Y3225四柱液压机及其液压泵站设计说明书.docx

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Y3225四柱液压机及其液压泵站设计说明书

本科生毕业设计

Y32-25四柱液压机及其液压泵站设计

ThedesignofY32-25four-columnhydraulicpressandhydraulicpowerpack

学生姓名

所在专业

机械设计制造及其自动化

所在班级

申请学位

工学学士

指导教师

职称

教授

副指导教师

职称

答辩时间

2008年6月16日

设计总说明

液压机是用于调直、压装、冷冲压、冷挤压和弯曲等工艺的压力加工机械，在重型机械制造业、航空工业、塑料及有色金属加工工业等之中，已成为重要设备。

本次要设计的是Y32-25四柱液压机及其液压泵站设计，参考原机，主缸最大压制力为250kN，采用三梁四柱结构，并设有主压力油缸和在原有液压机的基础上增加了顶出缸，改变了一些外形结构，使其外形更合理化，而且又更改了原来的液压系统。

现能够执行主缸滑块快速下行，慢速加压，泄压，快速回程和顶出缸的顶出，退回，在做薄板拉伸时实现坯料的压紧等动作，具有结构紧凑，精度高，操作简单特点。

关键词：

四柱液压机；三梁四柱；顶出缸；薄板拉伸。

introduction

Thehydraulicpressisusedinstraightening,pressingtheattire,thecoldstamping,theimpactextrusionandcurvingandsoonthecraftshapingmachineries。

Inheavy-dutymachinerymanufacturingindustry,aviationindustry,plasticandnon-ferrousmetalprocessingindustriesetc，thehydraulicpresshasalreadybecomeimportantequipment.

ThissecondarydesignisThedesignofY32-25four-columnhydraulicpressandhydraulicpowerpack.Refertothehydraulicpresswhichisoriginal,thebiggestsuppressionstrengthofthemastercylinderis250kN.Thehydraulicpressusesthestructuresofthreebeamsandfourcolumnar,andisequippedwiththemainpressurecylinder,increasingacylinderofgoingagainstinthefoundationoforiginalhydraulicpress.Thedesignchangedsomecontourstructure,causesitscontourismorerationalized.Moreover,itchangedthesystemoforiginalhydraulic.Presently,thehydraulicpresscanmaketheslideofthemastercylinderdownwardfast,compressslowanddecompress,returnquick.Thecylinderofgoingagainstcangoagainst,returns.Thecylindercansalsocontractssemifinishedmaterialwhenmakingthethinsteelplatestretch.Thehydraulicpresshascompactstructureandhighprecision.Whatismore,itisoperatedsimply.

Keywords:

Thehydraulicpresswithfourcolumns;threebeamsandfourcolumnar;thecylinderofgoingagainst;makethethinsteelplatestretch

1绪论

毕业设计是高等工业院校学生毕业前进行的全面综合训练，是培养学生综合运用所学知识与技能解决实际问题的教学环节，是学生在校获得的最后训练机会，也是对学生在校期间所获得知识的检验。

这次设计的题目是：

Y32-25四柱液压机及其液压泵站设计。

液压机是锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、粉末冶金、成型、打包等加工工艺中广泛应用的压力加工机械设备。

液压压力机是压力机的一种类型。

随着微电子技术、液压技术等的发展和普及应用，液压机有了更进一步的发展。

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及不对称工件的加工，而且，实现了极低的废品率。

这种加工方式还适合于长行程、难成型以及高强度的材料。

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。

这一次设计的主要内容包括：

1.压力机液压系统原理设计；

2.压力机总装配设计；

3.压力机零部件设计；

4.液压泵站设计；

5.压力机三维实体工作原理动画演示设计（动画要与实际真实尺寸成比例）；

6.液压元件选型及液压泵站设计；

7.编写设计说明书。

设计的时候我认识到毕业设计的重要性，它是我们综合大学期间所学知识的一次应用演练，不仅仅是对我们四年所学的专业知识掌握程度的考验，也是对我们培养的创新思维能力，独立思考能力的一次检验。

所以在毕业设计一开始的阶段，我就明确了此次设计的目的，认真查阅了各种资料，回顾了大学期间所学到的专业知识，并在几天的毕业实习中获得了很多信息，为以后的设计打好了良好的基础，做好了准备。

而在做设计的过程中，我加大了搜集资料的力度和广度，并且认真，精心设计，在参考了同类液压机的机构和工作原理，最后终于完成了安排的任务。

然而，由于时间的限制，还有自身设计水平高低的约束，在设计的过程中难免会有一些错误和错漏，所以设计可能不是很精确，还待时间和实践的检验。

希望能够得到老师的指点批正，让我从错误中认识自我，在实践中磨练，从而不断得到进步。

2液压机液压系统设计

2.1明确系统设计要求，确定系统设计方案。

我所要设计的四柱液压机主缸最大压制力为250kN；可完成锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、粉末冶金、成型等压力加工工艺；设有主压力油缸和顶出油缸；要求液压机完成的主要动作是：

①主缸滑块的快速下行→慢速加压→保压（保压时间可调）→泄压→快速回程以及在任意点停止。

②顶出缸活塞的顶出→退回，在做薄板拉伸时还可实现坯料的压紧等。

液压机采用三梁四柱结构，液压元件的运动方式为移动，对周围环境没有特别的要求，在常温下工作。

2.2分析系统工况，确定主要参数

2.2.1工况分析

压机主机主要由上横梁，活动横梁，工作台，导柱，上滑块和下滑块顶出机构以及底座组成。

液压机的主要运动是上滑块机构和下滑块顶出机构的运动。

上滑块运动由主液压缸（上缸）驱动，顶出机构由辅助液压缸（下缸）驱动。

液压机的活动横梁结构通过四个导柱导向、主缸驱动，实现上滑块机构“快速下行→慢速加压→保压→快速回程→原位停止”的动作循环。

下缸布置在工作台中间孔内，驱动下滑块顶出机构实现“向上顶出→向下退回”或“浮动压边下行→停止→顶出”的两种动作循环。

根据四柱液压机的工作特点，液压缸所受外负载F主要包括三种类型，（2-1）[1]P2

式中工作负载，对于液压机来说，即为最大的压制力，这里为250KN；

运动部件速度变化时的惯性负载；

摩擦阻力负载，在本液压机里，由于导柱十分光滑，而且滑块是在垂直方向上的运动，可以忽略不计。

分析在各个工作循环阶段的外负载如下：

快速下行=

慢速加压

快速回程

可见，在加压过程中，主缸受的负载为最大。

其中主要是活动横梁在加压过程的重力，因为在加压过程速度变化极小，所以惯性负载可以忽略。

（2-2）

式子中

即有

根据上述结果，可以得到下面的速度和负载循环图如下图

图2-1速度循环图图2-2负载循环图

2.2.2液压机主要参数

根据设计要求，在参考同类四柱液压机的结构以及其规格后，初步定出的Y32-25型四柱液压机的主要技术规格为：

1）.公称压力：

250KN

2）.液体最大工作压力：

16Mpa

3）.顶出压力:

50KN

4）.活动横梁下平面至工作台最大距离：

600mm

5）.滑块最大行程：

450mm

6）.滑块最大下行速度：

30mm/s

7）.滑块回程最大速度：

70mm/s

8）.顶出缸最大行程：

140mm

9）.工作台有效尺寸：

500×500mm

2.2.3四柱液压机的工作循环图：

图2-3工作循环图

2.3拟定液压系统原理图

2.3.1确定系统类型

根据设计的液压机的工作要求，分析主机的类型，作业环境等，确定采用开式系统。

2.3.2选择液压回路

根据要求，采用压力控制回路、换向回路、电磁阀快慢速转向回路、平衡锁紧回路、泄压回路、保压回路等

2.3.3组合液压系统

制定的液压系统原理图如下：

图2-5液压系统原理图

液压系统工作分析：

该系统采用“主，辅泵”供油方式，主液压泵1是一个高压、大流量、恒功率控制的压力反馈变量柱塞泵，远程控制阀5控制高压溢流阀4限定系统最高工作压力；辅助泵2是一个低压小流量定量泵，其作用是为液控单向阀的正确动作提供控制油源。

液压机的工作特点是工作缸竖直放置，当上滑块组件没有接触到工件时，系统为空载高速运动；当上滑块接触到工件以后，系统压力急剧升高，且上缸的运动速度迅速降低，直至为零，系统进行保压。

系统的工作原理如下：

（1）.启动按下启动按钮，主泵1和辅助泵2同时启动，此时系统中所有电磁铁均处于失电状态，主泵1供油经过电液换向阀6中位和阀16中位流回油箱（卸荷状态），辅助泵2的油由低压溢流阀3回到油箱。

（2）.上缸快速下行按下快速下行按钮，电磁铁YA1、YA5得电，电磁换向阀6右位接入系统，控制油液经电磁阀11右位使液控单向阀12打开，上缸带动滑块实现空载快速运动。

由于上缸竖直放置，且滑块组件的质量较大，上缸在上组件自重作用下快速下降，此时泵1虽处于最大流量状态，但仍不能满足上缸快速下降的流量需要，因而在上腔会形成负压，上油箱15的油液在一定的外部压力作用下，经液控单向阀14（充压阀）进入上缸上腔，实现对上缸上腔的补油。

（3）.上缸慢速接近工件并加压当上滑块组件降至一定位置时（调好），压下行程开关XK2后，电磁铁YA5失电，阀11左位接入系统，使液控单向阀12关闭，上缸下腔油液经背压阀10、阀6右位、阀16中位回油箱。

这时，上缸上腔压力升高，充液阀14关闭。

上缸滑块组件在泵1供油的压力油作用下慢速接近要压制成型的工件。

当上缸滑块组件接触工件后，由于负载急剧增加，使上腔压力进一步升高，压力反馈恒功率柱塞变量泵1的输出流量将自动减少，上缸活塞的速度降低。

（4）.保压当上缸的上腔压力达到预定值时，压力继电器7发出信号，使电磁铁YA1失电