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1、 毕 业 论 文（设 计）论文（设计）题目：落料剪切装置液压剪的液压系统设计目 录摘 要1ABSTRACT2第1章 绪 论31.1冷弯成型31.2剪板机的简介31.3液压传动技术的发展概况3第2章 剪板机液压系统的工作原理及机构组成52.1 液压系统基本工作原理52.2 主要机构组成62.3 流量控制阀简介9第3章 液压传动系统的参数设计与工作原理123.1 液压剪板机参数设计123.2 主要参数设计153.3 液压缸的结构设计203.4 缸筒结构的设计23第4章 设计选取液压系统图254.1液压系统图254.2计算和选取液压元件26第5章 液压系统性能演算295.1系统压力损失计算295.2
2、计算液压系统发热及温升31结 论34参 考 文 献35致 谢36清华大学本科毕业设计摘 要液压技术是现代制造的基础，它的广泛应用，很大程度上代替了普通成型加工，全球制造业发生了根本性变化。因此，液压技术的水准、拥有和普及程度，已经成为衡量一个国家综合国力和现代化水平的重要标志。为适合这种行势，需要大量设计一些液压机的工作系统。本次就是要设计一款剪板机液压系统。液压技术已被世界各国列为优先发展的关键工业技术，成为当代国际间科技竞争的重点。这是机械类液压设计说明书，是根据液压设计手册上的设计程序及步骤编写的。本设计的主要内容包括：剪板机液压系统的设计课题及有关参数；液压缸工作压力和流量的确定；液压
3、系统图的拟定；驱动电机及液压元件的选择；液压系统主要性能的验算。关键词 ： 剪板机；液压缸；液压泵；系统压力ABSTRACT Hydraulic technology is the foundation of modern manufacturing, and its wider application, to a large extent replaced the ordinary forming, the global manufacturing sector has undergone fundamental changes. Therefore, the hydraulic techn
4、ology standards, possession and penetration, has become of a countrys comprehensive national strength and an important indicator of the level of modernization. This trip is suitable for potential, a lot needs to design some hydraulic system of work.The design for hydraulic machinery design specifica
5、tion is based on hydraulic design manual on the design of the procedures and steps to prepare. The main content of this book include: cutting plate machine hydraulic system design issues and related parameters; hydraulic cylinder pressure and flow of work to be confirmed; hydraulic system of the pla
6、n drawn up; drive motor and hydraulic components of choice; hydraulic system Checking performance of the major design experience. Key words: Cutting plate machine; Hydraulic cylinder; Hydraulic pump; Pressur 第1章 绪 论1.1 冷弯成型冷弯成型是通过顺序配置的多道次成型轧辊，把卷材、带材等金属板带不断地进行横向弯曲，以制成特定断面型材的塑性加工工艺。冷弯成型是一种节材、节能、高效的金属板
7、料成型新工艺、新技术。利用这一工艺，不但可以生产出高质量的型钢产品，而且能够缩短产品开发的周期、提高生产效率，从而提高企业的市场竞争力。 1.2 剪板机的简介随着现代科学的发展剪板机工艺也发生了很大变化，已由传统的手工操作发展到今天的全自动机械化。剪板机是一种用于剪切金属板料的机床。大中型剪板机的主运动（剪刀上、下）多数采用液压传动，即采用液压缸带动剪刀（架）上下。为了防止板料翘起或移动，剪切时必须用压料脚将板材压紧。而为了减少送料时摩擦力，送料时采用拖料球支承板料。这些辅助动作用若干个小辅助缸完成。剪切时主缸的典型动作循环为：空程下行剪切缓冲快速回程。在下行过程中主缸可随时停止运动并退回（点
8、动）。为了对刀，剪板机中有一个轻压对线状态，此时剪刀下行的力很小，不会损害板料。1.3 液压传动技术的发展概况液压传相对于机械传动来说，是一门发展较晚的技术。自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术只有二三百年的历史。直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。20世纪60年代以来，液压技随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展，并渗透到各个工业领域中。液压技术开始向高速、高压、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制(CDC)、机电一体化技术
9、、可靠性技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向。我国的液压工业开始于20世纪50年代，最初只应用于机床和锻压设备上，后来又用于拖拉机、剪板机和工程机械。现在，我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、生产技术以及进行自行设计，现已形成了系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。尽管如此，我国的液压元件与国外先进的同类产品相比，在性能上，在种类上、在规格上仍存在着较大的差距。我国已瞄准世界发展主流的液压元件系列型谱，有计划地引进、消化、吸收国外最先进的液压技术和产品，大力开展产品国产化工作。我国的液压技术在21世纪必将获得更快的发展。第2章 剪板机液压系统的工作原理及机构组成2.1
10、 液压系统基本工作原理由于剪刀有一定宽度，剪切刀架用两个主缸驱动。一般将两个活塞杆直接和剪切刀架固定连接，液压系统中不再采用保证两缸运动保持同步的回。液压系统中有三个压料缸和三个托料缸，这些缸都是单作用缸，即都利用弹簧实现回程。1.空载启动泵启动时电磁阀10处于中位，插装阀主阀1的弹簧腔直接通回油，泵出口通过主阀1和油箱连通，泵卸荷。2.空程下行按下循环开始按钮时，电磁铁2DT，3DT通电。2DT通电时阀1的弹簧腔和回油路断开，阀1的开启压力亦即系统的最高压力由阀8调定。3DT通电使阀2关闭，阀3开启，泵输出的压力油经阀3进入压料缸和托料缸，使板材压紧和托料球缩回。当泵的供油压力升至由主阀6和
11、先导阀16组成的顺序阀的调定压力时，油液进入主缸上腔，这保证了只有在具有足够的压紧力时，剪刀刀架才能开始下行。同时主缸下腔的压力必须到由主阀5和先导阀15组成的压力阀的调定压力时油液才能排出。主缸下腔形成背压，此背压起平衡剪切刀架自重的作用，使主缸空程下行的速度仅与泵的供油量有关。3.剪切当空程下行至剪刀与被剪板料接触时，主缸上腔压力进一步升高，压力继电器18发出信号，使4DT通电。此时主阀5的弹簧腔通过单向阀19和电磁阀12的左位和回油连接，主缸下腔不再存在背压。主缸的最大有效作用力即剪刀上的剪切力增加，对板料进行剪切。4.缓冲板料剪断后主缸上负载突然消失，主缸上腔压力降低，压力继电器18复
12、位，4DT断电。主缸下腔又恢复背压，以避免剪切刀架的运动速度失控。5.刀架回程刀架下行到终点时行程开关使3DT断电，2DT，5DT通电。此时阀3关闭，阀2，阀4开启。压力油经阀4进入主缸下腔，而上腔则经单向阀7，主阀2回油，刀架回程运动。同时压料缸和托料缸（阀17右侧门打开）进油腔也经阀2通回油，在弹簧作用下退回。当主缸退到原位时，原位行程开关使全部电磁铁断电，油路恢复启动前的状态，油泵卸荷。 6.轻压对线按下对刀按钮，电磁铁1DT，3DT通电。此时除主阀1的开启压力（亦即系统的最高压力）由先导阀11调定外，其他情况和下行相同。由于将先导阀11的压力调整得较低，当剪刀接触工件，压力上升后，其剪
13、切力不足以将板料剪断，故可以用来观察并调整板料的位置。2.2 主要机构组成 剪板机液压系统主要由插装阀主阀、单向阀、电磁阀、梭阀、压力继电器等组成。它的工作流程：空载启动空程下行剪切缓冲快速回程。液压剪板机由主机及动力机构两大部分组成。主机部分包括机身、主缸、顶出缸及充液装置等。动力机构由油箱、高压泵、低压控制系统、电动机及各种压力阀和方向阀等组成。电气装置按照液压系统规定的动作程序，选择规定的工作方式，在发出讯号的指令下，完成规定的工艺动作循环。 动力机构在电气装置的控制下，通过泵和油缸及各种液压阀，实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方
14、式，它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性，液压控制在工业上受到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质，来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制如图2.1液压传动原理图。 图2.1液压传动原理图从原理上来说，液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原（图2.2），就是说，液体各处的压强是一致的，这样，在平衡的系统中，比较小的活塞上面施加的压力比较小，而大的活塞上施加的压力也比较大，这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递，可以得到不同端上的不
15、同的压力，这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。 图2.2 帕斯卡原理图液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件，主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作，所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是最常见的一种液压泵，它通过两个啮合的齿轮的转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵，在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音。 液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置，主要包括液压缸和液压马达。液压马达是与液压泵做相反的工作的装置，也就是把液压的能量转换称为机械能，从而对外做功。 液压控制元用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制，以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性，使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方
