20MN大型数控框架式液压机设计研究.pdf

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1、2 0 M N 大型数控框架式液压机设计研究D e s i g no f2 0 M NL a r g eC N CF r a m eH y d r a u l i cP r e s s作者姓名医党学位类型堂压亟学科、专业扭越遮让及理论研究方向数主丝逡让区瑰垡逡让理途一导师及职称莹江数援2 0 1 1 年3 月确认符合合肥工业大答辩委员会签名：(工作单位、职称)主席：以疵q(铘工业馗、教授)委觅七毒夕(，翎臼枇钢、高脚髓彳伽则剧糊导厩磷L(，翎吕础媸 教授夕独创性声明本人声明所早交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究：r 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中

2、不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金鲤些太堂或其他教育机构的学位或证书而使川过的材料。与我一同上作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字：际茹签字日期：加，牌咿群日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解合肥工业大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权合肥：1：业火学可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名：阵澎导师签名：签字日

3、期：加年噼月冲日学位论文作者毕业后去向：l：作单位：通讯地士I L：签字日期：年月日电话：邮编：2 0 M N 大型数控框架式液压机设计研究摘要大型数控框架式液压机，作为高档数控机床的一个类别，广泛应用于石化、航空、军工、航天等行业，同时在民品制造领域中有广阔的用武之地。液压机作为一种通用的锻压设备，机身在工作时的变形大小、振动特性及其他特性对工件的加工质量有极大的影响。传统设计方法都是把机身模型进行简化，粗略估计零部件的各种特性，这样很难保证计算的精度和可靠性，并且，设计者为了使机身结构能够满足加工要求，通常不得不加大安全系数，这就必然导致液压机重量增加，从而使材料浪费且无法判断其是否满足重

4、量特性的要求。有限元方法，作为现代设计理论的一种，它的出现，为大型复杂结构件的结构分析提供了一种有效而精确的分析方法。本论文以R Z U 2 0 0 0 H M-S M 快速薄板拉伸液压机机身为研究对象，基于液压机设计理论，以大型有限元分析软件A N S Y S 作为分析工具，对该液压机的机身进行了有限元静态分析和计算，得出了液压机机身的受力情况、应力应变状态和等效位移情况，检验了在原有结构设计时机身在公称力作用的工况，为液压机机身机构的优化方案提供了参考依据。液压机在实际生产中会伴有一定强度的振动，这种现象将严重影响被加工零件的质量。解决液压机在加工时的振动问题一直都是液压机设计中的关键技术

5、，对液压机机身结构进行模态分析，求出其固有频率和相应振型，对解决这个问题有很大的借鉴意义。本文计算了R Z U 2 0 0 0 H M-S M 快速薄板拉伸液压机机身的固有频率和相应振型，并分析了前六阶振型对液压机工作情况的影响，为以后液压机的振动特性分析、振动故障诊断与预报及其结构动力特性的优化设计提供了依据。关键词：液压机；有限元方法；A N S Y S：静力分析；模态分析D e s i g no f2 0 M NL a r g eC N CF r a m eH y d r a u l i cP r e s sA b s t r a c tL a r g eC N Cf r a m eh

6、y d r a u l i cp r e s s，a sac a t e g o r yo ft o pg r a d eC h I Cm a c h i n et o o l s，w i d e l yu s e di np e t r o c h e m i c a l，m i l i t a r y,a v i a t i o n，a e r o s p a c ea n do t h e rv o c a t i o n s，w h i l em a n u f a c t u r i n gp r o d u c t sf o rc i v i l i a na r e a s A

7、sag e n e r a lf o r g i n ge q u i p m e n t，b o d ys i z ea tw o r ka n do t h e rc h a r a c t e r i s t i c so ft h ed e f o r m a t i o nh a v eag r e a ti m p a c tt ot h eq u a l i t yo fw o r k p i e c e T h et r a d i t i o n a ld e s i g nm e t h o di ss i m p l i f i e db o d ym o d e l，a

8、r o u g he s t i m a t ev a r i o u sp r o p e r t i e so fc o m p o n e n t s，S Oi t S d i f f i c u l tt oa s s u r et h ea c c u r a c ya n dr e l i a b i l i t y M o r e o v e r,d e s i g n e r si no r d e rt om e e tt h ep r o c e s s i n gr e q u i r e m e n t so ff u s e l a g es t r u c t u

9、r e，o f t e nh a v et oi n c r e a s es e c u r i t yc o e f f i c i e n t,t h i sw i l li n e v i t a b l yl e a dt oh e a v yh y d r a u l i cp r e s s,s ot h a tw a s t em a t e r i a la n dc a nn o td e t e r m i n ew h e t h e ri tm e tt h er e q u i r e m e n t si ni m p o r t a n tc h a r a c

10、 t e r i s t i e s F i n i t ee l e m e n tm e t h o d，a sak i n do fm o d e r nd e s i g nt h e o r y,i ta p p e a r s，p r o v i d ea l le f f i c i e n ta n da c c u r a t em e t h o do fa n a l y s i sf o rt h el a r g e s c a l ea n dc o m p l e xs t r u c t u r e s T h i sp a p e rs t u d i e s

11、t h eR Z U 2 0 0 0 H M S MF a s tH y d r a u l i cP r e s sF u s e l a g e，b a s e do nt h eh y d r a u l i cm a c h i n ed e s i g nt h e o r y,a n du s i n gt h ef i n i t ee l e m e n ta n a l y s i ss 0 1 a r eA N S Y Sa s at o o l，a n a l y z i n gt h eb o d yo ft h eh y d r a u l i cm a c h i

12、n ea n dc a l c u l a t e dt h ef o r c e s，s t r e s s，s t r a i na n de q u i v a l e n td i s p l a c e m e n to fh y d r a u l i cm a c h i n ef u s e l a g e，e x a m i n e dt h ec o n d i t i o n so fo r i g i n a ls t r u c t u r a ld e s i g nf o r c e di nt h en o m i n a lo p e r a t i n g，

13、a n dp r o v i d e sar e f e r e n c ef o rt h eo p t i m i z a t i o no fh y d r a u l i cp r e s sf u s e l a g e H y d r a u l i cp r e s sm a c h i n ei na c t u a lp r o d u c t i o nw i l lb ea c c o m p a n i e db yac e r t a i ni n t e n s i t yo fv i b r a t i o n,t h a tw i l ls e v e r e

14、l ya f f e c tt h eq u a l i t yo ft h ep r o d u c t sw h i c hp r o d u c e db yi t S os o l v et h ev i b r a t i o np r o b l e mh a sa l w a y sb e e nt h ek e yt ot h ed e s i g no fh y d r a u l i cp r e s st e c h n o l o g y I th a sag r e a tr e f e r e n c et h r o u g ht h em o d a la n

15、a l y s i st ot h es t r u c t u r eo fh y d r a u l i cm a c h i n eb o d y,f i n d i n gt h en a t u r a lf r e q u e n c i e sa n dm o d es h a p e s T h i sp a p e ra n a l y z et h ef i r s ts i xv i b r a t i o nm o d e so ft h ei m p a c tt oh y d r a u l i cp r e s s，a n dp r o v i d eab a s

16、 i sf o rt h ef u t u r ea n a l y s i so ft h ev i b r a t i o nc h a r a c t e r i s t i c so fh y d r a u l i cm a c h i n e s，v i b r a t i o nf a u l td i a g n o s i sa n df o r e c a s to ft h ed y n a m i cc h a r a c t e r i s t i c si no p t i m a ld e s i g n K e yw o r d s：h y d r a u l

17、i cp r e s s；F i n i t ee l e m e n tm e t h o d；A N S Y S；S t a t i ca n a l y s i s；M o d a la n a l y s i s致谢时光荏苒，不觉间三年的硕士求学路已到尽头，闭上眼睛，回想起过去的岁月，总是心潮澎湃，难以忘怀。这三年，我学到了很多，在此，我向这些年来，所有指导、关心、帮助和支持我的老师、同学、亲友表示衷心的感谢!首先，我要衷心感谢我的导师韩江教授和夏链副教授，在他们的悉心指导下，我完成了我的硕士研究生毕业论文。导师渊博的知识，严谨的治学态度，精益求精的工作精神，诲人不倦的高尚师德，严于律

18、己、宽于律人的崇高风范，朴实无华，平易近人的人格魅力对我有深远的影响。这三年里，在导师的教导下，我的科研能力，理论水平，发现问题、分析问题和解决问题的能力，都有了极大的提高。韩老师和夏老师在我学习和生活上给予的关怀与帮助我将永远铭记在心。衷心感谢韩春明老师，翟华老师，祖咂老师、何高清老师、余道洋老师、丁志老师、朱仁胜老师等对我的关怀、指导和帮助，特别是在科研项目上对我的指导和帮助。衷心感谢大学本科四年和硕士研究生三年里所有给我上过课的老师，是他们传授给我了丰富的知识，促使我能够一步步攀登知识的高峰，一步步向一个机械方面专业人才的方向迈进!衷心感谢我的同学王思国、李虎、刘凌全、黄海金、朱念恩、张

19、忠锥、黄涛、王晓明、肖扬、王国峰、肖传清、张韬等，很荣幸和你们在一个实验室生活学习，这段时光永远值得我怀念!衷心感谢我的师兄李凯亮、张江华、信傲、马超、葛敬、黄愿，师姐季焓、姚银鸽在学习生活上给我的指导和帮助!衷心感谢师弟牛凤山、黄迪淼、胡春阳、李雪冬、张进、张魁榜，师妹陈静、昂金风等给我的帮助!衷心感谢合肥锻压集团的王玉山总工程师、李贵闪总工程师、时佩林总经理、王浩伟学长等给我的指导、帮助和支持!衷心感谢在百忙之中抽出宝贵时间对论文进行评阅和审议的专家学者们!最后特别感谢我的家人，是他们长期以来不辞劳苦、任劳任怨的辛勤付出以及对我精神和物质上的强大支持，使我最终得以完成学业。作者：陈党2 0

20、 1 1 年0 3 月11 日目录第章绪论11 1 课题背景及意义。11 2 国内外液压机发展现状：。31 2 1 液压机的应用领域31 2 2 各种工艺用途液压机的简要介绍41 2 3 液压机的发展趋势81 3 本文研究的目的和课题来源91 3 1 本文研究的目的91 3 2 本文的课题来源1 01 4 本论文的研究内容及方法。91 5 本章小结1 0第二章现代设计理论在液压机设计研究中的应用1 12 1 计算机辅助设计1 l2 1 1 常用C A D 软件介绍1 l2 1 2 液压机本体C A D 和专家系统1 22 1 3 液压机本体的广义模块化设计1 32 2 可靠性设计：1 32 2

21、 1 可靠性设计的基本概念1 32 2 2 服从正态分布的应力一强度干涉模型j 1 32 2 3 可靠性设计在液压机设计中应用的前景1 42 3 结构优化设计1 52 3 1 结构优化设计的基本概念1 52 3 2 数学模型的建立1 52 4 有限单元法。1 62 4 1 有限单元法的基本概念1 62 4 2 有限元分析软件简介1 72 5 本章小结1 8第三章数控框架式液压机机械结构分析1 93 1 液压机的主要技术参数及结构特点1 93 1 1 液压机的分类与型号1 93 1 2 液压机的基本参数1 93 2 框架式液压机的机身结构2 1。3 2 1 整体框架式机身2 13 2 2 组合框

22、架式机身2 13 2 3 多牌坊框架式机身2 23 3R Z U 2 0 0 0 H M S M 快速薄板拉伸液压机的基本结构及主要技术参数-2 23 3 1 基本结构2 23 3 2 主要技术参数2 33 4 本章小结2 3第四章大型数控框架式液压机机身静态有限元分析一2 44 1 有限元分析建模2 44 1 1 机身有限元建模的基本假定2 44 1 2 机身建模方法的确定。2 44 1 3 结构单元特性分析与选择2 44 2 液压机机身静态有限元分析2 54 2 1 机身有限元模型的建立2 54 2 2 网格划分2 64 2 3 定义载荷和边界条件2 74 2 4 机身静态有限元分析2 8

23、4 2 3 结果分析2 94 3 液压机机身结构优化3 04 3 1 结构优化方案选定3 04 3 2 液压机机身的选型优化设计3 04 4 本章小节3 3第五章大型数控框架式液压机机身模态分析3 45 1 机械结构模态分析。3 65 1 1 机械结构模态分析的概念3 65 1 2 机械结构模态分析的理论3 55 1 3 机械结构模态分析的应用一3 65 2 液压机机身的有限元模态分析一3 65 2 1 大型数控框架式液压机机身模型边界条件的建立3 65 2 2 机身模态分析结果3 75 2 3 结果分析3 95 3 选型优化后机身的有限元模态分析4 05 4 本章小节。4 2第六章结论与展望

24、4 36 1 总结4 36 2 本文创新点4 36 3 展望。4 4参考文献4 5插图清单图2-I 液压机本体专家系统结构图1 3图2-2 应力一强度平面干涉模型一1 4图3-1 机身简化后结构图2 2图4-1 液压机机身实体模型2 5图4-2 导入A N S Y S 后模型2 7图4-3 网格划分后模型2 7图4-4 等效应力云图2 8图4-5 等效应变云图2 9图4-6 等效位移云图2 9图4-7 上横梁选型优化钢板的编号3 1图4-8 立柱选型优化钢板的编号3 l图4 9 下横梁选型优化钢板的编号3 l图4-1 0 最优方案的等效应力云图3 2图4-11 最优方案的等效应变云图。3 3图

25、4-1 2 最优方案的等效位移云图。3 3图5 1 机身一阶振型3 7图5-2 机身二阶振型4 1图5-3 机身三阶振型4 1图5-4 机身四阶振型4 2图5-5 机身五阶振型：4 2图5 6 机身六阶振型4 3图5-7 优化后方案的一阶振型4 0图5-8 优化后方案的二阶振型4 0图5-9 优化后方案的三阶振型4 1图5-1 0 优化后方案的四阶振型。4 1图5-11 优化后方案的五阶振型4 1图5-1 2 优化后方案的六阶振型4 2表格清单表3 1 锻压机械分类及字母代号1 9表3 2 通用特性代号。1 9表3 3R Z U 2 0 0 0-H M 快速薄板拉伸液压机的主要技术参数2 3表

26、4 1 选型优化钢板厚度变化情况3 2表4 2 各种方案分析结果3 2第一章绪论1 1 课题背景及意义装备制造业【1 1，即“生产机器的机器制造业”，又称为装备工业，主要指资本产品制造业，是为满足国家安全需要和国民经济各部门发展而制造各种技术装备的产业总称，是为国民经济进行简单再生产和扩大再生产提供生产技术装备的工业的总称。按国民经济行业分类心1，其产品范围包括7 个大类，分别是通用装备制造业、交通运输设备制造业、电子及通信设备制造业、金属制品业、分属于专用设备制造业、电器装备及器材制造业、仪器仪表及文化办公用装备制造业，共1 8 5 个小类。装备制造业是制造业的核心组成部分，是为国民经济和国

27、防建设提供生产技术装备的制造业，是国民经济发展特别是工业发展的基础。建立起强大的装备制造业，是提高我国综合国力，实现现代工业化的根本保证【3 1。为区别考虑装备制造业的发展方针和对策，以国家直接调控必要性为基础，以产品的知识含量和技术难度为主要依据，可以将装备分为五种类型【4】：1、通用类装备，即传统的机械制造类产品，如工程机械、农业机械、运输机械、建筑机械、机泵阀等一般性装备；2、基础类装备，主要包括有机床、模具、量具、工具、仪器仪表、元器件、基础零部件等，广义上还包括有相应的基础材料和基础技术，是装备制造业的核心装备；3、安全保障类装备，主要包括新型军事装备、尖端科研设备、保障经济安全的关

28、键性设备等；4、成套类装备；5、高新技术关键装备，如超大规模集成电路生产中的硅片切抛、单晶拉伸、封装测试、镀膜光刻等核心技术设备等前沿性核心装备。装备制造业涵盖了国民经济行业分类中生产投资类产品的全部企业。按装备重要性和功能【5】6 1，装备制造业主要包含三方面：l、重要的基础机械，即制造装备的装备，主要包括计算机集成制造系统(D I M S)、柔性制造系统(F M S)、柔性制造单元(F M C)、数控机床(N C)、工业机器人、大规模集成电路及电子制造设备等；2、重要的机械、电子基础件。主要包括先进的气动、液压、密封、轴承、模具、刀具、微电子和电力电子器件、仪器仪表、低压电器及自动化控制系

29、统等；3、重大成套技术装备。主要是国民经济各部门(农业、交通、能源、医疗卫生、原材料、环保等)、科学技术、军工所需的成套装备。如输变电成套设备，大型电力成套设备，化工成套设备，黑色和有色金属冶炼轧制成套设备，先进交通运输设备，大型工程所需重要成套设备，矿产资源的井采及露天开采设备，大型环保设备(污水、垃圾及大型烟道气净化处理)，大型科学仪器和医疗设备，先进适用的农业机械及现代农业设施成套设备，先进大型的军事装备，通信、及航空航天装备，先进的印刷设备等。高档数控机床，简单地说符合网络通信等功能的机床1，是高技术产业发展的支撑，是工业现代化的基石，它贯穿于装备制造业多方面多领域，无论是电厂、高速铁

30、路、飞机、传播等都需要高档数控机床和基础制造装备来进行对它的零件进行加工制造；是保证国防工业发展的战略装备，如航空航天器制造等高技术产业的发展，都需要基础制造装备与高档数控机床作为重要的生产设备。我国的基础制造装备与数控机床经过上世纪末和本世纪初的发展嘲，经过多年努力，我国的机床和基础制造装备取得了长足的进步，国内市场占有率稳步提高。开发出了一批以前受制于国外、长期依赖进1 2 1 的高档数控机床，这几年来每年开发出国家急需的数控机床约一百多个，纳米精密度的曲轴加工、磨床等。随着一大批机床相关企业的崛起，国内市场占有率明显提高，而且部分企业还兼并了国外的知名企业，获得了优秀的人才和知识产权，我

31、们国内和国外的这样一些优势的资源相结合，打开国内和国际的市场，提高了竞争力，创造了一个很好的平台。大型数控框架式薄板冲压液压机，作为高档数控机床的一个类别【9 J，能够广泛应用于军工、航空、石化、航天等行业，同时在民品制造领域如汽车制造业中的覆盖件、油箱、制动片、桥壳、底盘、保险杠生产，以及在厨具、家电、摩托车、拖拉机等的生产制造中均有广阔的用武之地。目前，国内的液压机设计多属于经验设计。机床机械结构的设计计算一直都是沿用一般的结构计算方法，这些计算公式的导出大多是依据强度方面的理论分析，并辅以测试技术和试验方法的研究，具有一定的可靠性和科学依据，但由于液压机结构比较复杂，仅凭简单的计算工具，

32、在计算时需要对计算模型进行很多简化，致使计算精度较差，由于时间耗费大，计算繁冗，有些项目甚至无法计算。因而长期以来，在许多情况下仍沿用类比或外推的方法进行液压机结构的设计。上述比较传统的方法获得的计算结果大多用于不同结构的性能进行定性的比较和分析上，而在实际结构设计时，仍会取较大的安全系数，结果导致结构尺寸和重量加大，这种设计方法不能很好地发挥材料的潜能，液压机结构性能也难以提高。如果没有有效的计算方法，就无法对结构方案设计提供可靠的依据，无法进行优化设计，只能依靠以往的经验进行局部修正。随着数控液压机【l o】产品不断向高刚度、高精度、高速度方向发展，对数控液压机结构静、动态特性的要求越来越

33、高，数控液压机产品结构静、动态特性的分析及其结构参数优化研究就显得越来越重要。本论文来源于合肥工业大学与合肥锻压集团有限公司共同承担的国家重大科技专项“大型数控单双动薄板冲压液压机柔性生产线”(2 0 0 9 Z X 0 4 0 0 4 0 2 1)大型数控单双动薄板冲压液压机的研究与开发项目。该项目实施需要两年，完成后不仅让汽车零配件的精度从毫米级提升到亚毫米级(即误差不超过0 1 毫米)，同时可以满足航天、航空、石油等行业技术与工艺升级的要求。同时该项目将大大提高航天装备中大型拉伸成形零件的制造精度，为“神舟”飞船中大型整流罩的制造提供一流设备。项目主要性能指标将达到发达国家先进产品的技术

34、水平，某些指标甚至超出国外产品。本人参与了该项目的研发工作，主要2针对项目研发的新型液压机R Z U 2 0 0 0 H M S M 快速薄板拉伸液压机的整机机身结构，采用有限元分析方法，对其进行动静态性能研究，进而对设计提出进行修改方案，选择最佳方案，在设计阶段就预测液压机机身的性能，避免盲目性，提高一次成功率，为同类液压机的设计提供理论依据，并提出一条优化液压机结构的路径。本课题研究的目的是：利用有限元分析方法和优化设计方法，在产品设计阶段就能对数控液压机结构静、动态特性做出符合实际的预测并提出改进方向，同时可以在短时间内做出多种方案比较，使数控液压机结构实现优化设计，进而提高产品一次设计

35、成功率、缩短产品开发周期，提高加工中心产品的设计水平。1 2 国内外液压机发展现状1 2 1 液压机的应用领域液压机是一种以液体为工作介质来传递能量，用以实现各种加工工艺的机械n 3。液压机一般都具有以下方面的优点：(1)液压机基于液压传动原理，适应性强，执行元件机构都比较简单，都为工作缸或柱塞缸或活塞缸，其结构上已经能实现、较长的工作行程、较大的工作空间和很大的工作压力，便于加工大型工件或特殊类型(较长或较高)的工件。(2)液压机额定的最大压力可以在液压缸行程的任何位置产生，并且可以在相应转换点长时间保持压力，能满足许多零件的加工工艺要求。(3)液压机执行元件的结构简单，可以灵活布置其在液压

36、机系统中的位置，能根据工艺要求来进行多地点分散或多方位的布置，如倾斜一定角度的、水平的、垂直的等。(4)液压机可以用各种阀满足在一个工作循环中的调压或限压要求，安全性能好，且不易发生超载现象，有利于保护模具。(5)液压机可以根据不同程序的需要，用不同阀的组合来实现工艺过程，便于实现程序控制及计算机自动控制。(6)活动横梁(滑块)行程的下转换点可以根据工艺要求方便的改变或控制，总行程也可以在一定范围内快速无级地改变。(7)活动横梁(滑块)的速度为适应工艺过程对滑块速度的不同要求，可以在一定范围内、在相当大的程度上进行调节。用泵直接传动时，滑块速度的调节与压力及行程无关。(8)液压机在工作过程中，

37、相对平稳，振动、撞击和噪声小，有利于工人的身心健康健康、厂房基础及设备维护。(9)近年来，随着大功率高速、高压液压泵的出现，液压机的快速性能已3有很大的提高，液压机工作行程速度比较慢、每分钟工作循环次数不易提高的弱点有了很大的改善。1 2 2 各种工艺用途液压机的简要介绍液压机是利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械，根据工艺用途的需要，分成了多种种类。(1)自由锻造液压机自由锻造液压机又称为锻造液压机，用于完成自由锻造工艺，即在液压机的工作刚压力作用下，通过上、下砧和一些简单的通用工具，使钢锭或钢坯产生塑性变形，以获得获得所需形状和尺寸的锻件。根据锻造液压机的本体结构形式，分为单臂式、双

38、柱式、三梁四柱式与缸动式。根据锻造液压机的动作方式又可分为上推式与下拉式。现代化的锻造液压机组均采用计算机集中控制，液压机与操作机动作联动，以提高生产率与锻件尺寸精度，并逐步实现程序锻造和生产过程自动化。(2)模锻液压机模锻液压机根据工艺用途有可分为大型有色金属模锻液压机、黑色金属模锻及多向模锻液压机、中小型模锻液压机、冷锻液压机、等温锻造液压机、冲孔拔伸液压机等。大型有色金属模锻液压机主要用于模锻大型铝、镁合金、钛合金以及各种高温合金的模锻件。广泛应用于航空业。黑色金属模锻液压机主要用于模锻高强度钢、钛合金、耐热合金及一般合金钢或碳素钢。这种大型液压机的特点是工作台面积相对较小，但公称压力相

39、对较大。中小型模锻液压机主要用于精密模锻。近年来，为了节约能源及各种昂贵的高合金材料，精密模锻发展很快。常规模锻的拔模斜度是3。一7。，而在精密模锻中能将拔模斜度降低到O 5。一1。，甚至是0。，以使模锻件形状尽可能接近成品零件的形状。而且由于液压机的加压速率易于控制，因此与锻锤或机械压力机相比，模锻液压机更适合于精密模锻。冷锻液压机主要用于加工冷态成型的锻件如轴对称的实心体或空心体，或者是在外表面或内表面有沟槽或齿的零件。等温锻造液压机主要用于形状复杂、薄壁、高筋的锻件的一次模锻成形，能够显著提高金属材料的塑性，在锻造过程中极大的降低了金属的变形抗力，使得锻件晶粒组织细小均匀，因为产品整体上

40、有均匀的力学性能。冲孔拔伸液压机是用于将加热并经高压水除鳞后的钢坯，通过冲孔和多次拔伸，生产出具有一定壁厚的筒形工件，如高压气瓶、弹体及各种容器等的专用设备。4用于生产有色金属和黑色金属的各种管、棒、型材和线材，状的材料，包括复杂的带筋壁板。在现代化的航空和航天工业中，采用了许多铝、铝合金及铝镁合金的各种挤压制品。因此，挤压液压机的发展也十分迅速。挤压液压机分为立式和卧式，立式多为小型，目前大、中型挤压机多为卧式。又分为单动与双动，没有穿孔系统你给的为单动，主要用于挤压实心件，结构简单，也可利用舌形模来挤压空心件；双动的则带有穿孔系统，是目前大、中型挤压机的主要形式。(4)板料冲压液压机板料冲

41、压液压机只要勇于各种金属板料的冲压成形，包括落料、冲裁、拉伸、弯曲、翻边、精密冲裁等。常用的板料冲压液压机有：四柱(通用)液压机、单动薄板冲压液压机、双动薄板拉伸液压机、厚板冲压液压机、汽车纵梁液压机、汽车车门折边包边液压机、橡皮囊冲压液压机与精密冲裁液压机。四柱(通用)液压机用途广泛，除了用于板料的冲裁、拉伸、弯曲、翻边等冲压工艺外，还可用于冷挤、校正、压装、粉末制品、磨料制品、塑料制品和绝缘材料的压制成形。单动薄板冲压液压机主要用于金属板材的拉伸、弯曲、成形、冲裁落料、翻边等各种冲压工艺。广泛应用于汽车制造、家用电器、厨房用具等领域。单动薄板冲压液压机的本体结构有三梁四柱式和框架式两种。双

42、动薄板冲压液压机主要用于板材的深拉伸工艺，如制造各种容器及汽车大型覆盖件。厚板冲压液压机主要用于金属厚板的冷、热弯曲、冲裁、拉伸、成形、精整和校正等工艺。是生产大型封头、拉伸圆筒、大型厚板容器、热交换器、桥梁等特殊工件必不可少的设备。汽车纵梁液压机主要用来压制汽车纵梁，纵梁是汽车底盘重组成车价的重要零件，一般长度较大，卡车纵梁的长度可达8 9 m，由厚钢板压制成形，且在最后墩底校平时需要相当大的压力。汽车车门折边、包边液压机用于汽车制造业，特点是工作台面尺寸大，因此三大梁的平面尺寸比较大。新型双移动工作台的折边、包边液压机有左后和前后方向双向移动的工作台，加上拉伸垫、缓冲装置及快速换模系统，使

43、液压机在操作与换模上更为方便。橡皮囊冲压液压机也是用于板材成形，它采用橡皮囊作为上模，下模仍为刚性凸模，橡皮膜上部充满液体，在液体静压作用下，通过橡皮膜强制工件按凸模形状成形。精密冲裁液压机的特点是滑块应有很好的导向精度和刚度，要求封闭高度的重复精度高，并有精确的封闭高度指示，在监控上还要做到“无料不冲。(5)板料折弯液压机板料折弯机是一种将金属板料在冷态下弯曲成形的加工机械，它具有简单的通用模具对板料进行各种角度的直线弯曲，操作简单，通用性好，模具成本低，更换方便，而且机器本身只有一个基本运动一一上、下往复直线运动。在板料折弯机上可以做出不同几何形状的板料零件，成品比轧制型材轻，外形美观。用

44、折弯件焊接成德构件，如各式机箱、机柜、面板、支架等，较同类铸钢件在重量上轻3 0 一5 0，且制作简单，因此板料折弯机被越来越广泛地应用于各个工业部门，特别是电子电信仪器仪表、家用电器、计算机、汽车工业、宇航工业及机车车辆等、近年来，板料折弯机发展十分迅猛，机构形式多样，功能不断增加，精度和自动化程度日益提高，已成为一个十分重要且发展迅猛的机床类别，在国内外市场上需求旺盛，销路广且竞争十分激烈。板料折弯机最初是机械式的，但自2 0 世纪8 0 年代以来，已被液压传动方式所替代，目前绝大多数(9 5 左右)板料折弯机采用了液压传动，仅一些小规格的机械式板料折弯机尚有少量生产。(6)压制液压机压制

45、液压机根据其工艺用途分为粉末制品液压机、等静压液压机、磁性材料液压机、磨料制品液压机、金刚石液压机、液压压砖机、电极挤压液压机、塑料制品液压机等。粉末制品液压机多用于多种粉末制品的压制成型，能用于铁基、铜基、钨、钼、钛以及铁氧化磁性材料等金属及其合金的粉末。当配以不同类型的模具及模架时，可以完成多种复杂形状的粉末制品的压制成型。等静压液压机又可按照等静压工艺分为冷等静压机、热等静压机及烧结热等静压机。等静压是一种粉末成形工艺，它对金属粉末坯料在各个方向施加同样压力，从而使粉末制品有最均匀的密度分布与晶粒结构。这种工艺主要用于需要强度与断裂抗力均匀的形状简单或复杂的成形件，还能制造长径比很大的粉

46、末冶金制品。磁性材料液压机用于生产各种永磁铁氧体制品，可生产环型、瓦型、方块型及各种异型高性能磁铁氧体磁性产品。磨料制品液压机是专门用于制造机械、冶金、建材等各个行业广泛使用的各种尺寸的砂轮。金刚石具有特别高的硬度，很高的抗压强度及耐磨性能。金刚石液压机是用以人工合成金刚石等超硬材料的设备。金刚石液压机分为铰链式六面项该液压机和两面顶液压机两大类。液压压砖机用以制造建筑材料工业中的各种砖坯及板坯。它一般是将塑性6状态下的泥料在压力作用下进行压缩，减小孔隙，排除空气而致密定型。(7)电极挤压液压机是生产电极的专用设备。塑料制品液压机只要用于热固性塑料制品的压制，一般配有自动配料、送料、加热温度自

47、动控制、重量检测、压制规范选择、项料装置及方式选择等装置。(8)层压液压机层压液压机按其工艺用途分为人造板热压机和平板硫化机。人造板液压机用于制造胶合板、纤维板、刨花板和贴面板等人造木板，用以提高木材的利用率。平板硫化机组用于将传动带或运输带半成品硫化，它不仅可以硫化普通运输带，还可以硫化高强力尼龙运输带和钢缆运输带。(9)其他液压机模具研配液压机是对冲压模具、冲裁模具、腔形模具、锻造模具、塑料成型模具及橡胶成型模具进行精加工、调整和修复的精密设备。根据结构和所具备的功能又可分为模具研配液压机和研配试冲液压机。校正压装液压机适用于轴类零件、型材等的校正工艺，轴类及套类零件的压装。也可用来进行其

48、他一些工艺，如简单板材零件的拉伸、压印、成形及落料等，也可用于一般粉末、塑料制品的压制。打包压块液压机是将棉花、羊毛、麻类及羽毛等松散清泡的原材料压缩和打包成体积小、形状规整、密度大的方包，便于运输和仓储。也可将每年上千万度的金属切削、边角余料分类回收，压制成块，以便于运输回炉冶炼。1 2 3 液压机的发展趋势目前，液压机已被广泛应用于机械工业的许多领域，各类液压机的发展趋势如下：(1)高精度随着比例伺服技术的提高，液压机的速度控制精度、停位精度越来越高。在要求精度高的液压机中，多采用比例伺服控制加位移光栅检测的闭环P L C 控制(变量泵或阀)。例如滑块的停位精度可达0 0 5 m m；压力

49、控制精度可达0 5；有的停位精度可达到0 0 1 m m。在要求滑块速度极低且稳定性好的等温锻造液压机中，当滑块的工作速度为0 0 5-0 3 0 m m s 时，速度稳定性误差可控制在0 0 3 m m s。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到0 0 4-0 0 5 m m m m 的水平。(2)液压系统的精密化与集成化现在液压系统中，插装阀已取代锥阀和滑阀，得到广泛应用。根据需要，7将插装阀按不同回路的要求，集成在一个或几个阀块上，可以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

50、了冲击振动。插装阀中控制盖板的多种多样，又极大地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的大量应用，也极大的使液压控制技术精密化。(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，可编程序控制器(P L C)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P I C 组成现场控制网络体系，实现集中监控、分散管理、分散控制。在自动化数控技术中，多周控制已相当普遍。在液压折弯机中，很多设备采用8 个控制轴，有的甚至到1 0 个。(4)柔性化生产为了适应越来越多的小批量、多品种