買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 畢業設計 (論文 ) 2T 自由鍛電液錘 設計 所在學院 專 業 班 級 姓 名 學 號 指導老師 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . . 1 第 1 章 緒論 . 2 T 自由鍛電液錘的概述 . 2 壓概況 . 2 壓工作原理 . 3 壓系統的設計步驟與設計要求 . 4 論文研究的主要內容 . 4 第 2 章 2T 自由鍛電液錘整體方案的擬定 . 5 計思路 . 5 . 6 . 6 . 7 . 7 . 7 . 7 . 8 第 3 章 2T 自由鍛電液錘液壓系統的計算 . 9 計主要技術參數 . 9 壓缸的設計 . 9 制液壓缸速度循環圖、負載圖 . 10 壓缸的效率 . 11 壓缸缸徑的計算 . 11 塞寬度 B 的確定 . 12 體長度的確定 . 12 筒壁厚的計算 . 12 塞桿強度和液壓缸穩定性計算 . 13 筒壁厚的驗算 . 15 筒的加工要求 . 17 蘭設計 . 17 缸筒端部）法蘭連接螺栓的強度計算 . 18 封件的選用 . 20 第 4 章 2T 自由鍛電液錘液壓系統液壓元件的選擇 . 22 泵的選擇 . 22 泵工作壓力的確定 . 22 泵流量的確定 . 23 泵電機功率的確定 . 23 壓元件的選擇 . 24 管的選擇 . 25 第 5 章 驗算液壓系統性能 . 27 力損失的驗算及泵壓力的調整 . 27 壓系統的發熱和溫升驗算 . 29 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 章 液壓站的設計 . 31 壓站簡介 . 31 箱設計 . 31 . 31 箱容積的驗算 . 32 箱的結構設計 . 34 壓站的結構設計 . 36 壓泵的安裝方式 . 36 助元件 . 39 油器 . 39 氣濾清器 . 40 位計 . 41 壓油 . 42 結論 . 43 致 謝 . 44 參考文獻 . 45 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 要 2T 自由鍛電液錘 是一種利用液體靜壓力來加工金屬、塑料、橡膠、木材、粉末等制品的機械。它常用于壓制工藝和壓制成形工藝，如：鍛壓、沖壓 、冷擠、校直、彎曲、翻邊、薄板拉深、粉末冶金、壓裝等等。 液壓傳動系統是 2T 自由鍛電液錘 械的一個組成部分，液壓傳動系統的設計要同主機的總體設計同時進行。著手設計時，必須從實際情況出發，有機地結合各種傳動形式，充分發揮液壓傳動的優點，力求設計出結構簡單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡單、維修方便的液壓傳動系統。 本人系統學習了液壓系統技術的知識，查閱了一些相關的文獻資料，在此基礎上，結合本人的設想和設計工作中需要解決的任務，主要進行了以下幾項工作： （ 1）擬定 2T 自由鍛電液錘 液壓液壓原理圖。 （ 2）完成 2T 自由鍛電液錘 油缸的設計。 （ 3）完成 2T 自由鍛電液錘 液壓站的設計。 （ 4）對液壓系統進行校核設計 關鍵詞 ： 2T 自由鍛電液錘 ，油缸，液壓系統 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 is a to of It is is a of to of at To we of to of to of I am of of to of on to my is as (1) (2) (3) to (4) of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 第 1 章 緒論 T 自由鍛電液錘 的概述 電液錘是一種節能、環保的新型 鍛造設備 ，有單臂電液錘、雙臂電液錘之分，工作原理與 電液動力頭 相同，但機身與原蒸空錘有所區別，錘頭的導向改為 “X”導軌，可使導軌間隙調到 內，大大提高了電液錘的 導向精度 ，提高 鍛件 質量、延長錘桿壽命。 它的原理是利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強傳動的機械，種類很多。當然，用途也根據需要是多種多樣的。如按傳遞壓強的液體種類來分，有油壓機和水壓機兩大類。 2T 自由鍛電液錘 設備維修與保養 1每次開機應空負荷運轉 5 分鐘，（冬季可加長時間，不低于 30 分鐘），方可正常工作。 2新設備在使用一星期以后需將全部油路濾清一次，并清洗油箱，然后依據機器工作的負荷情況， 6 個月更換一次油液，清洗一次油箱。 3使用過程中嚴禁由于系統發熱而將油箱蓋或注油孔打開。壓力表開關壓力調整完畢后，應關閉（禁止長期開啟壓力表開關，損壞壓力表）。 壓概況 當前，液壓技術在實現高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經久耐用、高度集成化等各項要求方面都取得了重大的進展，在完善比例控制、數字控制等技術上也有許多新成就。此外，在液壓元件和液壓系統的計算機輔助設計、計算機仿真和優化 以及微機控制等開發性工作方面，更日益顯示出顯著的成績。從 17 世紀中葉巴斯卡提出靜壓傳遞原理、 18 世紀末英國制成世界上第一臺水壓機算起，也已有二三百年歷史了。近代液壓傳動在工業上的真正推廣使用只是本世紀中葉以后的事，至于它和微電子技術密切結合，得以在盡可能小的空間內傳遞出盡可能大的功率并加以精確控制，更是近 10 年內出現的新事物。 我國的液壓工業開始于本世紀 50 年代，其產品最初只用于機床和鍛壓設備，后來才用到拖拉機和工程機械上。自 1964 年從國外引進一些液壓元件生產技術、同時進行自行設計液壓產品以來，我國的液壓 件生產已從低壓到高壓形成系列，并在各種機械設買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 備上得到了廣泛的使用。 80 年代起更加速了對西方先進液壓產品和技術的有計劃引進、消化、吸收和國產化工作，以確保我國的液壓技術能在產品質量、經濟效益、人才培訓、研究開發等各個方面全方位地趕上世界水平。 壓工作原理 驅動的液壓系統，它由油箱、濾油器、液壓泵、溢流閥、開停閥、節流閥、換向閥、液壓缸以及連接這些元件的油管組成。它的工作原理：液壓泵由電動機帶動旋轉后，從油箱中吸油。油液經濾油器進入液壓泵，當它從泵中輸出進入壓力管后，將換向閥手柄、開停手柄方向往內的狀態 下，通過開停閥、節流閥、換向閥進入液壓缸左腔，推動活塞和工作臺向右移動。這時，液壓缸右腔的油經換向閥和回油管排回油箱。為了克服移動工作臺時所受到的各種阻力，液壓缸必須產生一個足夠大的推力，這個推力是由液壓缸中的油液壓力產生的。要克服的阻力越大，缸中的油液壓力越高；反之壓力就越低。輸入液壓缸的油液是通過節流閥調節的，液壓泵輸出的多余的油液須經溢流閥和回油管排回油箱，這只有在壓力支管中的油液壓力對溢流閥鋼球的作用力等于或略大于溢流閥中彈簧的預緊力時，油液才能頂開溢流閥中的鋼球流回油箱。所以，在系統中液壓泵出口處 的油液壓力是由溢流閥決定的，它和缸中的油液壓力不一樣大。 液壓傳動有以下一些優點： 在同等的體積下，液壓裝置能比電氣裝置產生出更多的動力，因為液壓系統中的壓力可以比電樞磁場中的磁力大出 3040 倍。在同等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，結構緊湊。液壓馬達的體積和重量只有同等功率電動機的 12%左右。 液壓裝置工作比較平穩。由于重量輕、慣性小、反應快，液壓裝置易于實現快速啟動、制動和頻繁的換向。液壓裝置的換向頻率，在實現往復回轉運動時可達 500 次 /現往復直線運動時可達 1000 次 / 液壓裝置 能在大范圍內實現無級調速（調速范圍可達 2000），它還可以在運行的過程中進行調速。 液壓傳動易于自動化，這是因為它對液體壓力、流量或流動方向易于進行調節或控制的緣故。當將液壓控制和電氣控制、電子控制或氣動控制結合起來使用時，整個傳動裝置能實現很復雜的順序動作，接受遠程控制。液壓裝置易于實現過載保護。液壓缸和液壓馬達都能長期在失速狀態下工作而不會過熱，這是電氣傳動裝置和機械傳動裝置無法辦到的。液壓件能自行潤滑，使用壽命較長。由于液壓元件已實現了標準化、系列化買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 和通用化，液壓系統的設計、制造和使用都比較方便。液壓 元件的排列布置也具有較大的機動性。用液壓傳動來實現直線運動遠比用機械傳動簡單。 液壓傳動的缺點是： 液壓傳動不能保證嚴格的傳動化，這是由液壓油液的可壓縮性和泄漏等原因造成的。液壓傳動在工作過程中常有較多的能量損失（摩擦損失、泄漏損失等），長距離傳動時更是如此。液壓傳動對油溫變化比較敏感，它的工作穩定性很易受到溫度的影響，因此它不宜在很高或很低的溫度條件下工作。為了減少泄漏，液壓元件在制造精度上的要求較高，因此它的造價較貴，而且對油液的污染比較敏感。液壓傳動要求有單獨的能源。液壓傳動出現故障時不易找出原因。 壓系統的設計步驟與設計要求 液壓傳動系統是 2T 自由鍛電液錘 械的一個組成部分，液壓傳動系統的設計要同主機的總體設計同時進行。著手設計時，必須從實際情況出發，有機地結合各種傳動形式，充分發揮液壓傳動的優點，力求設計出結構簡單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡單、維修方便的液壓傳動系統。 論文研究的主要內容 本人系統學習了液壓系統技術的知識，查閱了一些相關的文獻資料，在此基礎上，結合本人的設想和設計工作中需要解決的任務，主要進行了以下幾項工作： （ 1） 擬定 2T 自由鍛電液錘 液壓原理圖。 （ 2） 完成 2T 自由鍛電液錘 油缸的設計。 （ 3） 完成 2T 自由鍛電液錘 液壓站的設計。 （ 4）對液壓系統進行校核設計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第 2 章 2T 自由鍛電液錘 整體方案的擬定 計思路 典型的 2T 自由鍛電液錘 主要由機身 (包括上、下橫梁及立柱 )、活動橫梁、頂出機構、工作油缸、液壓傳動及電氣控制系統等組成。工作油缸安裝在上橫梁上，活塞與活動橫梁相連，并以立柱為導向上下移動。便于操作和裝料， 2T 自由鍛電液錘 一般采用立式形式。可以用下列方式進行分類。 一、按動作方式分類 T 自由鍛電液錘 ，其工作油缸裝于機身上部，油缸活塞從上 向下移動，模具在工作臺與活動橫梁之間受壓。由于油缸裝于機器上方，工作臺 (下橫梁 )是固定的，裝料可在工作臺上進行，操作方便，而且容易實現快速下行，所以應用非常廣泛，國產塑料 2T 自由鍛電液錘 基本是這種類型。 T 自由鍛電液錘 如（下圖）所示，工作油缸裝在機身下部，上橫梁固定在立柱上。油缸柱塞推動活動橫梁上升，給模具施壓。這種 2T 自由鍛電液錘 重心位置低，穩定性好，油缸裝在機身下部，可避免漏油污染制品。層壓塑料一般采用下壓式 2T 自由鍛電液錘 。 T 自由鍛電液錘 角式 2T 自由鍛電液錘 、層壓式 2T 自由鍛電 液錘 、鑄壓機等屬于這種類型。二、按機身結構分類 由鍛電液錘 由四根立柱、上下橫梁、機座等組成穩定的機身。這種 2T 自由鍛電液錘 工作空間大，便于四周觀察和接近模具，結構簡單，工藝適應性較強。但其承受偏心載荷的能力較差，在偏心載荷下活動橫梁與工作臺間易產生傾斜和位移。 T 自由鍛電液錘 其機身是焊接或鑄造而成的框架結構，剛度高。 三、按操縱方式分類 T 自由鍛電液錘 通過手工操縱分壓器來完成壓制過程的每一個工序。模具一般不固定在 2T 自由鍛電液錘 上，裝卸模均在機外進行。 T 自由鍛電液 錘 模具固定在 2T 自由鍛電液錘 上，壓制程序所需的時間由定時機構來控制，僅手工給模具加料。 T 自由鍛電液錘 從物料稱量、加料到取出制品和清理模具等均自動進行，因而勞動強度小，生產效率高，但制造復雜，一般僅用于大量定型制品的生產。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 構形式 上橫梁位于立柱上部，用于安裝工作缸，承受工作缸的反作用力。亦可安裝回程缸及其他輔助裝置。上橫梁不設計成上下封閉的廂式結構，直接采用 45 鋼鋼板結構，便于加工和生產。 狀尺寸要求 上橫梁通過立柱聯接成機身上半部，并安裝工作油缸。為使其組成的空間合 乎要求，以及活塞運行平穩，因此要求上橫梁安裝油缸孔的軸線與安裝油缸的臺肩平面應垂直，上橫梁與調節螺母接觸面與主油缸臺肩接觸應平行，以及立柱穿過孔的上下平面應平行等等。結合生產情況，具體要求為： 1. 安裝主油缸孔的軸線與油缸臺肩貼合平面不垂直度允差 000 毫米。 2. 調節螺母接觸平面與油缸臺肩貼合平面的不平行度允差 000 毫米。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 3. 鎖緊螺母接觸面與調節螺母接觸面（立柱穿過孔的上平面與下平面）間不平度允差 000毫米。 4. 油缸鎖緊螺 母平面與油缸臺肩貼合平面間不平行度允差 000 毫米。 5. 與油缸外圓配合公差為 H7/6. 立柱孔尺寸一般比立柱插入端直徑大 2米。 梁與油缸的聯接方式 依靠法蘭盤固定油缸此方法采用聯接零件來固定油缸的位置。當油缸加壓時，油缸臺肩傳遞反作用力于橫梁，法蘭盤不受反作用力的作用，只有當油缸回程工作時，回程力作用于法蘭盤上。故法蘭盤的強度只需滿足回程力要求即可。油缸為柱塞式時，法蘭盤僅承受部件的重量。 構形式 下橫梁是主機的安裝基礎。臺面上固 定加熱板，工作中承受機器本體的重量及全部載荷。下橫梁所選用的材料以及其結構形式與上橫梁相同。圖 2料選用 45鋼。 狀尺寸要求 下橫梁是整機的基礎性零件，是安裝加熱板的基準。因此，對工作臺面的不平度、各部件安裝定位基面均應有必要地技術要求。根據生產情況，具體要求為 : 1. 工作臺臺面不平直度，按 000毫米。 2. 立柱鎖緊螺母之貼合平面與工作臺臺面間不平行度允差小于 000 毫米。 3. 立柱孔尺寸一般比立 柱插入端直徑大 2米左右。 柱結構 立柱是式沖壓機重要的支撐件和受力件，同時又是活動橫梁的導向基準。因此，立買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 柱應有足夠的強度與剛度，導向表面應有足夠的精度、光潔度和必要地硬度。 立柱與上橫梁、工作臺的聯接方式是表明立柱結構的主要特征。在選擇立柱結構時，應考慮到它與上橫梁、工作臺間應可靠預緊、安裝方便和便于調整機器的精度。 圖 2柱結構，兩梁都用調節螺母支承，用鎖緊螺母上下加以鎖緊。 螺母結構組成零件多。由于調節螺母起立柱臺肩的支撐作用，且可調整兩梁的支撐距離，對立柱有關軸向尺寸要求 不嚴格，緊固較容易。但對立柱螺紋精度（與立柱軸線的平行度）以及調整螺母精度（調節螺母的螺紋對于上下橫梁貼合面垂直度）要求較高。機器精度調整較麻煩。 立柱為沖壓機的重要零件，是活動橫梁的導向基準。結合生產情況，具體要求為： 1. 立柱導向面軸線不平直度允差 000 毫米。 2. 材料選用 45鍛鋼件。毛坯應正火處理，消除鍛造過程的內應力。 3. 立柱導向表面應進行熱處理，表面硬度不低于 可進行表面鍍硬鉻處理，鍍層厚度為 米。 座結構 底座安裝于工作臺下部，與基礎相聯。底座僅承受機器的總重量。底座高度由正常壓制制件時人的操作高度來定。底座材料。主要考慮到外形的美觀，對精度無要求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 第 3 章 2T 自由鍛電液錘 液壓系統的計算 計主要技術參數 2其名義 鍛壓 力為 52 10 N 壓缸的設計 工作負載 液壓缸的常見工作負載有重力、切削力、擠壓力等。阻力負載為正，超越負載為負。 假設 自重 G=250020 10 N 擦負載 假設靜摩擦系數 摩擦系數 .1 s 0 . 2 2 5 0 0 5 0 0f G N N 0 . 1 2 5 0 0 2 5 0f d dF f G N N 性負載 慣性負載 慣性負載時運動部件在啟動和制動過程中的慣性力，其平均值可按下式計算 G/g*v/t (N) 式中 g=重力加速度， m/g=v=速度變化量， m/t=啟動或制動時間， s 一般機械 t = 重 G=500N 壓缸在各工作階段的負載值 查液壓缸的機械效率 ，可計算出液壓缸在各工作階段的負載情況，如下表表 1所示： 2 5 0 0 5 / 6 0( ) ( ) 1 3 0 2 8 0 . 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 表 1 液壓缸各階段的負載情況 工 況 負載計算公式 液壓缸負載 / 動 00 加 速 fd 1552 快 進 50 工 進 52 10 N 快 退 50 制液壓缸速度循環圖、負載圖 1、選取參數 取動摩擦系數 靜摩擦系數 缸 = 令起動時間不超過 ， 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 壓缸的效率 液壓缸的機械效率 壓缸缸徑的計算 根據上表，可以看出最大負載發生在工進狀態， 內徑 D 可按下列公式初步計算： 液壓缸的負載為推力 56 2 1 0 0 . 2 22 5 1 0 0 . 9 5 主=220 式（ 3 式中 01F 最大受力 為 52 10 N ； 液壓缸的總效率，一般取 =07 09；計算 = p 液壓缸的供油壓力，一般為系統壓力（ 本次設計中液壓缸已知系統壓力 p =25 根據式（ 3到內徑： D =250缸筒內徑系列 /B/T 2348以取為 250 表 液壓缸內徑系列 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 320 400 500 活塞桿外徑 d ： 查液壓傳動與控制手冊根據桿徑比 d/D，一般的選取原則是：當活塞桿受拉時，一般選取 d/D=活塞桿受壓時，一般選取 d/D=設計我選擇 d/D= d=250=175根據活塞桿直徑標準取 d=180表 3塞桿直徑系列 活塞桿直徑系列 / 23484、 5、 6、 8、 10、 12、 16、 18、 20、 22、 25、 28、 32、 36、 40、 45、50、 56、 63、 70、 80、 90、 100、 110、 125、 140、 160、 180、 200、220、 250、 280、 320、 360 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 塞寬度 B 的確定 由于活塞在液壓力的作用下沿缸筒往復滑動，因此，它與缸 筒的配合應適當，既不能過緊，也不能間隙過大。配合過緊，不僅使最低啟動壓力增大，降低機械效率，而且容易損壞缸筒和活塞的配合表面；間隙過大，會引起液壓缸內部泄露，降低容積效率，使液壓缸達不到要求的設計性能。 活塞的寬度 B 一般取 B =（ D 即 B =（ 250=（ 150 B =200 缸體長度的確定 液壓缸缸體內部的長度應等于活塞的行程與活塞寬度的和。缸體外部尺寸還要考慮到兩端端蓋的厚度，一般液壓缸缸體的長度不應大于缸體內徑 D 的 20。 筒壁厚的計算 在中、低壓系統中 ，液壓缸的壁厚基本上由結構和工藝上的要求確定，壁厚通常都能滿足強度要求，一般不需要計算。但是，當液壓缸的工作壓力較高和缸筒內徑較大時，必須進行強度校核。 當 時，稱為薄壁缸筒，按材料力學薄壁圓筒公式計算，計算公式為 式（ 3 式中，缸筒內最高壓力； 缸筒材料的許用壓力。 = /b n , b 為材料的抗拉強度， n 為安全系數， 時，一般取 5n 。 液壓缸缸筒材料采用 45 鋼，則抗拉強度： b=600全系數 n 按液壓傳動與控制手冊 210，取 n=5。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 則許用應力 =120 0 0 時 ,按式（ 3算 m a x m a 3 3 (該設計采用 45 鋼管 ) 式（ 3 根據缸徑查手冊預取 =50 此時 =0 0 最高允許壓力一般是額定壓力的 ，根據給定參數，所以： 5 m a x m a 3 3 =115 滿足要求，就取壁厚為 120 塞桿強度和液壓缸穩定性計算 活塞桿的直徑 d 按下式進行校核 4 式中， F 為活塞桿上的作用力； 為活塞桿材料的許用應力， = /b n,n 一般取 4dF （ 3 式中 許用應力； M P b （ 75400位安全系數取 5