0022-腳踏式液壓拆卸壓力機(jī)設(shè)計(jì)【優(yōu)秀含6張CAD圖+說明書+文獻(xiàn)翻譯 +文獻(xiàn)綜述】

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液壓機(jī)是制品成型生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的設(shè)備之一，也是理想的成型工藝設(shè)備，特別是當(dāng)液壓機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)具有對(duì)壓力、行程、速度單獨(dú)調(diào)整功能后，不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜工件以及不對(duì)稱工件的加工，而且，廢品率非常低，與機(jī)械加工系統(tǒng)相比，有極大的優(yōu)越性。近年來，隨著微電子技術(shù)、液壓技術(shù)等的發(fā)展，液壓機(jī)有了更進(jìn)一步的發(fā)展，其高技術(shù)含量增多，眾多機(jī)型已采用CNC或PC機(jī)來控制，提高了產(chǎn)品加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。 液壓機(jī)主缸是液壓機(jī)的主要工作部件，液壓機(jī)主缸的性能直接影響著液壓機(jī)整體工藝水平。通過細(xì)致的分析及理論研究解決易損部分設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中存在的問題，可以使液壓缸整體上達(dá)到工藝強(qiáng)度要求，提高液壓缸應(yīng)用的工藝水準(zhǔn)及使用壽命。所以對(duì)液壓機(jī)主缸進(jìn)行細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)對(duì)液壓機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。 四柱式液壓機(jī)是最為常見、應(yīng)用最廣泛的液壓 機(jī)，機(jī)身由上梁、下梁和四條立柱組成， 主缸安裝在 上梁內(nèi)， 活動(dòng)橫梁與主缸的活塞聯(lián)接成一體。 活動(dòng)橫 梁以立柱為導(dǎo)向上下運(yùn)動(dòng)， 可實(shí)現(xiàn) “主缸快速下行— 慢速下行壓制—主缸上行，下缸上行退料—上行結(jié) 束， 自動(dòng)停機(jī)” 的工作循環(huán)。 設(shè)置有空載快速、 慢速靠 模及工作拉伸兩種速度，還設(shè)有液壓壓邊機(jī)構(gòu)和退 料機(jī)構(gòu)， 適用于可塑性材料的壓制工藝， 特別適用于 薄板拉深、 翻邊等工藝， 也可用于金屬零件的冷擠壓 能耗低、 操作方便、 工作平 工藝。具有工作效率高、 穩(wěn)、 安全等特點(diǎn)。 1.1液壓機(jī)工作性質(zhì) 液壓機(jī)所用的工作介質(zhì)的作用不僅是傳遞壓強(qiáng)，而且保證機(jī)器工作部件工作靈敏、可靠、壽命長和泄漏少。液壓機(jī)對(duì)工作介質(zhì)的基本要求是：①有適宜的流動(dòng)性和低的可壓縮性，以提高傳動(dòng)的效率；②能防銹蝕；③有好的潤滑性能；④易于密封；⑤性能穩(wěn)定，長期工作而不變質(zhì)。液壓機(jī)最初用水作為工作介質(zhì)，以后改用在水中加入少量乳化油而成的乳化液，以增加潤滑性和減少銹蝕。19世紀(jì)后期出現(xiàn)了以礦物油為工作介質(zhì)的油壓機(jī)。油有良好的潤滑性、防腐蝕性和適度的粘性，有利于改善液壓機(jī)的性能。20世紀(jì)下半葉出現(xiàn)了新型的水基乳化液，其乳化形態(tài)是“油包水”，而不是原來的“水包油”?！坝桶比榛旱耐庀酁橛?，它的潤滑性和防蝕性接近油，且含油量很少，不易燃燒。但水基乳化液價(jià)格較貴，限制了它的推廣。 1.的高于30度時(shí)，可用N46/GB3141。工作用油推薦采用32號(hào)、46號(hào)抗磨液壓油，使用油溫在15～60攝氏度范圍內(nèi)。 2．油液業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格過濾后才允許加入油箱。 3．工作油液每一年更換一次，其中第一次更換時(shí)間不應(yīng)超過三個(gè)月； 4．滑塊應(yīng)經(jīng)常注潤滑油，立柱外表露面應(yīng)經(jīng)常保持清潔，每次工作前應(yīng)先噴注機(jī)油。 5．在公稱壓力500T下集中載荷最大允許偏心40mm。偏心過大易使立柱拉傷或出現(xiàn)其它不良現(xiàn)象。 6．每半年校正檢查一次壓力表； 7．機(jī)器較長期停用，應(yīng)將各加—廠表面擦洗干凈并涂以防銹油。 1.2液壓機(jī)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)及用途 液壓機(jī)是制品成型生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的設(shè)備之一。目前，液壓機(jī)的最大標(biāo)稱壓力已達(dá)750MN，用于金屬的模鍛成型。隨著金屬壓制和拉伸制品的需求逐年增高，對(duì)產(chǎn)品品種的要求也日益增多；另一方面，產(chǎn)品的生產(chǎn)批量也逐漸縮小。為與中小批量生產(chǎn)相適應(yīng)，需要能快速調(diào)整的加工設(shè)備，這使液壓機(jī)成為理想的成型工藝設(shè)備，特別是當(dāng)液壓機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)具有對(duì)壓力、行程、速度單獨(dú)調(diào)整功能后，不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜工件以及不對(duì)稱工件的加工，而且，廢品率非常低，與機(jī)械加工系統(tǒng)相比，有極大的優(yōu)越性。近年來，隨著微電子技術(shù)、液壓技術(shù)等的發(fā)展，液壓機(jī)有了更進(jìn)一步的發(fā)展，其高技術(shù)含量增多，眾多機(jī)型已采用CNC或PC機(jī)來控制，提高了產(chǎn)品加工質(zhì)量和生產(chǎn)率[1]。 液壓機(jī)有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 1）液壓機(jī)最大的特點(diǎn)是容易獲得最大的壓力。在鍛造過程中鍛錘是靠沖擊力打擊鍛件，因而會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的振動(dòng)。為了提高打擊效率和減輕振動(dòng)，需要有很大的砧座和良好的地基，因而鍛錘不可能造得很大。曲柄壓力機(jī)是靠曲柄連桿機(jī)構(gòu)傳遞能量，由于受到曲柄連桿機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的限制，一般只制造到100MN以下。液壓機(jī)利用靜壓力工作，不需要大的砧座和監(jiān)視的地基。由于采用了液壓傳動(dòng)，其動(dòng)力設(shè)備可以與主機(jī)分開，可以適當(dāng)加大柱塞的直徑或采用多缸聯(lián)合工作的方式來獲得更大的工作壓力。目前大型液壓機(jī)均已造到100MN以上。 2）得更大的工作行程，并可在全行程的任意位置施加最大的工作壓力；在工作行程的任意位置都可以回程。機(jī)械傳動(dòng)的曲柄壓力機(jī)的滑塊行程是不變的，并且只能在滑塊下止點(diǎn)前較小的行程內(nèi)產(chǎn)生標(biāo)稱壓力。而且必須在下止點(diǎn)后才能回程，如果過載將會(huì)發(fā)生悶車現(xiàn)象，導(dǎo)致?lián)p壞。液壓機(jī)則與其相反，所以液壓機(jī)對(duì)要求工作行程較長而且變形均勻的工藝（如拉伸、積壓等）十分適應(yīng)。 3）更大的工作空間。液壓機(jī)本體沒有龐大的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其液壓缸可根據(jù)操作的要求來布置，因而可以容易地獲得較大的工作空間。 4）作壓力可以調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)保壓，并可防止過載。例如，有三個(gè)缸的液壓機(jī)可以很容易地獲得三級(jí)不同的工作壓力。將高壓液體通入中間工作缸得到第一級(jí)壓力；通入兩側(cè)工作缸得到第二級(jí)壓力；3個(gè)工作缸同時(shí)通入高壓液體就得到第三級(jí)壓力。液壓機(jī)可以作長時(shí)間的保壓。液壓系統(tǒng)有調(diào)壓裝置，可以根據(jù)要求來調(diào)整液體的壓力。他的安全裝置，能可靠地防止過載。 5）調(diào)速方便。通過調(diào)整通入工作缸液體的流量，可以實(shí)現(xiàn)各種行程速度。例如，實(shí)現(xiàn)空程下降和回程時(shí)高速，工作行程時(shí)慢速，而且這種調(diào)速是無級(jí)的。 6）液壓機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。液壓機(jī)的本體結(jié)構(gòu)很簡單，而且容易制造。特別是中、小型的液壓機(jī)，由于液壓元件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化程度的提高，使其設(shè)計(jì)與制造更為簡便，成本降低。液壓機(jī)還易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和遙控。 7）液壓機(jī)工作平穩(wěn)。碰撞、振動(dòng)和噪聲都較小，有利于改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作條件。 8）液壓機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)為柔性傳動(dòng)，較機(jī)械加工復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)簡單，可避免機(jī)械過載的情況。 9）液壓機(jī)基本的動(dòng)作方式有三種：單動(dòng)、雙動(dòng)、三動(dòng)。但其拉伸過程中只有單一的直線驅(qū)動(dòng)力，是加工系統(tǒng)有較長的使用壽命和較高的工件成品率。 除了以上優(yōu)點(diǎn)外液壓機(jī)還有一些缺點(diǎn)，比如： 1）液壓機(jī)采用液壓油為工作介質(zhì)，因而對(duì)液壓元件的精度要求和密封條件要求較高。另外，不可避免的泄露會(huì)帶來環(huán)境的污染。 2）液壓機(jī)的工作速度較其他設(shè)備低。由于液體流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的阻力損失，當(dāng)液壓機(jī)高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，這種損失就更為明顯。所以液壓機(jī)的最高工作速度受到限制。 由于液壓機(jī)具有以上特點(diǎn)，因此得到了廣泛的應(yīng)用。除了大型的鍛件的鍛造、拉伸、剪切、擠壓等工序外，還應(yīng)用于塑料壓型、層壓板、粉末冶金、廢金屬處理、棉花打包等工序。用途 該液壓機(jī)適用于可塑性材料的壓制工藝。如粉末制品成型、塑料制品成型、冷（熱）擠壓金屬成型、薄板拉伸以及橫壓、彎壓、翻透、校正等工藝。四柱液壓機(jī)具有獨(dú)立的動(dòng)力機(jī)構(gòu)和電器系統(tǒng)，采用按鈕集中控制，可實(shí)現(xiàn)調(diào)整、手動(dòng)及半自動(dòng)三種操作方式。 1.3液壓機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 四柱式萬能液壓機(jī)適用于各種可塑性材料的壓制 , 如沖壓,彎曲,翻邊,薄板拉伸等.其工作過程如下 : 上液壓缸驅(qū)動(dòng)上滑塊 , 實(shí)現(xiàn) " 快速下行 → 慢速加壓 → 保壓延時(shí) → 釋壓換向 → 快速返回 → 原位停止 "的動(dòng)作 循環(huán) ; 下液壓缸驅(qū)動(dòng)下滑塊 , 實(shí)現(xiàn) " 向上頂出 → 停留 → 向下退回 → 原位停止 "的動(dòng)作循環(huán) . 制定系統(tǒng)方案： ( 1 ) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的確定，液壓機(jī)動(dòng)作機(jī)構(gòu) ，分為上液壓缸和下液壓缸即頂出缸兩部分 , 均為直線 往復(fù)運(yùn)動(dòng) , 所以采用單活塞桿雙作用液壓缸直接驅(qū) 動(dòng). ( 2 ) 液壓缸的動(dòng)作回路 .上液壓缸要實(shí)現(xiàn)快速 下降 ,慢速下行 ,保壓延時(shí) ,釋壓換向 ,快速返回 , 原位停止的動(dòng)作 ; 下液壓缸要實(shí)現(xiàn)向上頂出 ,停留 , 向下退回 ,原位停止的動(dòng)作 .其運(yùn)動(dòng)方向由電液換向 閥直接控制 , 快速運(yùn)動(dòng)時(shí)需要有較大流量供給 .慢速 運(yùn)動(dòng)時(shí)只需要小流量供給即可 . ( 3 ) 上液壓缸的動(dòng)作回路 .在上液壓缸快速返 回時(shí) , 為了使液壓機(jī)動(dòng)作平穩(wěn) , 不會(huì)在換向時(shí)產(chǎn)生沖 擊和噪聲 , 采用釋壓閥對(duì)液壓缸上腔進(jìn)行釋壓 . ( 4 ) 安全措施 .為了保證對(duì)上缸和下缸進(jìn)行過 載保護(hù) , 特分別加了安全閥 . ( 5 ) 液壓源的選擇 .該系統(tǒng)采用泵作為液壓源 .? 2.液壓機(jī)的發(fā)展 液壓技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化穿動(dòng)與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一，世界各國對(duì)液壓工業(yè)的發(fā)展都給予很大重視。世界液壓元件的總銷售額為350億美元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界各主要國家液壓工業(yè)銷售額占機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值的2%～3.5%，而我國只占1%左右，這充分說明我國液壓技術(shù)使用率較低，努力擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域，將有廣闊的發(fā)展前景[1]。液壓氣動(dòng)技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如:液壓技術(shù)具有功率重量比大，體積小，頻響高，壓力、流量可控性好，可柔性傳送動(dòng)力，易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)；氣動(dòng)傳動(dòng)具有節(jié)能、無污染、低成本、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，并易與微電子、電氣技術(shù)相結(jié)合，形成自動(dòng)控制系統(tǒng)。因此，液壓氣動(dòng)技術(shù)廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各部門。但是近年來，液壓氣動(dòng)技術(shù)面臨與機(jī)械傳動(dòng)和電氣傳動(dòng)的競爭，如：數(shù)控機(jī)床、中小型塑機(jī)已采用電控伺服系統(tǒng)取代或部分取代液壓傳動(dòng)。其主要原因是液壓技術(shù)存在滲漏、維護(hù)性差等缺點(diǎn)。為此，必須努力發(fā)揮液壓氣動(dòng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，克服缺點(diǎn)，注意和電子技術(shù)相結(jié)合，不斷擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)降低能耗，提高效率，適應(yīng)環(huán)保需求，提高可靠性，這些都是液壓氣動(dòng)技術(shù)繼續(xù)努力的永恒目標(biāo)，也是液壓氣動(dòng)產(chǎn)品參與市場競爭是否取勝的關(guān)鍵。 2.1液壓機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)和整機(jī)機(jī)構(gòu)等方面發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟，國內(nèi)外機(jī)型無較大差距，主要差別在于加工工藝和安裝方面。良好的工藝使機(jī)器在過濾、冷卻及防止沖擊振動(dòng)等方面有明顯的改善[2]。 路設(shè)計(jì)方面，國內(nèi)外都趨向于集成化、封閉式設(shè)計(jì)，插裝閥、疊加閥和復(fù)合化元件及系統(tǒng)在液壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。國外已廣泛采用封閉式循環(huán)油路設(shè)計(jì)，可有效地防止泄露和污染，更重要的是防止灰塵、空氣和化學(xué)物質(zhì)侵入系統(tǒng)，延長了機(jī)器的使用壽命。由于加工工藝等方面的原因，國內(nèi)采用封閉式循環(huán)油路設(shè)計(jì)的系統(tǒng)還不多見。 在安全性方面，國外某些采用微處理器控制的高性能液壓機(jī)利用軟件實(shí)現(xiàn)故障的檢測和維修，產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)負(fù)載檢測、自動(dòng)模具保護(hù)和錯(cuò)誤診斷等功能。 液壓機(jī)的發(fā)展最主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)方面。微電子技術(shù)飛速發(fā)展，為改進(jìn)液壓機(jī)的性能，提高穩(wěn)定性、加工效率等方面提供了前提條件。相比之下，國內(nèi)機(jī)型雖然品種齊全，但技術(shù)含量相比較低，缺乏高檔機(jī)型，這與機(jī)電液一體化和中小批量肉刑發(fā)展趨勢不相適應(yīng)。 當(dāng)前，國內(nèi)外液壓機(jī)產(chǎn)品中控制系統(tǒng)分為以下三種類型： 以繼電器為主控制元件的傳統(tǒng)型控制系統(tǒng)。其電路結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)要求不高，成本較低，相應(yīng)控制功能簡單，適應(yīng)性不強(qiáng)。主要用于單機(jī)工作，加工產(chǎn)品精度不高的大批量生產(chǎn)，也可組成簡單的生產(chǎn)線?，F(xiàn)在國內(nèi)許多液壓機(jī)廠還以該機(jī)型為主，國外眾多廠家只是保留了對(duì)該機(jī)型的生產(chǎn)能力，而主要面向技術(shù)含量更高的機(jī)型組織生產(chǎn)。 采用可編程控制器（PLC）的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制發(fā)展的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，將自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)溶為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。目前，該機(jī)型廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械和自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，早期的可編程控制器只能進(jìn)行簡單的邏輯控制，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，一些廠家采用微電子處理器作為可編程控制器的中央處理單元（CPU），不僅可以進(jìn)行邏輯控制，還可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制，擴(kuò)大了控制器的功能?？删幊炭刂破饔休^高的穩(wěn)定性和靈活性，但還是介于繼電器控制和工業(yè)控制之間的一種控制方式，與工業(yè)控制機(jī)相比還有很大差距。當(dāng)前，國內(nèi)有部分廠家采用該控制系統(tǒng)，如天津鍛壓機(jī)械廠有60%的產(chǎn)品采用PLC控制來提高可靠性和控制性。國外的廠家如丹麥的STENHQJ公司采用STEMENS的可編程控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力和位移的控制。 應(yīng)用高級(jí)微處理機(jī)（或工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）的高性能控制系統(tǒng)。該控制方式是在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)成熟發(fā)展的基礎(chǔ)上采用的一種高科技含量的控制方式，以工業(yè)控制機(jī)或單片/單板機(jī)作為住控制單元，通過外圍數(shù)字接口器件（如A/D或D/A板等）或直接應(yīng)用數(shù)字閥實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)的控制，同時(shí)利用各種傳感器組成閉環(huán)回路式的控制系統(tǒng)，達(dá)到精確控制的目的。這種控制方式的主要特點(diǎn)為：具有友好的人機(jī)交互性；可順利實(shí)現(xiàn)對(duì)工件參數(shù)（如壓力、速度、行程）的單獨(dú)調(diào)整，能進(jìn)行復(fù)雜工件、不對(duì)稱工件的加工；預(yù)存工作模式，縮短調(diào)整時(shí)間，，與柔性加工要求相適應(yīng)；可通過軟件來消除高速下的換向沖擊，以降低噪聲，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；在安全方面可利用軟件進(jìn)行故障診斷，并自動(dòng)修復(fù)故障和顯示錯(cuò)誤。 ??? 現(xiàn)在，國外眾多液壓機(jī)生產(chǎn)廠家都生產(chǎn)這種高性能的工業(yè)控制機(jī)控制方式的液壓機(jī)產(chǎn)品，如美國的MULTIPRESS；丹麥的STENHQJ和加拿大的BROWN BOGGS等公司，而國內(nèi)少有該類產(chǎn)品。 2.2液壓機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢 目，隨著科技發(fā)展的日新月異，液壓機(jī)的技術(shù)含量也在日益增高，其主要發(fā)展趨勢可分為如下幾點(diǎn)： 1）高速化、高效化、低能耗，提高液壓機(jī)的工作效率，降低生產(chǎn)成本。 2）機(jī)電掖一體化，充分利用機(jī)械和電子方面的先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)整個(gè)液壓系統(tǒng)的完善。 3）自動(dòng)化、智能化。微電子技術(shù)的高速發(fā)展為液壓機(jī)的自動(dòng)化和智能化提供了充分的條件，自動(dòng)化不僅僅體現(xiàn)在加工方面，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)診斷和調(diào)整，具有故障預(yù)處理功能。 4）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，有效地防止泄露和污染，標(biāo)準(zhǔn)化的元件為機(jī)器的維修帶來方便。 參考文獻(xiàn) [1] 雷天覺．新編液壓工程手冊(cè)[M]．北京：北京理工大學(xué)出版社，1998． [2] 張利平．液壓氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997． [3] 何存興．液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)[M]．武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000． [4] 李昌熙,喬石．礦山機(jī)械液壓傳動(dòng)[M]．北京：煤炭工業(yè)出版社，1985. 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