一 相關(guān)資料.docx

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1、一相關(guān)資料 壓力機(jī)是一種結(jié)構(gòu)精巧的通用性壓力機(jī)。具有用途廣泛，生產(chǎn)效率高等特點(diǎn), 壓力機(jī)可廣泛應(yīng)用于切斷、沖孔、落料、彎曲、鑰合和成形等工藝。通過對金屬 坯件施加強(qiáng)大的壓力使金屬發(fā)生塑性變形和斷裂來加工成零件。機(jī)械壓力機(jī)工作 時由電動機(jī)通過三角皮帶驅(qū)動大皮帶輪（通常兼作飛輪），經(jīng)過齒輪副和離合器帶 動曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，使滑塊和凸模直線下行。機(jī)械壓力機(jī)在鍛壓工作完成后滑塊程 上行，離合器自動脫開，同時曲柄軸上的自動器接通，使滑塊停止在上止點(diǎn)附近。 機(jī)械分類：螺旋壓力機(jī) 曲柄壓力機(jī)摩擦壓力機(jī) 多工位壓力機(jī) 壓力機(jī)由四部分組成：上壓式四立柱油壓機(jī)；組合控制機(jī)柜；電加熱 系統(tǒng)和保溫裝置；模具輸送臺架

2、。上述組成采用一體化設(shè)計，使之造型大 方、美觀，結(jié)構(gòu)緊湊 操作簡單可靠，維護(hù)方便。 液壓機(jī)（又名：油壓機(jī)）利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強(qiáng)傳動的機(jī) 械，種類 液壓機(jī) 很多。當(dāng)然，用途也根據(jù)需要是多種多樣的。如按傳遞壓強(qiáng)的液體種類來 分，有油壓機(jī)和水壓機(jī)兩大類。水壓機(jī)產(chǎn)生的總壓力較大，常用于鍛造和 沖壓。鍛造水壓機(jī)又分為模鍛水壓機(jī)和自由鍛水壓機(jī)兩種。模鍛水壓機(jī)要 用模具，而自由鍛水壓機(jī)不用模具。我國制造的第一臺萬噸水壓機(jī)就是自 由鍛造水壓機(jī)。 用途 液壓機(jī)是一種以液體為工作介質(zhì)，用來傳遞能量以實(shí)現(xiàn)各種工藝的機(jī) 器。液壓機(jī)除用于鍛壓成形外，也可用于矯正、壓裝、打包、壓塊和壓板 等。液壓機(jī)

3、包括水壓機(jī)和油壓機(jī)。以水基液體為工作介質(zhì)的稱為水壓機(jī)，以 油為工作介質(zhì)的稱為油壓機(jī)。液壓機(jī)的規(guī)格一般用公稱工作力（千牛）或 公稱噸位（噸）表示。鍛造用液壓機(jī)多是水壓機(jī)，噸位較高。為減小設(shè)備 尺寸，大型鍛造水壓機(jī)常用較高壓強(qiáng)（35兆帕左右），有時也采用100兆 帕以上的超高壓。其他用途的液壓機(jī)一般采用6?25兆帕的工作壓強(qiáng)。油壓機(jī)的噸位比水壓機(jī)低。 簡史 1795年，英國的J.布拉默應(yīng)用帕斯卡原理發(fā)明了水壓機(jī)，用于打包、榨 植物油等。到19世紀(jì)中期，英國開始把水壓機(jī)用于鍛造，水壓機(jī)遂逐漸取代 了超大型蒸汽鍛錘。到19世紀(jì)末，美國制成126000千牛自由鍛造水壓機(jī)。 此后，全世界先后制造20余

4、臺10萬千牛級的自由鍛造水壓機(jī)，其中中國 制造的有2臺(見彩圖)。隨著電動高壓泵的出現(xiàn)和完善，鍛造水壓機(jī)也向 較小噸位方向發(fā)展。20世紀(jì)50年代后出現(xiàn)了小型快速鍛造水壓機(jī)，可進(jìn)行 相當(dāng)于30?50千牛鍛錘所做的工作。40年代，德國制成180000千牛的巨 型模鍛水壓機(jī)，此后全世界先后制成180000千牛以上的模鍛水壓機(jī)18臺， 其中中國制造的一臺為300000千牛。 工作原理 液壓機(jī)的工作原理。大、小柱塞的面積分別為S2、S1,柱塞上的作 ■ 1 液壓機(jī) 用力分別為F2、Flo根據(jù)帕斯卡原理，液體壓強(qiáng)各處相等，即 F2/S2=Fl/Sl=p;F2=Fl(S2/Sl)。表示液壓的增益作

5、用，與機(jī)械增益一樣，力 增大了，但功不增益，因此大柱塞的運(yùn)動距離是小柱塞運(yùn)動距離的S\/S2 倍。 工作介質(zhì) 液壓機(jī)所用的工作介質(zhì)的作用不僅是傳遞壓強(qiáng)，而且保證機(jī)器工作部 件工作靈敏、可靠、壽命長和泄漏少。液壓機(jī)對工作介質(zhì)的基本要求是： ①有適宜的流動性和低的可壓縮性，以提高傳動的效率；②能防銹蝕；③ 有好的潤滑性能；④易于密封；⑤性能穩(wěn)定，長期工作而不變質(zhì)。液壓機(jī) 最初用水作為工作介質(zhì)，以后改用在水中加入少量乳化油而成的乳化液， 以增加潤滑性和減少銹蝕。19世紀(jì)后期出現(xiàn)了以礦物油為工作介質(zhì)的油壓 機(jī)。油有良好的潤滑性、防腐蝕性和適度的粘性，有利于改善液壓機(jī)的性 能。20世紀(jì)下半葉出現(xiàn)了新

6、型的水基乳化液，其乳化形態(tài)是“油包水"，而 不是原來的“水包油"。"油包水"乳化液的外相為油，它的潤滑性和防蝕性接 近油，且含油量很少，不易燃燒。但水基乳化液價格較貴，限制了它的推 廣。 結(jié)構(gòu) 一、驅(qū)動系統(tǒng) 液壓機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)主要有泵直接驅(qū)動和泵■蓄能器驅(qū)動兩種型式。泵直 接驅(qū)動這種馬區(qū)動 驅(qū)動系統(tǒng) 系統(tǒng)的泵向液壓缸提供高壓工作液體，配流閥用來改變供液方向，溢流閥 用來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的限定壓強(qiáng)，同時起安全溢流作用。這種驅(qū)動系統(tǒng)環(huán)節(jié)少，結(jié) 構(gòu)簡單，壓強(qiáng)能按所需的工作力自動增減，減少了電能消耗，但須由液壓機(jī) 的最大工作力和最高工作速度來決定泵及其驅(qū)動電機(jī)的容量。這種型式的 驅(qū)動系統(tǒng)多用于中小型液壓

7、機(jī)，也有用泵直接驅(qū)動的大型（如120000千牛） 自由鍛造水壓機(jī)。 泵一蓄能器驅(qū)動 在這種驅(qū)動系統(tǒng)中有一個或一組蓄能器。當(dāng)泵所供給 的高壓工作液有余量時，由蓄能器儲存；而當(dāng)供給量不足于需要時，便由 蓄能器補(bǔ)充供給。采用這種系統(tǒng)可以按高壓工作液的平均用量選用泵和電 動機(jī)的容量，但因?yàn)楣ぷ饕旱膲簭?qiáng)是恒定的，電能消耗量較大，并且系統(tǒng) 的環(huán)節(jié)多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。這種驅(qū)動系統(tǒng)多用于大型液壓機(jī)，或者用一套 驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動數(shù)臺液壓機(jī)。 二、結(jié)構(gòu)型式 按作用力的方向區(qū)分，液壓機(jī)有立式和臥式兩種。多數(shù)液壓機(jī)為立式， 擠壓用液 結(jié)構(gòu) 壓機(jī)則多用臥式。按結(jié)構(gòu)型式分，液壓機(jī)有雙柱、四柱、八柱、焊接框架 和多層鋼

8、帶纏繞框架等型式，中、小型立式液壓機(jī)還有用C型架式的。C 型架式液壓機(jī)三面敞開，操作方便，但剛性差。沖壓用的焊接框架式液壓 機(jī)剛性好，前后敞開，但左右封閉。在上傳動的立式四柱自由鍛造液壓機(jī) 中，油缸固定在上梁中，柱塞與活動橫梁剛性連接，活動橫梁由立柱導(dǎo)向，在 工作液的壓強(qiáng)作用下上下移動。橫梁上有可以前后移動的工作臺。在活動 橫梁下和工作臺面上分別安裝上砧和下砧。工作力由上、下橫梁和立柱組 成的框架承受。采用泵-蓄能器驅(qū)動的大、中型的自由鍛水壓機(jī)常采用三個 工作缸，以得到三級工作力。工作缸外還設(shè)有向上施加力的平衡缸和回程 缸。 分類按結(jié)構(gòu)形式現(xiàn)主要分為：四柱式、單柱式（C型）、臥式、立式框架等

9、。 按用途主要分為金屬成型、折彎、拉伸、沖裁、粉末（ 四柱液壓機(jī) 金屬，非金屬）成型、壓裝、擠壓等。 熱鍛液壓機(jī) 大型鍛造液壓機(jī)是能夠完成各種自由鍛造工藝的鍛造設(shè)備，是鍛造行 業(yè)使用最廣泛的設(shè)備之一。目前有800T、1600T、2000T、2500T、3150T、4000T、5000T等系列規(guī)格的鍛造液壓機(jī)。 四柱液壓機(jī) 該液壓機(jī)適用于可塑性材料的壓制工藝。如粉末制品成型、塑料制品 成型、冷(熱)擠壓金屬成型、薄板拉伸以及橫壓、彎壓、翻透、校正等 工藝。 液壓成形技術(shù)一、優(yōu)勢 與傳統(tǒng)的沖壓工藝相比，液壓成形工藝在減輕重量、減少零件數(shù)量和 模具數(shù)量、提高剛度與強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成

10、本等方面具有明顯的技術(shù)和經(jīng)濟(jì) 優(yōu)勢，在工業(yè)領(lǐng)域尤其是汽車工業(yè)中得到了越來越多的應(yīng)用。 在汽車工業(yè)及航空、航天等領(lǐng)域，減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量以節(jié)約運(yùn)行中的能量 是人們火期追求的目標(biāo)，也是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的趨勢之一。液壓成形 (hydroforming)就是為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化的一種先進(jìn)制造技術(shù)。 液壓成形也被稱為“內(nèi)高壓成形”，它的基本原理是以管材作為坯料，在 管材內(nèi)部施加超高壓液體同時，對管坯的兩端施加軸向推力，進(jìn)行補(bǔ)料。 在兩種外力的共同作用下，管坯材料發(fā)生塑性變形，并最終與模具型腔內(nèi) 壁貼合，得到形狀與精度均符合技術(shù)要求的中空零件。 二、優(yōu)點(diǎn) 對于空心變截面結(jié)構(gòu)件，傳統(tǒng)的制造工藝是先沖壓成形兩個

11、半片，然 后再焊接成整體，而液壓成形則可以一次整體成形沿構(gòu)件截面有變化的空 心結(jié)構(gòu)件。與沖壓焊接工藝相比，液壓成形技術(shù)和工藝有以下主要優(yōu)點(diǎn)： □減輕質(zhì)量，節(jié)約材料。對于汽車發(fā)動機(jī)托架、散熱器支架等典型零 件，液壓成形件比沖壓件減輕20%?40%；對于空心階梯軸類零件，可以減 輕40%?50%的重量。 □減少零件和模具數(shù)量，降低模具費(fèi)用。液壓成形件通常只需要I套 模具，而沖壓件大多需要多套模具。液壓成形的發(fā)動機(jī)托架零件由6個減 少到1個，散熱器支架零件由17個減少到10個。 口可減少后續(xù)機(jī)械加工和組裝的焊接量。以散熱器支架為例，散熱面 積增加43%,焊點(diǎn)由174個減少到20個，工序由13道

12、減少到6道，生產(chǎn) 率提高66%o □提高強(qiáng)度與剛度，尤其是疲勞強(qiáng)度，如液壓成形的散熱器支架，其 剛度在垂直方向可提高39%,水平方向可提高50%。 □降低生產(chǎn)成本。根據(jù)對已應(yīng)用液壓成形零件的統(tǒng)計分析，液壓成形 件的生產(chǎn)成本比沖壓件平均降低15%?20%,模具費(fèi)用降低20%?30%。 液壓成形工藝應(yīng)用 一、范圍 液壓成形工藝在汽車、航空、航天和管道等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，主 要適用于：沿構(gòu)件軸線變化的圓形、矩形或異型截面空心結(jié)構(gòu)件，如汽車 的排氣系統(tǒng)異型管件；非圓截面空心框架，如發(fā)動機(jī)托架、儀表盤支架、 車身框架（約占汽車質(zhì)量的11%?15%）；空心軸類件利復(fù)雜管件等。圖2 即為液壓成形

13、工藝應(yīng)用于汽車工業(yè)中所制造出的一些典型零件。 液壓成形工藝的適用材料包括碳鋼、不銹鋼、鋁合金、銅合金及裸合 金等，原則上適用于冷成形的材料均適用于液壓成形工藝。 二、特點(diǎn) 液壓機(jī)技術(shù)特點(diǎn): ?本系列液壓機(jī)適合于可塑性材料的壓制工藝，如沖壓、彎曲、翻邊薄 拉伸等 ?也可以從事校正、壓裝、塑料制品及粉末制品的壓制成型。 選裝配置 ?沖裁緩沖裝置 ? PLC觸摸屏控制分流 ?快速行程充液裝置 ? 20T-1000T可特殊訂貨 ?下頂缸選裝 液壓機(jī)技術(shù)參考資料 公稱壓力 kn 3150 液體最大壓力 mpa 31 滑塊行程 mm 400 最大開口高度 mm

14、 650 立柱中心距（左右X前后） mm 800x500 工作臺有效面積（左右X前后） mm 700x700 工作臺外形尺寸（左右X前后） mm 1000x700 工作臺高度 mm 680 機(jī)器占地面積 mm 2150x900 機(jī)器高度 mm 2400 電機(jī)功率 kw 11 三、國內(nèi)外液壓機(jī)行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 現(xiàn)狀 在國內(nèi)外液壓機(jī)產(chǎn)品中，按照控制系統(tǒng)，液壓機(jī)可分為三種類型：一種是以 繼電器為主控元件的傳統(tǒng)型液壓機(jī)；一種是采用可編程控制器控制的液壓機(jī)；第 三種是應(yīng)用高級微處理器或工業(yè)控制計算機(jī)的高性能液壓機(jī)。三種類型功能各有 差異，應(yīng)用范圍也不

15、盡相同。但總的發(fā)展趨勢是高速化、智能化。 繼電器控制方式是延續(xù)了幾十年的傳統(tǒng)控制方式，其電路結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)要 求不高，成本較低，相應(yīng)控制功能簡單，適應(yīng)性不強(qiáng)。其適用于單機(jī)工作、加工 產(chǎn)品精度要求不高的大批量生產(chǎn)如餐具廚具產(chǎn)品等，也可組成簡單的生產(chǎn)線， 但由于電路的限制，穩(wěn)定性柔性差?，F(xiàn)在，國內(nèi)許多液壓機(jī)廠家是以這種機(jī)型為 主，使用對象多為小型加工廠，或加工精度要求不高的民用產(chǎn)品。國外眾多廠家 只是保留了對這種機(jī)型的生產(chǎn)能力，而主要面向以下兩種技術(shù)含量高的機(jī)型組 織生產(chǎn)。 可編程控制器是在繼電器控制和計算機(jī)控制發(fā)展的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，并 逐漸發(fā)展成以微處理器為核心，把自動化技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)，

16、通訊技術(shù)溶為一體 的新型工業(yè)自動控制裝置。目前已被廣泛的應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械以及自動化生產(chǎn) 過程中。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，可編程序控制器的功能更加豐富。早期的可編程 序控制器在功能上只能進(jìn)行簡單的邏輯控制，后來一些廠家開始采用微電子處理 器作為可編程序控制器的中央處理單元，從而擴(kuò)大了控制器的功能，使其不僅可 以進(jìn)行邏輯控制，而且還可以對模擬量進(jìn)行控制。因此，可編程控制器控制方式 是介于繼電器方式和工業(yè)控制機(jī)控制方式之間的一種控制方式。可編程控制器有 較高的穩(wěn)定性和靈活性，但在功能方面與工業(yè)控制機(jī)相比有一定差異。 工業(yè)控制機(jī)控制方式是在計算機(jī)控制技術(shù)成熟發(fā)展的基礎(chǔ)上采用的一種高 技術(shù)含量的控制方式

17、。這種控制方式以工業(yè)控制機(jī)或單片單板機(jī)作為主控單元， 通過外圍接口器件如刀，板等或直接應(yīng)用數(shù)字閥實(shí)現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的控制，同時利 用各種傳感器組成閉環(huán)回路式的控制系統(tǒng)，達(dá)到精確控制的目的。這種控制方式 的主要特點(diǎn)如下 ① 具有友好的人機(jī)交互性，操作簡單。 ② 控制精度高。 ③ 易于實(shí)現(xiàn)高速化，提高生產(chǎn)效率。 ④ 可順利實(shí)現(xiàn)對工作參數(shù)壓力、速度、行程等的單獨(dú)調(diào)整。 ⑤ 預(yù)存工作模式，對高速下的換向沖擊可利用軟件來消除，以降低噪聲，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定 性。 ⑥ 在安全方面，可利用軟件進(jìn)行故障預(yù)診斷，并自動修復(fù)故障和顯示錯誤。 ⑦易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的集成控制，組成柔性生產(chǎn)線及與上位機(jī)進(jìn)行通訊和實(shí)現(xiàn)

18、調(diào)度控制。 發(fā)展趨勢： I）高速化、高效化、低能耗；提高液壓機(jī)的工作效率，降低生產(chǎn)成本。 II）機(jī)電液一體化；充分合理利用機(jī)械和電子方面的先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)整個液壓 系統(tǒng)的完善。 III）自動化、智能化；微電子技術(shù)的高速發(fā)展為液壓機(jī)的自動化和智能化提 供了充分的條件。自動化不僅僅體現(xiàn)的在加工，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)的自動診斷和 調(diào)整，具有故障預(yù)處理的功能。 IV）液壓元件集成化，標(biāo)準(zhǔn)化。集成的液壓系統(tǒng)減少了管路連接，有效地防止 泄漏和污染。標(biāo)準(zhǔn)化的元件為機(jī)器的維修帶來方便。 關(guān)于四立柱液壓機(jī)四柱液壓機(jī)是一種通過專用液壓油做為工作介質(zhì)，通過液壓泵作為動力源，靠泵 的作用力使液壓油通過液壓管路進(jìn)入

19、油缸/活塞，然后油缸/活塞里有兒組互 相配合的密封件，不同位置的密封都是不同的，但都起到密封的作用，使液壓油 不能泄露。：將油壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能油壓傳動是利用液體壓力來傳遞動力和進(jìn)行 控制的一種傳動方式.油壓裝置是由油壓泵，油壓缸，油壓控制閥和油壓輔助 元件. 液壓機(jī)可分二種一種是水壓機(jī)，別一種是油壓機(jī).水壓機(jī)目前基本淘汰了，一 般類指油壓機(jī)即為液壓機(jī)；四柱液壓機(jī)工藝用途廣泛，適用於金屬沖壓、彎曲、翻邊或淺拉伸成形和冷擠壓 工藝，亦適用於金屬粉末制品的壓制成形工藝和非金屬材料，如塑料、玻璃鋼、 絕緣材料和磨料等制品的壓制成形，同時還適用於校正和壓裝等工藝。 四柱液壓機(jī)具有獨(dú)立的動力機(jī)構(gòu)和電氣系統(tǒng)，井采用按鈕集中控制，可實(shí)現(xiàn) 單動、半自動循環(huán)動作，本機(jī)的工作壓力、壓制速度在行程范圍內(nèi)均可根據(jù)需要 進(jìn)行調(diào)整，并能完成定壓及定程成形兩種工藝方式，在壓制后具有保壓延時及自 動回程動作。 單柱液壓機(jī)主要用于以對軸類和套類零件進(jìn)行校正、壓裝，也可以作其他類 似工藝用途。 用單柱直立的布置形式，機(jī)器的各組成部件均裝于機(jī)身之內(nèi)，外形整齊美觀。 單柱液壓機(jī)可用于手柄或腳踏進(jìn)行操作，機(jī)器的壓力可以在規(guī)定范圍內(nèi)調(diào)整, 行程大小可以控制，由于液壓機(jī)的工程需要，本組決定做本課題。