繁多 發(fā) 展迅速 成為機(jī)床行業(yè)的一個重要組成部分 在我國 液壓行業(yè)的發(fā)展僅僅有 50 年左右 1957 1958 年 我國開始自行 設(shè)計 自行制造 25000KN 的中型鍛造水壓機(jī) 20 世紀(jì) 60 年代初期 在我國的 上海和東北 又各自建立了一臺 120MN 級的大型鍛造水壓機(jī) 中 后期 我國 又先后成套設(shè)計并自行制造了一批技術(shù)要求更高的大型液壓機(jī) 其中包括 300MN 有色金屬模鍛液壓機(jī) 120MN 有色金屬擠壓液壓機(jī) 80MN 黑色金屬模鍛 水壓機(jī) 20 世紀(jì) 70 年代 我國已開始向國外出口了多臺各種噸位的鍛造液壓 機(jī) 其中最大的一臺為 60MN 鍛造水壓機(jī) 至此 我國的液壓機(jī)設(shè)計與制造行業(yè) 已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平 四 柱 式 液 壓 機(jī) 的 其 類 型 主 要 分 為 上缸式四柱液壓機(jī) 下缸式四柱液壓機(jī) 液壓 機(jī)與機(jī)械壓力機(jī)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(jī)構(gòu)動作可很方便 地達(dá)到所希望的配合關(guān)系等很多優(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(jī)在國民經(jīng)濟(jì)各部門得到了日益廣泛 的應(yīng)用 二十世紀(jì)八十年代以來 隨著微電子技術(shù) 液壓技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 液壓 機(jī)技術(shù)有了更進(jìn)一步的發(fā)展 眾多機(jī)型采用了 CNC 或工業(yè) PC 機(jī)來實現(xiàn)自動控 制 使產(chǎn)品的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率有了極大的提高 由于四柱液壓機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊 操作方便 價格低廉 應(yīng)用面廣 同時四柱式 液壓機(jī)的設(shè)計基本上遵循一定的步驟 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(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)調(diào)整即可 比如最常見的是臺面大小的 調(diào)整 壓機(jī)開口高度的不同 動梁行程的不同等等 因此雖然有人員重復(fù)性設(shè) 計工作較多 設(shè)計冗余時間長 不同的設(shè)計資料難以通用等缺陷 還是在生產(chǎn) 加工領(lǐng)域取得了廣泛的發(fā)展 四柱式液壓機(jī)的特點 三梁四柱結(jié)構(gòu) 經(jīng)濟(jì)實用 液壓控制采用插裝閥集 成系統(tǒng) 減少泄露點 動作可靠 使用壽命長 可實現(xiàn)定壓和定程兩種成形工 藝 具備保壓延時功能 工作壓力行程可在規(guī)定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié) 采用按鈕集中 控制 可實現(xiàn)手動 半自動 自動三種操作方式 四柱式液壓機(jī)的功能 本系列液壓機(jī)適用于可塑性材料的壓制工藝 如沖 壓 彎曲 翻邊薄拉伸等也可從事校正 壓裝 塑料制品及粉末制品的壓制成 型 二 研究的基本內(nèi)容 擬解決的主要問題 研究的基本內(nèi)容 選擇合理的液壓系統(tǒng)設(shè)計方案 工藝方案設(shè)計 液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計 液壓站總體布局設(shè)計 以滿足液壓系統(tǒng)的使用性能和安全性能要求 技術(shù)設(shè)計 各組成部分及液壓系統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計 閥塊的設(shè)計 繪制 設(shè)計圖樣和編寫技術(shù)文件 通過液壓傳動控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)對主機(jī)進(jìn)行動作循環(huán)控制 使液 壓機(jī)能夠準(zhǔn)確作出如下動作 主缸活塞滑塊快速下行 主缸活塞滑塊慢速加壓 主缸保壓 主缸卸壓 主缸活塞滑塊回程 頂出缸活塞頂出 頂出缸活塞退回 設(shè)備設(shè)計達(dá)到布局合理 結(jié)構(gòu)緊湊 工作穩(wěn)定可靠 操作簡單 維護(hù)方 便 污染小 噪音低 自動化程度高等要求 能夠完成設(shè)計要求的加工要求 滿足生產(chǎn)需要 整個液壓系統(tǒng)的設(shè)計要滿足拆裝方便 使用維護(hù)簡單的要求 需解決的問題 相關(guān)資料的查閱 開題報告 文獻(xiàn)綜述的編寫 設(shè)計方案 的選定 液壓控制系統(tǒng)系統(tǒng)圖的選擇與繪制 參數(shù)的設(shè)計計算 元件的選取 閥塊 泵站 油箱的設(shè)計及裝配圖的繪制 設(shè)計說明書的編寫 三 研究步驟 方法及措施 研究步驟 分析 理解設(shè)計任務(wù)書的要求 查閱相關(guān)資料 初步擬定設(shè)計 方案 設(shè)計方案對比并確定最佳方案 參數(shù)的設(shè)計計算 元件的選取 閥塊的 設(shè)計 泵站的設(shè)計 完成液壓泵站裝配圖 液壓閥組裝配圖及閥塊裝配圖 油 箱裝配圖的計算機(jī)輔助設(shè)計 CAD 制圖和手工繪圖 編寫設(shè)計說明書 研究方法 對比法 根據(jù)給定的設(shè)計參數(shù) 按照已有的成熟的四柱液壓機(jī)液壓 控制系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計程序完成系統(tǒng)的設(shè)計計算 參考文獻(xiàn) 1 章宏甲 黃誼 液壓傳動 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 2 雷天覺 液壓工程手冊 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1990 3 路甬祥 液壓氣動技術(shù)手冊 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 4 劉德新 袖珍液壓氣動手冊 北京 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