YA32—315液压机液压系统设计毕业论文开题报告.pdf

徐州工程学院毕业设计（论文）开题报告课题 名称：YA32YA32 315315 液压机本体和液压系统设计学生姓名：王鹏 学号:2009060322520090603225指导教师：张元越 职称:讲师所在学院：_ 机电工程学院 _专业 名称：机械设计制造及其自动化徐州工程学院20132013 年 2 2 月 1010 日、课题简介:液压机是一种利用液体压力能来传递能量，以实现各种压力加工工艺 的机器。Y32Y32系列四柱液压机，机身结构为三梁四柱式，结构简单，通用性 强，适应于拉伸、弯曲、校正、压装等工艺。液压系统采用大流量插装阀系统，体现了现代液压控制的发展方向。具有重要的实际价值。、YA32-315液压机介绍:特点与用途：Y D32Y D32 系列四柱液压机，液压系 列采用二通插装阀；电器控制系统可配“PCPC 可 编程序控制器，并有独立的电器及液压动力机 构。采用按钮集中控制，可实现调整、手动及 半自动操作方式。该机种适用于拉伸、弯曲、翻边、校正、压装及冷、热挤压等工艺。根据 用户需要可配备行程数显，压力数显等功能。性能特点：三梁四柱式结构，经济实用。液压控制采用整体式插装阀集成系统，减少了泄漏点，动作可靠，使用寿命长。可实现定压、定程两种成型工艺，具备保压延时功能，延时时间可调。工 作压力、行程可在规定范围内调节。采用按钮集中控制，具有调整、手动 及半自动三种操作方式。适用领域：适用于金属材料的拉伸、冲裁（应选配冲裁缓冲装置）、弯曲、翻边、冷挤压等各种冲压工艺，还适用于较正、压装、粉末制品和磨料制 品的压制成型以及塑料制品，绝缘材料的压制成型。可选附件或功能：移动工作台冲裁缓冲装置光电保护装置换模用浮动导轨和滚动托架模具快速夹紧机构行程、压力、速度数显、数控装置触摸式工业显示屏液压系统加热、冷却装置打料装置换模小车滑块安全栓模具加热及温控装置PLC 可编程控制器压边圈及驱动系统。技术参数YD32-6 YD32-1 YD32-1YD32-20 YD32-25 YD32-25 YD32-31YD32-313kNkNkNmm63019012050000100019016550060160019021056002000280240710025002804007100A2500280400710531506306008005A3150630600800YD32-4004000630500800公称力顶岀力回程力滑块行程顶岀行程最大开口高度空程滑块速度工作回程上升顶岀速度退回左右工作台尺寸前后左右机器外形尺寸前后地面上高度电机功率机器总重量mm200mm800Mm/s100Mm/s8-16Mm/s85Mm/s55Mm/s105mm580mm500mm2500mm1430mm3220kW5.5kg28002002008009001201007-154-10907075751401406908006308002500255014301430325032107.5114300650020011201205-1295801451000940265013503800151300020011201304-106080145112010002800140039501520011201604-10608014518001200360014004290151600030012501005-12605514512601160350015004600223001250905-126055145900900315015004500221700030012501004-1070551451250125035001600485022195001430016000YD32-500YD32-500A YD32-630 YD32-630A2500YD32-80 YD32-10 YD32-160 YD32-2 YD32-200000010000020002A63002+80001000公称力kN5000630026300800080001000016002顶岀力kN1000100040010001000100016001000 X2238502回程力滑块行程顶岀行程最大开口高度空程kNmmmmmmMm/sMm/sMm/sMm/s90090035015001007-158075290035015001507-15907585090035015001005-12857585090035015001305-1285751000100035018001205-1295951300100035018001105-128575720120035018001204-995701300130050018001104-970602+720160050020001304-975651354600滑块速度工作回程上升顶岀速度退回左右工作台尺寸前后左右机器外形尺寸Mm/smm17014001702200170160017022001702200210250016028001603200220045003200mmmmmm140039002150160048002250160045102250160049002250160048002400180051002400200056002600260060003600前后地面上高度mm52002560025400257002570026000362003720038000337电机功率机器总重量kW22kg28500223400022420002248000305300022720003037110000160000250000三、选题的依据及意义:YA32YA32 系列四柱液压机解决了塑性材料的产品成型问题。高的工作压力 是该设备工作时的特点，泄漏的液压油将污染环境，液压冲击现象将影响 设备安全稳定的工作。这些不足之处将是液压机今后值得进一步研究和改 进的问题。四、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述)：(1)(1)液压传动技术的研究发展动向及应用情况 液压传动技术的发展与研究动向随着科学技术的不断进步，目前液压技术正向着高压、高速、大功率、高效、低噪音、经久耐用、高度集成化的方向发展。由于计算机科学技术 的成熟，一些新型液压元件和液压系统的设计都运用了计算机 CADCAD、CATCAT、CDCCDC 计算机实时控制、计算机仿真与优化等计算机辅助技术，很大程度上 提高了产品设计的质量。虽然液压传动技术方便简洁，但是液压传动中存 在着一些亟待解决的问题，如：液压系统工作时的稳定性、工作介质的泄 漏、液压冲击对设备可靠性的影响等等，这些问题都是液压传动技术需要 研究和解决的。任何技术的改革和创新，都必须以稳定、可靠的工作为前 提，这样才具有它的实际意义。液压传动技术的应用 液压传动技术发展到今天已经拥有较为完善的理论和实践基础。虽然 液压传动还存在一些缺陷，但总体上优点还是盖过了缺点。正因为液压传 动具有很多机械传动所不具备的优点，液压传动技术在机械工业的各个领 域得到了广泛的应用，如：矿山机械、工程机械、冶金机械、建筑机械、起重机械等。液压技术的应用实现了从手动到半自动化、自动化的逐步发 展，从而也推动了机械工业的向前发展。在整个机械传动工程中，液压传 动技术扮演了举足轻重的角色。（2 2）液压传动的特点 液压传动的优点 液压传动技术与传统的机械传动相比，液压传动操作方便简单，调速 范围广，很容易实现直线运动，具有自动过载保护功能。液压传动容易实 现自动化操作，采用电液联合控制后，可以实现更高程度的自动控制以及 远程遥控。液压传动系统可以灵活布置各个元件，由于工作介质为矿物油，良好的润滑条件延长了元件的使用寿命。液压传动的缺点由于液压传动的工作介质是流体矿物油，因而沿程、局部阻力损失和 泄漏较大，泄漏的矿物油将直接对环境造成污染，有时候还容易引发各种 安全事故。液压油受温度的影响很大，因而不能在很高或很低的温度条件 下工作。因为液压油存在一定的压缩性，所以液压传动的传动比不恒定，不能保证很高的传动精度。密封状况的好坏对液压传动影响很大，因而液 压元件必须具有较高的制造精度。液压传动的故障排除不如机械传动、电 气传动那样容易，因此对维护人员有较高的技术水平要求。(3)YA32YA32 系列四柱液压机的基本情况概述目前 YA32YA32 系列四柱液压机在我国主要用于实现塑性材料的压力加工工艺如：冷挤、校直、弯曲、冲裁、拉伸等。此外液压机还用于粉末冶金、翻边、压装等成型工艺。液压机按工作介质的不同可分为油压机和水压机，前者的压力传导是通过油液来实现，而后者则靠乳化液实现，因工况要求 的不同来选择不同类型的液压机。YA32YA32 系列四柱液压机由电气控制系统、液压控制系统、主机三部分组成，通过液压油管和电气装置的构成统一整体。其中电气控制系统由电控箱、操作箱、电气管道等构成；液压控制系统由动力机构、液压管道、限位装置、液压元件等构成；主机则由机身、主缸、顶出缸等构成。一般情 况下液压机完成一次工作循环包括如下主要动作：主缸活塞滑块快速下行-主缸活塞滑块慢速下行并逐渐加压-主缸保压-主缸卸压-主缸活塞滑 块快速回程-顶出缸活塞顶出-顶出缸活塞回程。在拉伸薄板时，胚料还需要顶出缸压紧，这样的工况就要求顶出缸保持一定的压紧力并随着主缸一起下行。如果没有达到所需的加工精度，可以通过调节锁紧螺母和调节 螺母来调整液压机的加工精度。五、研究内容及实验方案：(1 1)主要技术要求参数：公称力(最大压力)3150KN3150KN 回程力 600KN600KN 顶出力 630KN630KN 液体最大工作压力 25 Mpa25 Mpa 拉伸滑块行程 800mm,800mm,顶出活塞 最大行程 300mm,300mm,滑块距工作台最大距离 1250mm1250mm。主要用途：用于可塑性材料的压制工艺，如粉末制品成型、塑料制 品成型、冷热挤压金属成型、薄板拉伸、冲压、弯曲、翻边、校正等工艺。(2 2)设计的基本思路、方案分析、理解设计任务书的要求-查阅相关资料-初步拟订设计方案-设计方案对比并确定最佳方案T参数的设计计算T零件设计T装配图草图-零件草图-绘制零件图-绘制装配图-编写设计说明书(3 3)YA32YA32 系列四柱液压机的工作原理及过程 主缸快速下行按下启动按钮，相应的电磁阀得电吸合，主缸活塞滑块 在自重作用下快速下行。此时仅靠液压泵供油是不能满足快速下行的要求 的，必须靠位于主缸顶部的辅助油箱供油来补充上腔形成的局部真空。慢速加压当主缸活塞滑块下行到一定位置并压下行程开关时，相 应的电磁阀得电，辅助油箱供油结束，转为液压油泵为主的供油形式，完 成快速下行向工进的转换。主缸活塞滑块不断下行最终会抵住工件，阻力 急剧增大，主缸上腔的压力提高。主缸保压当主缸上腔的油压达到设定压力值后，压力继电器发出 信号，相应的电磁阀得电，阀芯回到中位密封上下油腔，靠单向阀完成保 压功能。主缸卸压保压一段时间后，保压过程结束，时间继电器发出信号，使相应的电磁阀得电，主缸活塞处于回程状态。由于上腔的压力很高，为 了防止液压冲击，应将上腔先卸压再让主缸活塞回程。采用带卸荷小阀芯 的液控单向阀将高压油泄回油箱，使主缸上腔的高压油的压力降到较低值，实现主缸活塞的安全快速回程。顶出缸 活塞顶出主缸活塞滑块回程完毕后，按下顶出按钮，相应的电磁 阀得电，这时顶出缸下腔进油，活塞上升将工件顶出。活塞回程工件顶出后，按下回程按钮，使控制回程的电磁阀得电，上腔进油，活塞下降，回程完成。浮动压边在进行薄板拉伸时，要求顶出缸有一定的压力将胚料压 住并随主缸活塞滑块一起下行。浮动压边可满足薄板拉伸时的压紧要求。(4)YA32YA32 系列四柱液压机系统的特点及应用范围 YA32YA32 系列四柱式液压机系统的优点 该液压系统采用的液压泵具有高压、大流量、恒功率、变量等特点，满足工艺要求并节省能耗；该液压系统能够准确控制并完成零件的压力加工，加工质量可以通过 调节设备来保证；主缸活塞滑块的快速下行靠自重作用来完成，通过辅助油箱补充油液来填充局部真空。这样的快速运动回路结构简单，运用的液压元件少；液压机运用单向阀完成主缸的保压功能，采用带有卸荷小阀芯的液控 单向阀构成泄压回路，完成主缸的卸压；液压机的主缸与顶出缸运动互锁。即主缸运动时顶出缸是不能够运动 的，反过来也一样。这样可以提高液压机工作中的安全性和稳定性；液压机的液压和电气控制采用按钮集中控制，可实现调整、手动、半自动等操作工艺，简单明了。YA32YA32 系列四柱式液压机系统存在的不足 液压机属于高压工作设备,进行零件的压力加工时,随着压力的不断升 高泄漏也会不断增大,这样不利于保证零件的加工精度，同时对环境也造成 污染；液压机压力加工完成后，卸压时存在很大的液压冲击，对设备损害很大；按下液压机启动按钮后，执行部件并不能够立刻动作，还需有一段“反 映时间”，动作灵敏性不及电气控制；液压机出现故障不容易及时找到并排除，给维护带来很大的技术难题和 不便；液压机工作时会形成液压冲击、气蚀等现象，形成了噪音，不利于营造 好的工作环境。六、目标、主要特色及工作进度（1 1）设计目标及特色 选择合理的液压系统设计方案（工艺方案设计、液压系统原理图设 计、液压站总体布局设计、总体布局设计）满足液压系统的使用性能和安 全要求；技术设计（各组成部分及液压系统的控制系统设计、电气控制系统 设计、结构设计、材料选择、零件强度与刚度校核、绘制设计图样和编写 技术文件）；选择合理的材料、液压元件和制造加工工艺；整个液压机系统的设计要满足拆装方便，便于运输的要求；通过液压传动控制系统和电气控制系统对主机进行动作循环控制，使液压机能够准确如下动作：主缸活塞滑块快速下行、主缸活塞滑块慢速 加压、主缸保压、主缸卸压、主缸活塞滑块回程、顶出缸活塞顶出、顶出 缸活塞退回；设备设计达到布局合理，结构紧凑、工作稳定可靠、操作简单、维 护方便、污染小、噪音低、自动化程度高等要求；能够完成冲压、冷挤、校直、弯曲、粉末冶金压制成型、薄板拉伸、压装成型等加工工艺要求。2 2）工作进度1.1.查阅相关资料，外文资料翻译，撰写开题报告2.2.3.3.整体方案设计和绘制机构运动简图主要构件的强度等设计计算第 1 1 周第 2 2 周第 3 3 周第 4 4 周第 5 5 周第 8 8 周4.4.5.5.6.6.绘制装配图及其各零件工作图编制设计说明书撰写毕业论文第 9 9 周第 1111 周第 1212 周第 1313 周第 1414 周第 1616 周第 1717 周7.7.答辩准备及毕业答辩七、参考文献：1 GB9166-88.四柱液压机精度.北京:国家标准局2 JB3915-85.液压机安全技术条件.北京:中华人民共和国机械工业部3许福玲、陈尧明主编.液压与气压传动（第二版）.北京：机械工业出版社4章宏甲、黄谊、王积伟主编.液压与气压传动.机械工业出版社