液压压力机设计-毕业设计-.doc

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图书分类号：

密级：

毕业设计（论文）

200t简易液压压力机设计

THEDESIGNOF200tSIMPLEHYDRAULICPRESS

学生姓名

学院名称

机电工程学院

专业名称

机械设计制作及其自动化

指导教师

年

月

日

34

工程学院学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

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论文作者签名：

　　导师签名：

日期：

　　年　月　　日日期：

　　年　月　　日

摘要

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。

通过对液压机的特点及分类的分析，确定了本课题的主要设计内容。

在确定了液压机初步设计方案后，决定采用传统理论方法对其设计、计算、强度校核，采用AutoCAD设计软件对上横梁、下横梁、活动横梁、液压缸、立柱、机身结构进行了工程绘图，确定其液压系统的设计方案，给出了液压系统的工作说明书，并对其进行了可行性分析，最后对整个设计进行系统分析，得出切实可行的方案。

关键词：

液压压力机；液压缸；液压成型；液压系统

Abstract

Hydraulic-pressisamachinewhichcometomanufacturethroughusinghydraulicpress.Byanalyzingthehydraulic-pressmachine,thismaincontentofthearticlewasdetermined.Afterdeterminingthepreliminarydesignplanofthehydraulic-pressmachine,thetraditionalmethodswasusedtodesignandexaminationthebodyofhydraulic-pressmachine.The2Dand3Dgraphaboutthetop-beam,lower-beam,activebeam,goesagainstthecylinder,thecolumn,thefinalassemblydrawingweredrawbyusingthesoftwareofAutoCAD.Atthesametime,producingthemanualofthehydraulicsystem,andanalyzingthefeasibilityofit.Finally,atotalanalysistothewholedesignwasdone,andtheresultthatthewholedesignwasfeasible.

KeywordsHydraulicpressHydrauliccylinderBodyofstructureHydraulicsystem

目录

摘要 I

Abstract II

1绪论 1

1.1液压压力机的发展史及功能 1

1.2液压压力机的工作原理 1

2液压机本体结构设计 5

2.1液压机本体结构设计要求 5

2.2液压缸的设计 5

2.2.1液压缸的部件 5

2.2.2参数拟定 6

2.2.3液压缸内径计算 6

2.2.4柱塞直径的计算 6

2.2.5液压缸壁厚的计算 7

2.2.6缸筒外径的计算 7

2.2.7缸底厚度的计算 8

2.3柱塞的设计 8

2.3.1柱塞的结构 8

2.3.2柱塞的表面质量 8

2.4立柱设计 9

2.4.1经验分析 9

2.4.2立柱直径的计算 9

2.5横梁的设计 10

2.5.1经验分析 10

2.5.3活动横梁的设计 11

2.5.4下横梁的设计 11

2.6油箱的设计 12

3液压系统的设计 13

3.1明确系统设计要求 13

3.2工况分析 14

3.2.1主液压缸参数 14

3.2.1.1液压缸行程安排 14

3.2.1.2液压缸工作压力计算 14

3.2.1.3液压缸流量的计算 17

3.2.1.4液压缸功率的计算 17

3.2.2顶出缸参数 20

3.2.2.1顶出缸行程安排 20

3.2.2.2顶出缸结构参数计算 20

3.2.2.3顶出缸流量的计算 21

3.3液压系统的拟定 21

3.3.1确定液压系统方案 21

3.3.2拟定液压系统原理图 24

3.4液压元件的选择 26

3,4.1电动机的选择 26

3.4.2液压泵的选择 26

3.4.3选择液压控制阀 27

3.4.4选择辅助元件 27

3.4.4.1计算油箱容量 27

3.4.4.2计算充油筒的容量 27

3.4.4.3选择油管 27

3.4.5选择液压油 28

3.5液压系统的性能验算 28

3.5.1油路压力的计算 28

3.5.2验算电动机功率 28

3.5.3系统发热与温升验算 29

3.6液压控制装置集成设计 29

4安装与试车 31

4.1安装 31

4.2试车 31

4.3液压系统的故障诊断 32

结论 34

致谢 35

参考文献 36

1绪论

1.1液压压力机的发展史及功能

液压压力机是近百年才发展起来的一种制品成型设备。

1884年，英国首先制造出用于锻造钢锤的锻造液压机，1887-1888年又制造出了一系列用于锻造的液压机，其中公称压力最大的一台的水压机已达到40000KN。

二战后，航空产业得到飞速发展，特别是美国，制造出了两台公称压力分别为31500KN和45000KN的超大型模锻液压压力机。

最近几年，大批新型液压元件研制成功，这些新型液压元件大都是在集成块的基础上发展而来的，他们的结构比较紧凑，故而所占空间体积更小，重量也更加轻便，并且还具有密封性好，噪声小等优点。

而在我国，液压压力机也得到了较快发展，在六十年代，我国设计并制造出了一系列大型液压机，当中比较典型的包括300000KN的有色金属模锻水压机、120000KN有色金属挤压水压机。

近些年，我国的液压压力机得到了进一步发展，已经研制出了多种独特型号的液压机并制定出来多种零部件的标准。

液压压力机用途较广，不仅适用于拉伸、冷挤压、弯曲、翻边等冲压工艺，还可用于压装、校正、粉末冶金等多种工艺。

相对其他加工设备而言，液压压力机具有诸多优点：

（a）工作灵活，工作压力、速度、行程可以调节；（b）具有保压、延时、自动回程功能，并带有顶出功能，在加工完成后，可顶出加工件；（c）工作台平面面积大，工作总行程长，可实现多种加工工艺。

按照机身结构，液压压力机可分为单柱式液压机、四柱式液压机、卧式液压机、立式液压机；按照工作介质分，也液压压力机又可分为采用乳化液的水压机和采用矿物油作为工作介质的油压机；按照其自身用途又可分为锻压液压机、冲压液压机、挤压液压机、压层液压机、校正压装液压机等机型。

1.2液压压力机的工作原理

液压机主要由机身、液压控制系统以及泵站三个部分组成。

泵站是整个设备的动力源，给各个执行机构和控制机构提供所需压力的工作液体。

液压控制系统控制系统中各部分的液体压力，以获得需要的合适压力。

它通过控制工作液体的流向来使各执行机构完成工艺要求所需的动作，从而借助执行元件完成各种加工工艺。

机身是液压压力机的执行元件。

最常见的液压机本体结构型式主要由上横梁、活动梁、下横梁和四个立柱构成，这四组机构构成一个封闭的框架，共同来承受全部工作载荷。

工作缸固定在上横梁上，工作缸内装备着工作柱塞，工作柱塞与活动梁相连接，工作柱塞的运动状态由液压系统控制，而工作柱塞的动作直接确定活动横梁的运动状态。

活动横梁在上、下横梁之间做上下往复运动，并以四根立柱作为导向，活动横梁下方被固定有上砧，而下砧则固定在下横梁上，和下横梁成为一个整体，被加工工件就被固定在下砧板上，接受上下砧的压制。

当高压液体进入工作缸时，工作液体会对柱塞产生很大的压力，同时推动柱塞、活动横梁及上砧一起向下运动，用上砧压制工件，使工作产生塑性变形，实现加工工艺。

执行回程功能时，工作液体进入回程缸，推动柱塞向上运动，实现活动横梁的回程。

为满足液压压力机的加工工艺要求，顺利完成加工工艺，液压缸运动状态必须符合以下工作循环：

快速下行慢速加压保压延时快速返回原位停止；液压机的工作压力、速度和保压时间都是可以调节的[10]。

液压缸工作循环图如图1-3所示。

图1-3压力机工作循环图

2液压机本体结构设计

2.1液压机本体结构设计要求

液压机本体结构设计应考虑以下三个基本原则：

1尽可能满足工艺要求，便于操作；

2具有合理的强度与刚度，使用可靠；

3具有很好的经济性，制造维修方便。

其中，工艺要求是最重要的一个因素，由于在液压机上进行的加工工艺多种多样，因此液压机的本体结构型式也必然是多样的。

从立柱的数量看，有立柱式、单臂式和框架式。

立柱式又可分四柱、双柱、三柱及多柱等。

从工作缸的数量看，有单缸、双缸及多缸。

本液压机采用的是三梁四柱式，它是由上横梁、下横梁和四个立柱组成的一个封闭起式的框架。

封闭式框架承受主要工作载荷。

工作缸固定住上横梁上，活动横梁以立柱为导向，在上下横梁之间做往复运动，活动横梁下表面固定有上砧，下砧则固定在下横梁上表面。

立柱之间的距离可根据工作要求确定，活动横梁的上下移动距离须得根据设计给的的工作行程确定。

考虑到加工过程中需要安装夹具等设备，可适当大些。

当高压液体进入工作缸后，推动活塞杆进行或向上或向下的运动。

活塞杆与活动横梁连在一起，推动活动横梁及工作台向下运动时，使两工作台间的物体产生塑性变形或保持一定时间的压力，达到工艺要求。

2.2液压缸的设计

2.2.1液压缸的部件

液压缸的功能就是把液体压力能转换成机械能，它是液压机机身的主要部件之一。

。

高压液体进入缸内后，作用在柱塞上，通过活动横梁将力传送到加工件上，使工件产生塑性变形。

它

压缸的结构及用途：

液压缸部件通常可分为柱塞式、差动柱塞式、