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1、黑龙江农业经济职业学院机电工程系毕业论文黑龙江农业经济职业学院毕业论文液压抽油机设计姓 名： 苑华伟 指导教师： 樊昱 专 业： 机电一体化 班 级： 104 2012年12月8日目 录摘 要1前 言21 冲压件工艺性分析32 冲压工艺方案的确定33 主要设计计算 33.1 排样方式的确定及计算33.2 冲压力的计算33.3 压力中心的计算33.4 工作零件刃口尺寸的计算43.5 卸料橡胶的设计44 模具总体设计44.1 模具类型的选择44.2 定位方式的选择44.3 卸料、出件方式的选择44.4 导向方式的选择55 主要零部件设计55.1 工作零件的结构设计55.1.1 落料凸模55.1.2
2、 冲孔凸模55.1.3 凹模55.2 定位零件的设计55.3 导料板的设计55.4 卸料部件的设计55.4.1 卸料板的设计55.4.2卸料螺钉的选用55.5 模架及其它零部件设计56 模具总装图67 冲压设备的选定68 模具零件加工工艺79 模具的装配7结 论8参考文献9致 谢10垫片模具的设计与加工摘 要： 本课题通过对冲压模具工艺的分析，设计了零件垫片。详细地叙述了冲压件工艺性、冲压工艺方案的选择，重要零件的工艺参数的选择与计算，并对模具的总体设计及模具的装配过程作了介绍。关键词：垫片，级进，模具，冲压，选择，计算前 言我设计的该模具是根据市场要求所设计的，通过对零件的认识可知，该零件所
3、用的材料是Q235-A钢，生产批量为中批量生产，再经过方案比较，故选择级进冲裁作为该副模具工艺生产方案即比较加工又便于经济；经过计算分析完成该模具的主要设计计算；选出符合该模具的定位方式、卸料出件方式导向方式；设计模具的工作部分即凸、凹模的设计，选择模具的材料即确定每个零部件的加工方案；紧接着根据模具的装配原则，完成模具的装配，试冲通过试冲可以发现模具设计和制造的不足，并找出原因给予纠正，并对模具进行适当的调整和修理。下面就是加工垫片模具的具体过程。 .1 液压抽油机的工作原理 本设计中的液压抽油机是一种悬点最大载荷冲程和冲次均可连续调整的节能型液压抽油机。其基本工作原理如图2-1所示。图中1
4、为本抽油机的机械系统它包括前驴头4、游梁5、支架6、底盘7、蓄能器8、悬绳器9、采油树10和后驴头11等部分图中2为液压传动与液压控制系统包括电机、油泵、各种阀类和油缸12等部分图中3为电控系统包括启动部分、换向部分、过载和断载保护部分、报警部分等。图中油缸杆通过悬绳带动后驴头11使游粱绕支点O上摆动。也可以令油缸杆与游梁之间采用轴承连接即所谓硬连接。 其工作原理是当按下启动按钮后电机启动并带动油泵工作高压油经过有关阀类、滤油器等一系列液压部件后进入油缸并存供向机构的作用下驱动油机杆上下运动因而带动游梁作俯仰运动以实现采油功能 图2-1 液压抽油机原理图2.1.1 启动回路 当按下启动按钮后为
5、了减小启动电流和保护电机负载并不立即加上需自动延时几秒后才能形成载荷。2.1.2 平衡回路 老式抽油机需要加巨大的配重块才能使机器在上下冲程时保持电机的负荷基本不变并且也将在下冲程时耗费的无用能量近似储存起来在上冲程抽油时使用。但老式抽油机也因此增加了巨大的重量和带来调整时的困难。一般每改变一个冲程或冲次都要有专门的吊车来吊装既耗资又不方便而且冲程冲次的变化档次很少不适应井况的变化。本机取消了一块配重块利用液压的专门装置来实现平衡功能。它既可以准确地达到平衡使抽油机的效率提高增加电机的使用寿命又可以很方便的实现无级调节。在最大的冲次和冲程范围内可以任意改变它们的所需值。2.1.3 补油回路 当
6、驴头换向时为了运动平稳需要减速和停顿瞬间。另外为了提高井下抽油泵的充满系数也需要驴头在下死点时停顿瞬间而为了减少抽油杆的断裂和脱开次数当驴头在上死点时需要停顿瞬间以使井下的抽油泵有卸载时间。这一切对于老式抽油机是不可想象的。而本机却可以方便的实现上述要求。不仅这样还可以将停顿瞬间所耗费的无用功收集起来在上冲程时使用。这种做法不仅提高了效率还可以实现驴头上行快下行慢的特殊运动规律。2.2 液压系统方案设计 图2-2 液压系统原理图 1.电动机 2.3 液压泵/马达 4.6 溢流阀 5液压蓄能器 7.单向阀 8.液压缸 9.10 行程开关 11.负载 在液压缸上行的过程中液压泵/马达从液压蓄能器中
7、获取能量与电动机一起带动液压泵/马达工作在泵工况输出高压油使液压缸上行;在液压缸下行的过程中液压缸输出高压油相当于一个液压泵在工作输出的高压油驱动液压泵/马达工作在泵工况将能量回收至液压蓄能器中。储存在液压蓄能器中的能量在下一个提升负载周期时释放带动工作于液压马达工况的液压泵与电动机一起带动液压泵马达工作为液压缸提供能量实现回收能量再利用。 图2-3 液压系统原理图 该液压系统的工作压力为5.5Mpa液压缸行程为5000-6000mm。图2-2所示其工作原理:图中左部为负载未画出用此液压系统给其加载代替传统抽油机的重块。通过液压泵和蓄能器给液压缸供油液压缸带动负载运动实现抽油机的抽油。其中蓄能
8、器作为辅助动力源。溢流阀起到溢流作用调定系统的压力在系统工作时是系统的压力保持在额定压力。节流阀的作用是调节系统的流量进而来调节液压缸的速度而下面的溢流阀与二位二通换向阀连接时用来给液压泵卸荷的。 3.1初选系统的工作压力 工作载荷的计算 惯性载荷的计算其中：G运动部件所受重力N g重力加速度 2/8.9smg v速度变化两m/s t启动或制动时间s 铸铁的密度为33/104.7mkg 液压缸的外载荷： 启动加速时制动加速时 压力的选择需要根据载荷大小和设备类型而定还要考虑执行元件的装配空间经济条件及元件供应情况等的限制。在载荷一定的情况下工作压力低势必要加大执行元件的结构尺寸对某些设备来说尺寸要收到限制从消耗角度看也不经济反之压力选的太高对泵缸阀等元件的材质密封制造精度也要求很高必然要提高设备成本。具体选择如表3-1所示表3-1 液压系统工作压力的选取 查表选工作压力为5MP。3.2计算和确定液压缸的主要结构尺寸液压缸的主要涉及参数如图3-1所示图a为液压缸活塞杆工作在受压状态图b为活塞杆工作在受拉状态图3-1 液压缸的工作状态图活塞杆受拉时 式中:A1=无杆腔活塞面积 4/)(222dDA 有杆腔活塞面积 1P液压缸工作腔压力)(ap 2P液压缸回油腔压力)(ap即背压力选2P=0.5aMP D活塞直径m7
