管件內(nèi)高壓成型系統(tǒng)設(shè)計(jì)講解

1、QQ740694182大連交通大學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）題目： 管件內(nèi)高壓成型系統(tǒng)設(shè)計(jì)院 （系）：專 業(yè)：班 級：學(xué)生姓名：導(dǎo)師姓名： 職稱：起止時(shí)間：專業(yè)代做數(shù)控另有大量畢業(yè)設(shè)計(jì)出售夾具 模具 機(jī)械 造型 機(jī)電 土木 等理工科畢業(yè)設(shè)計(jì)量保證價(jià)格優(yōu)惠 QQ740694182QQ740694182摘要液壓與氣動(dòng)傳動(dòng)是研究以有壓流體 （壓縮油或壓縮空氣） 為能源介質(zhì)， 來實(shí)現(xiàn)各種 機(jī)械傳動(dòng)和自動(dòng)控制的學(xué)科。近代液壓、氣壓傳動(dòng)是由 19 世紀(jì)崛起并蓬勃發(fā)展的石油 工業(yè)推動(dòng)起來的， 最早實(shí)踐成功裝置是艦艇上的炮塔轉(zhuǎn)位器， 其后才在機(jī)床上應(yīng)用。 在 20 世紀(jì) 30 年代初期和后期在大型自動(dòng)化工業(yè)中引

2、入液壓制動(dòng)。 1940 年代開始使用拖 拉機(jī)一增強(qiáng)農(nóng)機(jī)設(shè)備的機(jī)動(dòng)性和效率。 在第二次世界大戰(zhàn)后， 液壓技術(shù)很快轉(zhuǎn)入民用工 業(yè)。在機(jī)床、工程機(jī)械、冶金機(jī)械、塑料機(jī)械。農(nóng)機(jī)機(jī)械、汽車、船舶等行業(yè)得到了大 幅度的應(yīng)用和發(fā)展。隨著液壓機(jī)械自動(dòng)化程度的不斷提高， 液壓、氣動(dòng)元件應(yīng)用數(shù)量急劇增加， 元件小 型化、系統(tǒng)集成化是必然的發(fā)展趨勢。特別是近十年來，液壓和啟動(dòng)技術(shù)與傳感技術(shù)、 微電子技術(shù)密切結(jié)合， 出現(xiàn)了許多諸多如電液比例控制閥、 數(shù)字閥、 電業(yè)伺服液壓缸等 機(jī)（液）電一體化元器件，使液壓技術(shù)在高壓、高速、大功率、節(jié)能高效、低噪聲、使 用壽命長、高度集成化等方面取得了重大進(jìn)展。 現(xiàn)今采用液壓傳動(dòng)的程

3、度已成為衡量一 個(gè)國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志。關(guān)鍵字 ：液壓與氣動(dòng)傳動(dòng) 液壓系統(tǒng) 測試技術(shù)專業(yè)代做數(shù)控 夾具 模具 機(jī)械 造型 機(jī)電 土木 等理工科畢業(yè)設(shè)計(jì) 另有大量畢業(yè)設(shè)計(jì)出售 質(zhì)量保證價(jià)格優(yōu)惠 QQ740694182IIABSTRACTHydraulic and pneumatic transmissions and a discipline that is based on fluid medium energy of compressive fluid (pressure oil or compressive air) to accomplish mechanical transmissi

4、on and automatic control.Recently hydraulic and pneumatic pressure transmission technology has been developed with a large scale petrolic industry in the 19th,and the barbette displace was the first one successful using hydraulic equipment, and then hydraulic machine tool. The great automotive indus

5、try introduced hydraulic brakes in the early thirties and hydraulic transmissions in the late thirties. The tractor industry began using hydraulic in 1940 to increase the flexibility and utility of farm equipment. After the World War ,the hydraulic development turned into civil industry, such as mac

6、hine tool ,engineering, metallurgy, plastic machine, farm machine, vehicle and watercraft. In more recent years , the role of leadership in hydraulic power application has been taken over larger by some of the large earthmoving and construction equipment manufactures. The total power involved is oft

7、en greater than that required in even the largest aircraftWith the development of higher automation of hydraulic machine and increasing use of hydraulic and pneumatic elements, the scaled elements and integrated system with miniaturization is inevitable. Especially in recent years hydraulic and pneu

8、matic transmission is combined closely with the sensor and micro-electronics technology. It has been emerging amounts of new valves such as hydraulic-electricity proportional valves, digital valve, hydraulic and plectra-hydraulic servo cylinders and the integrative elements, which will lead the hydr

9、aulic and pneumatic technology to the development of higher pressure, higher speed, lager power, lower energy wastage and noise, longevity and high integration. Nowadays the application of hydraulic transmission system has become one of the important indications of industry level for a county.Keywor

10、ds: Hydraulic and pneumatic transmissions; hydraulic system ； testing technologyIII目錄摘要 . IIABSTRAC.TIII錯(cuò)誤！未定義書簽 錯(cuò)誤！未定義書簽 錯(cuò)誤！未定義書簽 錯(cuò)誤！未定義書簽 錯(cuò)誤！未定義書簽參考文獻(xiàn) . 23致謝 . 241 緒論 . 1.1 歷史液壓系統(tǒng)的發(fā)展 . 31.2 液壓技術(shù)的發(fā)展趨勢 . 31.3 液壓系統(tǒng)的影響因素 . 51.4 液壓缸測試系統(tǒng) .2 液壓測試系統(tǒng)設(shè)計(jì) . .3 油路塊設(shè)計(jì) . 4 液壓測試系統(tǒng)泵的概述6 液壓元件的選型 . 1 緒論1.1 液壓系統(tǒng)的發(fā)展液壓

11、傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)稱為流體傳動(dòng)，是根據(jù) 17 世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng) 原理而發(fā)展起來 的一門新興技術(shù)，1795 年英國約瑟 夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814) ，在倫敦用水作為工作介質(zhì)，以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上， 誕生了世界上第一臺水壓機(jī)。 1905 年將工作介質(zhì)水改為油，又進(jìn)一步得到改善。第一次世界大戰(zhàn) (1914-1918) 后液壓傳動(dòng)廣泛應(yīng)用， 特別是 1920 年以后，發(fā)展更為 迅速。液壓元件大約在 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初的 20 年間，才開始進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn) 階段。1925 年維克斯 (F.Vikers) 發(fā)明了壓力平衡式葉片泵 , 為近代液

12、壓元件工業(yè)或液壓 傳動(dòng)的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。 20 世紀(jì)初康斯坦丁 ?尼斯克 (G?Constantimsco) 對能量波 動(dòng)傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究 ;1910 年對液力傳動(dòng) ( 液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等 ) 方面 的貢獻(xiàn)，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn) (1941-1945) 期間,在美國機(jī)床中有 30%應(yīng)用了液壓傳動(dòng)。 應(yīng)該指出, 日本液壓傳動(dòng)的發(fā)展較歐美等國家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速發(fā)展 液壓傳動(dòng) ,1956 年成立了“液壓工業(yè)會”。近 2030 年間，日本液壓傳動(dòng)發(fā)展之快， 居世界領(lǐng)先地位。液壓傳動(dòng)有許多突出的優(yōu)點(diǎn)， 因此它的應(yīng)用非常廣泛，

13、如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī) 械、壓力機(jī)械、機(jī)床等；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等；鋼鐵 工業(yè)用的冶金機(jī)械、 提升裝置、 軋輥調(diào)整裝置等； 土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝 置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等；發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等；船舶用 的甲板起重機(jī)械(絞車) 、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的巨型天線控 制裝置、測量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛 行器仿真、飛機(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。1.2 液壓技術(shù)的發(fā)展趨勢由于液壓技術(shù)廣泛應(yīng)用了高技術(shù)成果， 如自動(dòng)控制技術(shù)、 計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、 磨擦磨損技術(shù)、 可靠

14、性技術(shù)及新工藝和新材料， 使傳統(tǒng)技術(shù)有了新的發(fā)展， 也使液壓系 統(tǒng)和元件的質(zhì)量、 水平有一定的提高。 盡管如此， 走向二十一世紀(jì)的液壓技術(shù)不可能有 驚人的技術(shù)突破， 應(yīng)當(dāng)主要靠現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)和擴(kuò)展， 不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域以滿足未來 的要求。綜合國內(nèi)外專家的意見，其主要的發(fā)展趨勢將集中在以下幾個(gè)方面：1.2.1 減少能耗 , 充分利用能量 液壓技術(shù)在將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能及反轉(zhuǎn)換方面， 已取得很大進(jìn)展， 但一直存 在能量損耗， 主要反映在系統(tǒng)的容積損失和機(jī)械損失上。 如果全部壓力能都能得到充分 利用，則將使能量轉(zhuǎn)換過程的效率得到顯著提高。 為減少壓力能的損失， 必須解決下面 幾個(gè)問題： 減少元件和系

15、統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失， 以減少功率損失。 主要表現(xiàn)在改進(jìn)元件內(nèi)部流 道的壓力損失 , 采用集成化回路和鑄造流道 , 可減少管道損失 , 同時(shí)還可減少漏油損失。 減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失， 盡量減少非安全需要的溢流量， 避免采用節(jié)流系統(tǒng) 來調(diào)節(jié)流量和壓力。 采用靜壓技術(shù)，新型密封材料，減少磨擦損失。 發(fā)展小型化、輕量化、復(fù)合化、廣泛發(fā)展 3通徑、4 通徑電磁閥以及低功率電磁閥。 改善液壓系統(tǒng)性能，采用負(fù)荷傳感系統(tǒng)，二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。為及時(shí)維護(hù)液壓系統(tǒng)， 防止污染對系統(tǒng)壽命和可靠性造成影響， 必須發(fā)展新的污 染檢測方法，對污染進(jìn)行在線測量， 要及時(shí)調(diào)整，不允許滯后，以免由于處理不及時(shí)而 造

16、成損失。1.2.2 主動(dòng)維護(hù) 液壓系統(tǒng)維護(hù)已從過去簡單的故障拆修， 發(fā)展到故障預(yù)測，即發(fā)現(xiàn)故障苗頭時(shí)， 預(yù)先進(jìn)行維修，清除故障隱患，避免設(shè)備惡性事故的發(fā)展。 要實(shí)現(xiàn)主動(dòng)維護(hù)技術(shù)必須要加強(qiáng)液壓系統(tǒng)故障診斷方法的研究，當(dāng)前，憑有 經(jīng)驗(yàn)的維修技術(shù)人員的感宮和經(jīng)驗(yàn)， 通過看、聽、觸、測等判斷找故障已不適于現(xiàn)代工 業(yè)向大型化、 連續(xù)化和現(xiàn)代化方向發(fā)展， 必須使液壓系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)代化， 加強(qiáng)專家系 統(tǒng)的研究，要總結(jié)專家的知識 , 建立完整的、具有學(xué)習(xí)功能的專家知識庫，并利用計(jì)算 機(jī)根據(jù)輸入的現(xiàn)象和知識庫中知識， 用推理機(jī)中存在的推理方法， 推算出引出故障的原 因，提高維修方案和預(yù)防措施。 要進(jìn)一步引發(fā)液壓

17、系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)通用工具軟件， 對于不同的液壓系統(tǒng)只需修改和增減少量的規(guī)則。 另外，還應(yīng)開發(fā)液壓系統(tǒng)自補(bǔ)償系統(tǒng)，包括自調(diào)整、自潤滑、自校正，在故障 發(fā)生之前，進(jìn)市補(bǔ)償，這是液壓行業(yè)努力的方向。1.2.3 機(jī)電一體化 電子技術(shù)和液壓傳動(dòng)技術(shù)相結(jié)合， 使傳統(tǒng)的液壓傳協(xié)與控制技術(shù)增加了活力， 擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化可以提高工作可靠性， 實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)柔性化、 智能化， 改變液壓系統(tǒng)效率低，漏油、維修性差等缺點(diǎn)，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)出力大、貫性小、響 應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn) , 其主要發(fā)展動(dòng)向如下：(1) 電液伺服比例技術(shù)的應(yīng)用將不斷擴(kuò)大。液壓系統(tǒng)將由過去的電氣液壓on-oE 系統(tǒng)和開環(huán)比例控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)向閉環(huán)

18、比例伺服系統(tǒng) , 為適應(yīng)上述發(fā)展 , 壓力、流量、位置、溫 度、速度、加速度等傳感器應(yīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。計(jì)算機(jī)接口也應(yīng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一和兼容。(2) 發(fā)展和計(jì)算機(jī)直接接口的功耗為 5mA以下電磁閥，以及用于脈寬調(diào)制系統(tǒng)的高頻電磁閥 （ 小于 3ms）等。（3）液壓系統(tǒng)的流量、 壓力、溫度、油的污染等數(shù)值將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測量和診斷 , 由于計(jì) 算機(jī)的價(jià)格降低 , 監(jiān)控系統(tǒng) , 包括集中監(jiān)控和自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)將得到發(fā)展。（4）計(jì)算機(jī)仿真標(biāo)準(zhǔn)化，特別對高精度、“高級”系統(tǒng)更有此要求。（5）由電子直接控制元件將得到廣泛采用，如電子直接控制液壓泵，采用通用化控 制機(jī)構(gòu)也是今后需要探討的問題，液壓產(chǎn)品機(jī)電一體化現(xiàn)狀及發(fā)展。液壓行

19、業(yè)： 液壓元件將向高性能、高質(zhì)量、高可靠性、系統(tǒng)成套方向發(fā)展；向低能耗、低 噪聲、振動(dòng)、無泄漏以及污染控制、 應(yīng)用水基介質(zhì)等適應(yīng)環(huán)保要求方向發(fā)展； 開發(fā)高集 成化高功率密度、智能化、 機(jī)電一體化以及輕小型微型液壓元件；積極采用新工藝、 新 材料和電子、傳感等高新技術(shù)。 液力偶合器向高速大功率和集成化的液力傳動(dòng)裝置發(fā)展，開發(fā)水介質(zhì)調(diào)速型 液力偶合器和向汽車應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展， 開發(fā)液力減速器， 提高產(chǎn)品可靠性和平均無故障工 作時(shí)間；液力變矩器要開發(fā)大功率的產(chǎn)品，提高零部件的制造工藝技術(shù)，提高可靠性， 推廣計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)， 開發(fā)液力變矩器與動(dòng)力換檔變速箱配套使用技術(shù)； 液粘調(diào)速離合 器應(yīng)提高產(chǎn)品質(zhì)量，形

20、成批量，向大功率和高轉(zhuǎn)速方向發(fā)展。1.3 液壓系統(tǒng)的影響因素（1）壓力不正常。液壓系統(tǒng)壓力不正常主要表現(xiàn)為： 1）工作壓力建立不起來； 2） 工作壓力升不到調(diào)定值； 3）工作壓力不穩(wěn)定。（2）流量不正常 （速度不正常 ） 。液壓系統(tǒng)流量不正常主要表現(xiàn)為 :1 ）執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn) 動(dòng)速度不能調(diào)整到應(yīng)調(diào)整的速度范圍； 2）速度不穩(wěn)定（高速時(shí)產(chǎn)生沖擊；低速出現(xiàn)爬 行；速度隨負(fù)載變化而變化） ；3）速度轉(zhuǎn)換不正常。（3）液壓沖擊。液壓沖擊故障現(xiàn)象為 :1 ）產(chǎn)生劇烈震動(dòng)和噪聲； 2） 測量儀表損壞； 3）管路破裂； 4）連接件松動(dòng)等。（4）噪音過大及過分振動(dòng)。液壓系統(tǒng)噪音過大及過分振動(dòng)表現(xiàn)為： 1）噪聲和振

21、動(dòng) 超過正常工作值； 2）噪聲主要部位為泵、溢流閥和回油管出油管處； 3）振動(dòng)主要部位 為執(zhí)行件、管路系統(tǒng)、各元件。（5）油溫過高。油溫過高主要表現(xiàn)為： 1）各液壓件明顯發(fā)熱； 2）油溫超過成長 范圍； 3）油黏度明顯降低。（6）泄露。液壓系統(tǒng)泄露分為外泄漏和內(nèi)泄漏。故障現(xiàn)象主要表現(xiàn)為： 1）系統(tǒng)壓 力調(diào)不高； 2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度不穩(wěn)定； 3）系統(tǒng)發(fā)熱； 4）壓力閥噪聲和振動(dòng)； 5）控制元 件失靈； 6）油從系統(tǒng)溢出，污染環(huán)境。（7）爬行。爬行現(xiàn)象表現(xiàn)為低速時(shí)速度跳躍進(jìn)行，時(shí)走時(shí)停。（8）液壓卡緊， 液壓卡緊表象為控制元件卡死， 運(yùn)動(dòng)件不能運(yùn)動(dòng)使閥芯動(dòng)作失靈。（9）氣穴現(xiàn)象。氣穴現(xiàn)象主要表象為油

22、液泡沫化，同時(shí)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，導(dǎo)致系 統(tǒng)壓力、速度不正常。一、工況分析內(nèi)高壓成型是通過內(nèi)部加壓和軸向加工補(bǔ)料把管坯壓入到模具型腔使其成型， 用 內(nèi)高壓成型可以一次成型出沿著構(gòu)件的軸線截面不同的復(fù)雜零件?？梢詼p少模 具、降低生產(chǎn)成本、縮短加工周期、提高成型零件的精度、降低生產(chǎn)成本、提高 強(qiáng)度和剛度，尤其是提高疲勞強(qiáng)度等。 在空心構(gòu)件成型如汽車排氣系統(tǒng)異型管件、 車身框架和空心軸類零件的成型工藝中廣泛應(yīng)用。 本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求： 等徑管件 內(nèi)高壓成型，成型部分沿海軸線仍然為等徑管件、 成型模具設(shè)計(jì)， 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)， 主要參數(shù)：成型管件材質(zhì)為 B441，成型要求：管件內(nèi)高壓成型系統(tǒng)液壓系統(tǒng) , 完 成

23、的工作循環(huán)是 : 模具油缸松開夾緊松開，夾緊油缸退模起模退模。模 具油缸運(yùn)動(dòng)部件的重力 4KN, 模具油缸的往返速度為 20mm/s, 模具油缸的壓制 力為 40KN；夾緊油缸運(yùn)動(dòng)部件的重力 2KN, 夾緊油缸的往返速度為 0-10mm/s, 夾 緊油缸的壓制力為 20KN，靜摩擦系數(shù) 0.2 ，動(dòng)摩擦系數(shù) 0.1。1.1 按上述設(shè)計(jì)步驟計(jì)算如下1.1.1 工況分析首先根據(jù)已知條件 ,繪制運(yùn)動(dòng)部件的速度循環(huán)圖 ,如圖 1-1 所示.然后計(jì)算各階段的 外負(fù)載并繪制負(fù)載圖 .兩油缸所受外負(fù)載 F包括三種類型 , 即F= Fw + Ff +Fa式中 Fw 工作負(fù)載，對于液壓機(jī)來說，即為壓制力；Fa

24、運(yùn)動(dòng)部件速度變化時(shí)的慣性負(fù)載 ;Ff 導(dǎo)軌摩擦阻力負(fù)載，啟動(dòng)時(shí)為靜摩擦阻力。啟動(dòng)后為動(dòng)摩擦阻力，對于平導(dǎo)軌 Ff 可由下式求得Ff = f（ G + FRn ） ;G 重力FRn 垂直于導(dǎo)軌的工作負(fù)載，本系統(tǒng)中為零 ;f 導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，靜摩擦系數(shù)取 0.2, 動(dòng)摩擦系數(shù)為 0.1初步確定液壓缸參數(shù) 對模具油缸：1、2NF 1=G V =4000 0.02F 慣 g t 9.8 4對夾緊油缸：2、2=G V F 慣 g t2000 0.019.8 40.5N式中 t- 起動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間（ s）. 一般機(jī)械 0.1-0.5s ，對輕載低速運(yùn)動(dòng)部件取小 值。3、摩擦力,F 動(dòng) F靜忽略不計(jì)4、重力F重

25、1=4000NF重 2=2000N5、密封阻力F密=0.1F（F 為總的負(fù)載 ）5、背壓阻力 F 背F壓 2=20000NF背 處算時(shí)不考慮6、壓制力F壓 1=40000N根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，列出各工作階段所受的外負(fù)載，并畫出負(fù)載循環(huán)圖對于夾緊油缸有：F1= Fw + Ff +Fa F壓 1=40000NF2= Fw + Ff +Fa F 壓 2=20000NF啟 1=F密+F慣+F摩 2.2N F 啟2=F密+F慣+F摩 0.56NF 起模=F密 +F壓 +F摩=40000/0.9=44444NF 夾緊=F密 +F壓+ F摩=20000/0.9=22222NF 退模=F密 +F壓 + F摩=4

26、000/0.9=4444NF 松開=F密 +F壓 +F摩 =2000/0.9=2222N1.1.2 擬定液壓系統(tǒng)原理圖(1) 確定供油方式考慮到該壓力機(jī)在工作進(jìn)給時(shí)負(fù)載不是很大大，慢進(jìn) , 快退時(shí)速度較慢。從經(jīng)濟(jì)節(jié) 能，減少發(fā)熱考慮，泵源系統(tǒng)宜選用葉片泵。(2) 調(diào)速方式的選擇 在壓力機(jī)的液壓系統(tǒng)中，進(jìn)給速度的控制一般采用節(jié)流閥或者調(diào)速閥 . 這種調(diào)速回 路具有效率高，發(fā)熱小和速度剛性好的特點(diǎn)。 .1.2 液壓回路組合。(一速度循環(huán)圖二負(fù)載循環(huán)圖對于模具油缸：對于夾緊油缸：三液壓系統(tǒng)原理圖見頁面。二、液壓缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算2.1 液壓系統(tǒng)的計(jì)算2.1.1 液壓缸主要尺寸的確定工作壓力 p 的確定。

27、工作壓力 p可根據(jù)負(fù)載大小及機(jī)器類型初步確定， 先查表取液壓缸工作壓力為 4MPa.表 1 按載荷選擇工作壓力載荷 /kN50工作壓力 /MPaQmin =100/5=20 cmvmin式中Q 是由產(chǎn)品樣本差得調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量為 0.1L minmin本例中調(diào)速閥是安裝在起模上，故液壓缸節(jié)流腔有效工作面積應(yīng)取液壓缸無桿腔的實(shí)際面積，即24D1250.24cm 2D 24D2102.56cm 2可見上述不等式能滿足，液壓缸所達(dá)到所需低速。液壓缸內(nèi)徑尺寸系列（ GB2348-80）810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）2

28、50活塞桿直徑系列（ GB2348-80）4568101214161820222528323640455056637080901001101251402.1.2 液壓缸的設(shè)計(jì)1 、液壓缸工作壓力的確定 根據(jù)設(shè)備的類型按表初選工作壓力 P=4MPa2、液壓缸內(nèi)徑 D和活塞桿 d 的確定 有前面的計(jì)算以得出對于夾緊油缸有： D=8.0cm和活塞 d=4.0cm模具油缸有： D1=110mm和活塞為 d1=56mm3、液壓缸壁厚的確定和外徑的確定1）機(jī)械的液壓缸，一般用高強(qiáng)度鑄鐵材料，大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，其壁厚按薄壁圓筒公式計(jì)算：pyD2式中： 液壓缸壁厚（ m）D液壓缸的內(nèi)徑（ m）p 試驗(yàn)壓力

29、，一般取最大工作壓力的（1.25 1.5 ）倍 （MPa） 缸筒材料的許用應(yīng)力。其值為鍛鋼：=110120MPa;鑄鋼：=100110MPa；無縫鋼管： =100120MPa;高強(qiáng)度鑄鐵： =60MPa灰; 鑄鐵： =25MPaPy 1.5Pn 6MP 現(xiàn)取 =100MPa對于模具油缸：6MP 8cm0.4cm2 60MP對于夾緊油缸：6MP 11.43cm 0.57cm2 60MP查鑄鐵標(biāo)準(zhǔn)系列取 1 40mm ； 2 60mm計(jì)算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸確定合模缸的活塞及活塞桿直徑合模缸最大載荷時(shí)，為鎖模工況，其載荷力為 1000kN ，工作在活塞桿受壓狀態(tài)?；钊睆紻 4Fp1 p2 （1）

30、此時(shí) p1 是由增壓缸提供的增壓后的進(jìn)油壓力，初定增壓比為 流量極小，故 p20 ，求得合模缸的活塞直徑為5，則 p156.5MPa 32.5MPa ，鎖模工況時(shí)，回油4 100 104 63.14 32.5 106m 0.198m，取 D h 0.2m 。按表 25 取 d/D 0.7 ，則活塞桿直徑dh 0.7 0.2m 0.14m ，取 dh 0.15m 。 為設(shè)計(jì)簡單加工方便，將增壓缸的缸體與合模缸體做成 一體（見圖 1），增壓缸的活塞直徑也為 0.2m 。其活塞桿直徑 按增壓比為 5，求得0.09m（2）缸體的外徑為D1 D 2 8 2 4 16cm 現(xiàn)取 D=16.5cmD2 D

31、2 8 2 6 24cm 選擇鑄鐵對于模具油缸： D1 160mm 40mm 對于夾緊油缸： D1 240mm 60mm4、液壓缸工作行程的確定 由于本執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程模具油缸 400mm，夾緊油缸 200mm5、缸蓋厚度的確定 一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效厚度 t 按強(qiáng)度要求可用下面式 子進(jìn)行近似的計(jì)算：T1 0.433pyD2D2(D2 d0)45mmT1 0.433pyD2D2(D 2 d0)65mm式中： t 缸蓋有效厚度（ m）D 液壓缸缸蓋的止口直徑（ m）d 0 缸蓋孔直徑6、最小導(dǎo)向長度的確定 最小導(dǎo)向長度是指從活塞支撐面到缸蓋滑動(dòng)軸承支撐面中點(diǎn)的距離，如果導(dǎo)向長度

32、過 小，將使液壓缸的初始繞度增大影響液壓缸的穩(wěn)定性。對一般液壓缸，要求最小導(dǎo)向長度 H 應(yīng)滿足以下要求：H20 式中：D2L液壓缸的最大行程D液壓缸的內(nèi)徑HD20 2活塞的寬度 B一般取 B=（0.61.0 ） D1；缸蓋的滑動(dòng)支撐面的長度 1，根據(jù)液壓缸內(nèi)徑 D 而確定： 當(dāng) D80mm時(shí)，取 1 =( 0.61.0 )d。因?yàn)?B 在（ 0.61.0 ）D故：模具油缸活塞 B1=（ 75125）mm夾緊油缸活塞 B2=（2565）mm現(xiàn)取B1=80mm B2=45mm因?yàn)楣嗜? =( 0.61.0 ) d現(xiàn)取1=75cm 2=40cmD1=160mm 80mm D2=240mm 45mm三

33、、液壓系統(tǒng)計(jì)算與選擇液壓元件3.1 計(jì)算在各工作階段液壓缸所需的流量22Q= D2 v=802 5mm/s 0.02L / min起模 4 4Q22= D2v802 20mm/ s 0.09L / min退模 4 422Q = d12v1132 20mm/ s 0.8L / min夾緊 4 4Q22d12v1132 10mm/s 0.8L / min松開 4 4確定液壓泵的流量 , 壓力和選擇泵的規(guī)格3.2.1 泵的壓力的確定 .考慮到正常工作中進(jìn)油路有一定的壓力損失 , 所以泵的工作壓力為pp p1p式中: pp 液壓泵最大工作壓力 ;p 執(zhí)行元件最大工作壓力 ;p 進(jìn)油管路 中的壓力損失

34、, 初算時(shí)簡單系統(tǒng)可取 0.8MPap p p (4MPa 0.6 MPa ) 4.6MPap 是靜壓力， 考慮到系統(tǒng)在各種工況的過渡階段出現(xiàn)的壓力往往超過靜壓力。 另外考慮到低壓系統(tǒng)取小值，高壓系統(tǒng)取大值。在本系統(tǒng)中 p =1.45 p 6.6MPa3.2.2 泵的流量的確定：液壓泵的最大流量為：qp KL( q)max =1.2 4=4.8 L min式中： q 液壓泵的最大流量( q) 同時(shí)作用的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值maxK L 系統(tǒng)泄漏系數(shù) , 一般 K L =1.1 1.3, 現(xiàn)取 K L =1.2 選擇液壓泵的規(guī)格，根據(jù)以上計(jì)算得的 qp和 p p再查有關(guān)手冊，現(xiàn)選擇 Y

35、B1-25 pp型斜盤式軸向柱塞泵， 該泵的參數(shù)為： 每轉(zhuǎn)的排量 q 2.5 100 mL r ，泵的額定 壓力 p 6.3MPa ，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 960r min ，總效率0.75 。與液壓泵匹配的電動(dòng)機(jī)的選定。首先分別算出兩種不同工況時(shí)的功率，兩者 較大者作為電動(dòng)機(jī)規(guī)格的依據(jù)。由于在泵的輸出流量減小，泵的功率急劇下降， 一般當(dāng)流量在 0.21L min 的范圍內(nèi)時(shí)，可取0.3 0.14 ，同時(shí)還應(yīng)該注意到，為了使所選擇的電動(dòng)機(jī)在經(jīng)過泵的流量特性曲線的最大功率點(diǎn)時(shí)不至電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn) 需進(jìn)行驗(yàn)算即：pB qppn式中： p 所選擇電動(dòng)機(jī)額定功率 p 限壓式變量泵的限定壓 力 ;q 壓力 為 p 時(shí)

36、, 泵的輸出流量 ； 首先計(jì)算快進(jìn)時(shí)的功率，快進(jìn)時(shí)的外負(fù)載為 0N，此時(shí)快進(jìn)時(shí)進(jìn)油路的壓力為 0功率為 0.起模時(shí)所需電動(dòng)機(jī)功率為：P=4.6MPa 8L min 0.81kw60 0.75由手冊選擇 YB1 型三相異步電動(dòng)機(jī)，功率 4kw,額定轉(zhuǎn)速 960r min3.3 液壓閥的選擇液壓元件明細(xì)表序號元件名稱型號備注1截止閥2液位計(jì)3空氣濾清器4濾油器5葉片泵YB1-25無錫市拓力6三相異步電機(jī)Y132M1-6上海松江機(jī)電廠7單向閥8電磁溢流閥9壓力表10蓄能器11三位四通換向閥12二位二通換向閥13單向調(diào)速閥14液控單向閥3.4 蓄能器的選擇1. 蓄能器用于補(bǔ)充液壓泵供油不足時(shí)，其有效容

37、積為：3 V=A1L1K-qBt(m3) 式中： A為液壓缸有效面積 (m)；L 為液壓缸行程 (m) ；K為液壓缸損失系數(shù)，估算時(shí)可 取 1.2 ；qB為液壓泵供油流量 (m3/s) ；t 為動(dòng)作時(shí)間(s) 。2. 蓄能器作應(yīng)急能源時(shí)，其有效容積為： V=A1L1K (m3) 當(dāng)蓄能器用于吸收脈動(dòng)緩和液壓沖擊時(shí)， 應(yīng)將其作為系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)與其關(guān)聯(lián)部 分一起綜合考慮其有效容積。根據(jù)求出的有效容積用 NXQA4/10-L蓄能器。3.5 確定管道尺寸油路內(nèi)徑尺寸一般可參照選用的液壓元件接口尺寸而定，也可按管路允許的流速進(jìn)行計(jì)算。本系統(tǒng)主油路流量為差動(dòng)時(shí)流量 q=8+0.9=8.9L/min, 壓

38、油管的允許流速取 4m sd=4.6 q 6.8mm綜合諸因素及系統(tǒng)上各閥的通徑取 d=7mm吸, 油管的直徑參照 YB1-25 變量泵吸 油口連接尺寸，取吸油管內(nèi)徑 d=45mm.3.5 液壓油箱容積的確定 本系統(tǒng)為高壓系統(tǒng)液壓油箱有效容量按泵流量的 57 倍來確定選用容量為 400L.3.6 液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算已知液壓系統(tǒng)中進(jìn)回油路的內(nèi)徑為 d=7mm，各管道長度分別 AB=0.5m,BC=0.7m,DE=FG=4m,CD=0.5m,CF=0.3m選, 用 L-HM32液壓油。設(shè)其工作 在 200 C ，其運(yùn)動(dòng)粘度 150cst 1.5cm2 s 油液的密度920kg m 0.8 102（ 1

39、）壓力損失驗(yàn)算1）、模具油缸起模的壓力損失運(yùn)動(dòng)部件的最大速度為 20mm/s，最大流量為 0.8 L min ，則液壓油在油管內(nèi)的流速為3.14 0.734.66 cm s1）、夾緊時(shí)油液的壓力損失運(yùn)動(dòng)部件的最大速度為 20mm/s，最大流量為 0.8 L min ，則液壓油在油管內(nèi)的流速為V224d234 0.02 1023.14 0.720. 87 cm s管道的雷諾數(shù) Re1 為Re1=V d = 35.53 0.7 16.581.5Re1 2300，可見油液在管道內(nèi)流態(tài)為層流，其沿程阻力系數(shù)75 754.52Re1 16.58進(jìn)油管 FC的沿程壓力損失 p 為11p = l v =2.

40、1 0.7 0.5 0.3 920 0.34 0.008 2 0.023MPa0.0071 1d 2查的換向閥的壓力損失 p =0.05Mpa，管的壓力損失 p =1MPap1為忽略油液通過管接頭，油路板處的局部壓力損失，則進(jìn)油路的總壓力損失p = p +2 p + p =( 0.023+0.10+1 ) =1.123MPa2）退模回油路的壓力損失V23q 4 0.09 1024d22 3.90 cm s3.14 0.72松開回油路的壓力損失q 4 0.8V124d1102 34 .66 cm s3.14 0.72管道的雷諾數(shù) Re2 為Re2=V 2d = 38.56 0.7 17.991.

41、5Re2 2300油液在管道內(nèi)的流態(tài)為層流，其沿程阻力系數(shù)7575Re24.1617.99回油路管道沿程壓力損失 p2 1為p2 1d 222l v =4.97 1 920 0.38520.0070.048MPa查產(chǎn)品樣本知換向閥的壓力損失 p2 2 =0.025Mpa?；赜吐返目倝毫p失p2= p2 1+ p2 2+ p2 3 =0.048MPa+0.025MPa+1MPa =1.07 MPa變量泵出口處的壓力 ppp=F cm A2 p2A1p1=4661.083 10=19.2Mpa60000 0.75 59.1 10 1.043 1.043122.72 10 44) 快進(jìn)時(shí)的壓力損失1

42、)進(jìn)油路的壓力損失快進(jìn)時(shí)液壓缸為差動(dòng)連接， 自匯流點(diǎn) A 至液壓缸進(jìn)油口 C之間的管路 AC中，流量為液壓缸出口的兩倍即 40L min ,AC 段管路的沿程壓力損失 p 為V1=34 40 10q23.14 1.2 60590cm s管道的雷諾數(shù) Re1 為Re1V1d =590 1.21.5472Re1 2300，可見油液在管道內(nèi)流態(tài)為層流，其沿程阻力系數(shù)75 75= 0.159472進(jìn)油管 AC的沿程壓力損失 p1 1為p1 1 = l v =0.159 0.7 920 5.9 0.15MPa1 1 d 2 0.012同樣可求管道 AF 段及 AD段的沿程壓力損失 p 和 p3q 4 20 103V 1=120295cm s1d 2 3.14 1.22 604d管道的雷諾數(shù) Re1 為Re1= V1d =295 1.2 2361.575 = 75 0.32236Re1 2300，可見油液在管道內(nèi)流態(tài)為層流，其沿程阻力系數(shù)22p12= dl 2v2=0.32 0.10.312 920 22.952 0.139MPap1322 l v2 =0.32 1 920 2.952 d 2 0.012 20.107MPa查的換向閥 34EM-H10B-T-zz 的壓力損失 p =0.17Mpa換向閥 22E-B10C-TZ的壓力損失