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1、. . . . 目 录第1章绪论11.1 课题背景11.2 液压机的发展趋势11.3 液压机的简介21.4 金属屑压块机的简述3小结5第2章金属屑压块液压机液压缸主要参数的选定62.1 主缸主要参数的计算62.2 水平缸主要参数的计算7小结7第3章金属屑压块液压机主缸与水平液压缸的压力计算83.1 主液压缸的压力计算83.2 水平液压缸的压力计算8小结9第4章金属屑压块液压机液压系统图的确定104.1 工况分析114.2方案确定114.3 液压系统循环动作说明124.4 液压系统保护装置的设计154.5 流量与一次工作循环时间的计算164.6电动机的选择18小结19第5章金属屑压块液压机主缸的
2、设计205.1 液压缸的说明205.2 缸筒的设计计算205.3 活塞的设计计算255.4 拉杆强度校核335.5 压头强度的校核33小结34结论35致语36参考文献37金属屑压块液压机液压系统与主缸的设计 摘要介绍了液压机的发展趋势，对液压机进行简介，根据任务书所给的液压机的设计技术参数，对4000KN金属屑压块液压机液压系统进行了设计，也介绍了该液压系统的工作原理和元件的选择，并设计计算出主油缸的结构尺寸，再对计算结果进行核对分析。关键词 金属屑压块液压机 液压系统 液压缸Metal Chip Briquetting Hydraulic Machine DesignAbstract Des
3、cribes the development trend of hydraulic machine, hydraulic machine profile, according to the book given the task of hydraulic machine design parameters, 4000KN metal filings Briquetting hydraulic press hydraulic system has been designed, but also introduces the working principle of the hydraulic s
4、ystem and component selection and designed to calculate the structure of the main fuel tank size, and then check the results of analysis of the calculation.Key wordsMetal Chip Briquetting Hydraulic MachineHydraulic Systemhydraulic cylinder / 第1章 绪论1.1 课题背景液压传动开始应用于十八世纪末，但在工业上被广泛应用的时间比较短。有大幅度的发展也就在近5
5、0年。因此，与其它传动方式比还是一项年轻的技术。当今液压技术广泛应用于工程机械、起重运输、冶金工业、农用机械、轻工业和机床工业。随着液压技术的不断发展，液压技术也广泛应用在高科技高精度的行业，如机床行业。它能代替人们一部分频繁而笨重的劳动，能在条件恶劣的环境中工作。特别在数控机床这类要求精度较高的领域有着不可代替的作用，出现了液压传动的自动化机床，组合机床和自动生产线等。在国防工业中，如飞机、坦克、火炮等都普遍采用了液压传动装置和液压控制装置。1.2 液压机的发展趋势1.2.1 高精度随着比例伺服技术的发展，液压机的停位精度、速度控制精度越来越高，在要求精度高的液压机中，大多采用位移光栅检测加
6、比例伺服控制的闭环PLC控制（变量泵或阀）。例如滑块的停位精度可达0.05mm；压力控制精度可达0.5%；有的停位精度可达到。在要求滑块速度极低且稳定性的等温锻造液压机中，当滑块的工作速度为时，速度稳定性误差可控制在。位移传感器与比例伺服阀的组合闭环控制，也大大提高了活动横梁（滑块）在偏载时的纠偏调平性能和同步性，将偏载时滑块的水平精度保持在的水平。2005年，在中国国际机床展览会（CIMT2005）上。日本天田（Amada）公司展出的ASTPO 100 （公称力1000KN）自动折弯机滑块定位精度 0.001mm，后挡料前后位置重复定位精度为0.002mm。1.2.2 液压系统的集成化与精密
7、化现在锥阀已经很少使用，一般滑阀的采用液相应减少，插装阀得到广泛应用。将插装阀按不同回路的要求，集成在一个或几个阀块上，大大减少了各阀之间的连接管道，从而减少液体压力在管道中的损失，减少了冲击振动。插装阀中控制盖板的多种多样，又极丰富了各种插装阀的控制性能、控制精度和其变换的柔性。比例和伺服技术在控制阀和变量泵中的大量应用，也极使液压控制技术精密化。1.2.3 数控化、自动化与网络化在液压机的数字控制中，已普遍采用工业控制机作为上位机，可编程控制器（PLC）对各部分设备的直接控制与操作的双机系统。华中科技大学在研究快锻液压机组的控制系统中，把工业控制机与PLC组成现场控制网络体系，实现集中监控
8、、分散管理、分散控制。天田公司在液压折弯机中，提出FBD-NT系列的网络联结对应型高精度折弯机，用ASIS 100 PLC网络服务系统来统一管理CAD/CAM。在自动化数控技术中。多轴控制已相当普遍。在液压折弯机中，很多设备采用8个控制轴，有的甚至到10个。1.2.4 柔性化为了适应越来越多的多品种、小批量的生产趋势，液压机的柔性要求也越来越突出，主要体现在各式各样的快速换模技术上，包括模具的快速装卸，模具库的建立与管理，模具的快速运送等。1.2.5 高生产率与高效率高生产率不仅体现在设备本身的高速化，更主要体现在辅助工序的自动化与高效率，把辅助工序占用主机的机动时间减到最少。诸如采用上、下料
9、机械手、模具（工具）磨损的自动检测、自动润滑系统、自动分拣系统、自动码垛、移动工作台的告诉开进与开出与其准确定位于锁紧等。1.2.6 环境保护与人身安全保护除了防止滑块自行下滑的安全锁紧装置外，红外线光幕保护系统也在许多场合得到采用。在液压系统中，油液泄漏的污染，促进对各种密封系统做了许多改进。在挤压生产线中，锯切噪声对环境影响很大，因此把锯切工序密封于箱行装置中，并配以锯屑自动收集与运输装置，极改善了挤压生产环境。1.2.7 成线化与成套化现代化的生产要求设备供应商不只是单台设备供货，而要求供应整个生产线的全套设备，做到交钥匙工程。例如汽车覆盖件生产线，就不能只供应几台大型冲压液压机，而各台
10、液压机之间的传送机械手或传送装置，也是供货的重要容。又如铝材挤压生产线上，除了挤压液压机主机外，还有锭坯加热、拉扭矫直、在线淬火、冷床、中断锯切、定尺锯切、时效处理等几十台挤压前后的辅助设备。因此，成套化与成线化的供货方式已成为当前供货的主流。1.3 液压机的简介液压机是一种利用液体压力能来传递能量的，来实现各种压力加工工艺的机器，油泵传动高压液体直接供给液压机其工作液体是抗腐蚀液压油，防腐蚀，防锈润滑性能好，油的粘度比较大，易于密封。液压机是锻压机械的一大类，它是飞机、汽车和拖拉机等工业部门不可缺少的加工设备，因此，它在机器制造业中占有重要地位。液压机同所有的液压系统一样是根据帕斯卡原理制成
11、，是一种利用液体压力能来传递能量的机器。自19世纪问世以来发展很快，已成为工业生产中必不可少的设备之一。由于液压机在工作中的广泛适应性，使其在国民经济各部门获得了广泛的应用。如板材成型；管、线、型材挤压；粉末冶金、塑料与橡胶制品成型；胶合板压制、打包；人造金刚石、耐火砖压制和碳极压制成型；轮轴压装、校直等等。各种类型液压机的迅速发展，有力地促进了各种工业的发展和进步。八十年代以来，随着微电子技术、液压技术等的发展和普与应用，液压机有了更进一步的发展。目前，液压机的最大标称压力已达750MN，用于金属的模锻成型。众多机型已采用CNC或工业PC机来进行控制，使产品的加工质量和生产率有了极大的提高。
12、随着人们生活水平的提高，金属压制和拉伸制品的需求逐年提高，同时，对产品品种的需求也越来越多，另一方面产品的生产批量日益缩小。为与中、小批量生产相适应，需要能够快速调整的加工设备，这使液压机成为理想的成型工艺设备。特别是当液压机系统实现具有对压力、行程速度单独调整功能后，不仅能够实现对复杂工件以与不对称工件的加工，而且，实现了极低的废品率。这种加工方式还适合于长行程、难成型以与高强度的材料。可变的动力组合、短的加工时间、根据工件长度的简易的压力行程调整，这与机械加工系统相比，有其优越性。液压机一般由本体（主机）与液压系统两部分组成。它由上横梁、下横梁、四个立柱和十六个外螺母组成一个封闭框架，框架
13、承受全部工作载荷。工作缸固定在上横梁上，工作缸装有工作柱塞，它与活动横梁相连接。活动横梁以四根立柱为导向，在上、下横梁之间往复运动。在活动横梁的下表面上，一般固定有上模（上砧）而下模（下砧），则固定于下横梁上的工作台上。当高压液体进入工作缸后，在工作柱塞上产生很大的压力，并推动柱塞、活动横梁与上模向下运动，使工件在上、下模之间产生塑性变形。回程缸固定在下横梁上，其中有回程柱塞，它与活动横梁相连接。回程时，工作缸通低压，高压液体进入回程缸，推动回程柱塞 , 向上运动，带动活动横梁回到原始位置，完成一个工作循环。液压机的基本参数：公称压力（公称吨位）与其分级、最大净空距（开口高度）H、最大行程s、
14、工作台尺寸（长宽）、回程力、活动横梁运动速度（滑块速度）、允许最大偏心距、顶出器公称压力（公称吨位）与行程。液压机本体一般由机架、液压缸部件、运动部分与其导向装置组成。液压机本体结构的设计应考虑以下三个基本原则：（1）尽可能地满足工艺要求，便于操作；（2）具有合理的强度、刚度与运动部分的导向精度，使用可靠，不易损坏；（3）具有很好的经济性，重量轻，制造维修方便。一个正常工作的液压系统，一般都应具有下列五个主要部分：（1）动力源液压泵站 它将电动机（或其他原动机）输出的机械能转变为工作液体的压力能，一般为液压泵；（2）执行元件 包括液压缸和液压马达，它把工作液体的压力能重新转变为往复直线运动或回
15、转运动的机械能，推动负载运动；（3）控制元件 包括对液压系统中液体压力、流量（速度）和方向进行控制和调节的压力阀、流量阀和方向阀，实现液压系统的工作循环；（4）辅助元件 为保证液压系统正常工作所需的上述三类元件以外的装置，在系统中起到输送、贮存、加热、冷却、过滤和测量等作用。包括管路、管接头、油箱、过滤器、蓄能器以与各种指示和控制仪表等；（5）工作介质利用它进行能量和信号传递。 液压系统已经在各个工业部门与农林牧渔等许多部门得到愈来愈广泛的应用，而且愈先进的设备，其应用液压系统的部分就愈多。世界工业发达都将液压工业列为竞相发展的产业，其发展速度也远远高于机械工业的发展速度。现代液压都将液压工业列为竞相发展的产业，元件、系统与其控制已发展成为综合的液压技术，其应用和发展被普遍认为是衡量一个国家的工业水平和现代工业发展水平的重要标志。1.4 金属屑压块机的简述金属屑压块机主要是用于将铸铁屑、钢屑、铜屑、铝屑、优质矿粉等金属原料通过高压直接冷压成36公斤的圆柱饼块，整个过程不需加温、添加剂，或其他工艺，以便于储运与减少回收再利用过程中的损耗。适用于铝合金型材厂、铸钢厂、铸铝厂、铸铜厂、汽配、五金等铸造相关企业。机型分类与构成：设备在机型上分为立式机型和卧式机型两种形式，主要由以下部件构成：主机：由机架、主液
