1、機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 第三章第三章 液壓機液壓機機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 了解液壓機的工作原理、特點及各種分類方法。了解液壓機的工作原理、特點及各種分類方法。 掌握液壓機構件掌握液壓機構件 學習液壓機的編號規定。學習液壓機的編號規定。3.1 3.1 概述概述機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y &

2、 A u t o m a t i o n 液壓機主要應用領域：液壓機主要應用領域： 金屬薄板件的沖壓拉深成形工藝。主要用在汽車、家電行金屬薄板件的沖壓拉深成形工藝。主要用在汽車、家電行業中金屬覆蓋件的成形加工。業中金屬覆蓋件的成形加工。 金屬機械零件的壓力成形。主要包括模壓成形、金屬型材金屬機械零件的壓力成形。主要包括模壓成形、金屬型材的擠壓成形、冷熱模鍛、自由鍛造等加工工藝。的擠壓成形、冷熱模鍛、自由鍛造等加工工藝。 粉末制品行業。如磁性材料、粉末冶金等。粉末制品行業。如磁性材料、粉末冶金等。 非金屬材料的壓制成形，如汽車內飾件的熱壓成型、橡膠非金屬材料的壓制成形，如汽車內飾件的熱壓成型、橡

3、膠制品等。制品等。 木制品的熱壓成型。比如植物纖維板材、型材的熱壓加工。木制品的熱壓成型。比如植物纖維板材、型材的熱壓加工。 其他應用。如壓裝、校正、塑封、壓印等工藝。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 液壓機的重要性： 20080511讓中國的大飛機翱翔藍天,中國商用飛機有限責任公司在上海成立.大型液壓機源于航空、航天工業發展的需要！機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 自由鍛液壓

4、機： 19世紀末，美國（全球首臺） 1.26萬噸 1961年， 上海江南造船廠 1.2 萬噸 2006年， 齊齊哈爾一重 1.5 萬噸（追平） 2007年， 四川德陽二重 1.6 萬噸（世界一） 全世界曾先后制造過20多臺萬噸以上的液壓機，其中我國在20世紀60年代初制成2臺。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 特點：其一是它的主機重2200多噸，高23.6米，基礎深入地下40米，有13個大件，6個主缸，4根大立柱，3個大橫梁。水壓機的4根大立柱每根大約有18米高，1米粗，80噸重。每根

5、立柱都有幾個大螺帽，一個大螺帽就有56噸重。三個大橫梁（上橫梁，下橫梁，動橫梁）每個都有幾百噸重。其二是精密，3500牛頓/厘米2的高壓水要用12臺高壓水泵，16個高壓容器和100多個高低壓閥門進行聯動控制，有關機件都必須有高度的精密性、密封性、準確性和靈活性。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 模鍛液壓機： 德國：19世紀40年代最先制造出1.8萬噸的巨型模鍛液壓機。 目前全世界共有萬噸級模鍛液壓機30余臺（美、俄各有10余臺，約占總臺數和總噸位的70），其建造背景均源于航空、航天工業

6、發展的需要。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 模鍛液壓機： 2011年，世界上擁有4萬噸級以上模鍛液壓機的國家只有美、俄、法 3國： 俄羅斯：7.5萬噸級（目前最大噸位）2臺 （A380起落架就是在該設備上完 成的4.25m，3210kg） 法 國：6.5萬噸級1臺 美 國：5萬噸級4臺 我國最大的是3萬噸級，重慶市西南鋁業集團有限公司，于1971年制造。噸位較小，框梁等航空件無法實現整體化，不能完全滿足大型飛機對綜合性能、可靠性和壽命的要求。機械自動化學院機械自動化學院C o l l

7、 e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 模鍛液壓機（中國）： 2012年3月31日上午，我國首臺400MN（4萬噸）重型航空模鍛液壓機在西安閻良國家航空高技術產業基地熱試成功，順利鍛造出其首個大型盤類件產品。解決一直困擾中國的大型鈦合金整體框、梁和大型渦輪盤等難變形精密模鍛件的設計和制造問題，從而有力保障中國大飛機項目的研制。這是我國向實現大型航空模鍛件自主研制邁出的重要而堅實的一步。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 模鍛液

8、壓機（中國）： 2007年12月，中國二重在四川德陽宣布，大飛機制造的關鍵設備世界最大的模鍛液壓機（ 8萬噸）項目已獲中國國家發改委批準并正式啟動。總投資15億元。 清華大學已經設計出16萬噸模鍛液壓機，只因目前我國制造業尚不需要如此之大 的模鍛液壓機，一旦國家需要，即可出圖制造。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n ARJ21 -700中程客機是目前中國試制出的民航客機。 2012年2月13日至14日， ARJ21 -700飛機型號合格適航審定工作進入局方審定試飛階段。2014.3.15

9、-4.28完成第一次環球飛行（自然結冰）。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3.2 3.2 液壓機工作原理液壓機工作原理F 液壓機的基液壓機的基本工作原理是帕斯本工作原理是帕斯卡原理。它利用液卡原理。它利用液體的壓力能，依靠體的壓力能，依靠靜壓作用使工件變靜壓作用使工件變形，或使物料被壓形，或使物料被壓制成型。制成型。圖4-1 YQ32系列液壓機機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n

10、 F2=F1A2/A1A1、A2 分別為小柱塞和分別為小柱塞和大柱塞的工作面積。大柱塞的工作面積。液壓機能利用液壓機能利用小柱塞小柱塞（泵的柱塞）上（泵的柱塞）上較小的動作力較小的動作力F F1 1在在大柱塞大柱塞（液壓機的柱塞）（液壓機的柱塞）上產生很大的力上產生很大的力F F2 2機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3.2 3.2 液壓機的結構液壓機的結構基本結構組成：基本結構組成：本體部分本體部分操縱部分操縱部分動力部分動力部分本體由上、下橫梁、活動橫梁、四根立柱組成；立柱通過螺母

11、與上、下橫梁緊固連接，組成封閉的框架（稱為機身）。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 工作缸固定在上橫梁的缸孔內，工作缸的活塞與活動橫梁相連接；活動橫梁下表面和下橫梁的上表面有T形槽，用于安裝模具；活動橫梁通過導向套導向，沿立柱上下活動；機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 回程時，工作缸下腔通高壓液體；工作時，工作缸上腔通高壓液體，推動活塞、活動橫梁及模具上下運動；頂出缸下腔通高壓

12、液體，可使頂出活塞上升頂出工件。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 2 2、液壓系統及工作循環過程、液壓系統及工作循環過程 空程向下空程向下( (充液行程充液行程) )； 工作行程；工作行程； 保壓；保壓； 回程；回程； 停止；停止； 頂出缸頂出；頂出缸頂出； 頂出缸回程。頂出缸回程。通過兩個三位四通換向閥來實現液壓機的各種行程動作。工作缸頂出缸機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n

13、（1）空程向下（快速下行）：換向閥3置于回程位置，換向閥5置于工作位置；不足油液由充液罐10通過充液閥9補充。工作缸頂出缸機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 工作缸頂出缸（2）工作行程（慢速下行）：換向閥3置于回程位置，換向閥5置于工作位置；當上模接觸工件后，下行阻力增大，工作缸上腔壓力增大，充液閥9自動關閉（慢行）。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n （3）保壓換向閥3置于回程位

14、置，換向閥5置于停止位置；液壓泵通過換向閥5卸荷，工作缸上腔油液被液控單向閥8封閉在缸內（保壓）。工作缸頂出缸機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n （4）回程換向閥3置于回程位置，換向閥5置于回程位置；反向打開液控單向閥8和充液閥9，工作缸上腔油液排入充液罐中。工作缸頂出缸機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n （5）停止換向閥3置于停止位置， 換向閥5置于停止位置；工作缸下腔油液被液控

15、單向閥7封閉在缸內（活塞可停靠在任意所需位置）。液壓泵通過換向閥3中位卸荷；工作缸頂出缸機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n （6）頂出缸頂出換向閥3置于頂出位置，換向閥5置于停止位置；頂出缸下腔通油，頂出活塞上升頂出工件。工作缸頂出缸機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 工作缸頂出缸（7）頂出缸回程換向閥3置于回程位置，換向閥5置于停止位置；頂出缸上腔通油，頂出活塞下行。機械自動化學

16、院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 一、按工作介質分類：一、按工作介質分類：F 液壓機的工作介質為液體，主要有兩種，采用乳化液液壓機的工作介質為液體，主要有兩種，采用乳化液的一般稱為水壓機，采用油的稱為油壓機。的一般稱為水壓機，采用油的稱為油壓機。 水壓機水壓機乳化液價格便宜，不燃燒，不易污染工乳化液價格便宜，不燃燒，不易污染工作場地，故耗油量大的以及熱加工用的液壓機多為作場地，故耗油量大的以及熱加工用的液壓機多為水壓機。水壓機。 油壓機油壓機在防腐蝕、防銹和潤滑性能方面，油優在防腐蝕、防銹和潤滑性

17、能方面，油優于乳化液。但油的成本高，也易污染工作場地。于乳化液。但油的成本高，也易污染工作場地。3.3 3.3 液壓機的分類液壓機的分類機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 二、按用途分類二、按用途分類(1)(1)手動液壓機：一般為小型液壓機，用于壓制、壓裝等工藝。手動液壓機：一般為小型液壓機，用于壓制、壓裝等工藝。(2) (2) 鍛造液壓機：用于自由鍛造、鋼錠開坯以及有色與黑色金屬模鍛。鍛造液壓機：用于自由鍛造、鋼錠開坯以及有色與黑色金屬模鍛。(3)(3)沖壓液壓機：用于各種板材沖壓。沖

18、壓液壓機：用于各種板材沖壓。(4)(4)一般用途液壓機：各種萬能式通用液壓機。一般用途液壓機：各種萬能式通用液壓機。(5)(5)校正壓裝液壓機：用于零件校形及裝配。校正壓裝液壓機：用于零件校形及裝配。(6)(6)層壓液壓機：用于膠合板、刨花板、纖維板及絕緣材料板等的壓制。行程大，層壓液壓機：用于膠合板、刨花板、纖維板及絕緣材料板等的壓制。行程大，層數多，層間距離大，可壓制的板數較多。層數多，層間距離大，可壓制的板數較多。(7)(7)擠壓液壓機：用于擠壓各種有色金屬和黑色金屬的線材、管材、棒材及型材。擠壓液壓機：用于擠壓各種有色金屬和黑色金屬的線材、管材、棒材及型材。(8)(8)壓制液壓機：用于

19、粉末冶金及塑料制品壓制成型等。壓制液壓機：用于粉末冶金及塑料制品壓制成型等。(9)(9)打包、壓塊液壓機：用于將金屬切屑及廢料壓成塊及打包。打包、壓塊液壓機：用于將金屬切屑及廢料壓成塊及打包。(10)(10)其它液壓機：用于沖孔拔伸等。其它液壓機：用于沖孔拔伸等。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 三、按動作方式分類三、按動作方式分類(1) (1) 上壓式液壓機：該類液壓機的工作缸安裝在機身上部，上壓式液壓機：該類液壓機的工作缸安裝在機身上部，操作方便，容易實現快速下行，應用最廣。操作方

20、便，容易實現快速下行，應用最廣。(2) (2) 下壓式液壓機：該類液壓機的工作缸裝在機身下部，下壓式液壓機：該類液壓機的工作缸裝在機身下部，重心位置較低，穩定性好，制品可避免漏油污染。重心位置較低，穩定性好，制品可避免漏油污染。(3)(3) 雙動液壓機：上活動橫梁分為內、外滑塊，分別由不雙動液壓機：上活動橫梁分為內、外滑塊，分別由不同的液壓缸驅動，壓力為內外滑塊壓力的總和。工作同的液壓缸驅動，壓力為內外滑塊壓力的總和。工作方式靈活，適合金屬板料的拉深成形，在汽車制造業方式靈活，適合金屬板料的拉深成形，在汽車制造業應用廣泛。應用廣泛。(4) (4) 特種液壓機：如角式液壓機、臥式液壓機等。特種液

21、壓機：如角式液壓機、臥式液壓機等。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 圖3-8 下壓式液壓機工作動畫圖3-8 上壓式液壓機工作動畫機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 臥式金屬擠壓成型液壓機機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 四、按機身結構分類四、按機身結構分類(1) (1)

22、柱式液壓機：液壓機的上橫梁與下橫梁（工作臺）的柱式液壓機：液壓機的上橫梁與下橫梁（工作臺）的連接采用立柱，由鎖緊螺母鎖緊。壓力較大的液壓機多連接采用立柱，由鎖緊螺母鎖緊。壓力較大的液壓機多為四立柱結構，機器穩定性好，采光也較好。為四立柱結構，機器穩定性好，采光也較好。(2) (2) 整體框架式液壓機：機身由鑄造或型鋼焊接而成，一整體框架式液壓機：機身由鑄造或型鋼焊接而成，一般為空心箱形結構，抗彎性能較好，立柱部分做成矩形般為空心箱形結構，抗彎性能較好，立柱部分做成矩形截面，便于安裝平面可調導向裝置。活動橫梁運動精度截面，便于安裝平面可調導向裝置。活動橫梁運動精度較高，在塑料制品和粉末冶金、薄板

23、沖壓液壓機中獲得較高，在塑料制品和粉末冶金、薄板沖壓液壓機中獲得廣泛應用。廣泛應用。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 四柱式框架式機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3.4 3.4 液壓機的技術參數及型號液壓機的技術參數及型號型號表示：型號表示：機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i

24、o n 鍛壓機械的組、型（系列）代號及主參數：鍛壓機械的組、型（系列）代號及主參數：（ JB/T 99651999 ）1、每類鍛壓機械分為10組，每組分為10個型（系列），用兩位數字組成，位于類代號或結構變化代號之后。2、主參數采用實際數值或實際數值的十分之一（僅限于公稱力kN 和能量kJ）表示，位于組、型（系列）或特性代號之后，并用短橫線“”隔開。3、組、型（系列）的劃分及型號中主參數的表示方法應符合要求。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 組型鍛壓機械名稱主參數名稱單位手動液壓機04

25、手動液壓機公稱力kN沖壓拉伸液壓機20單柱單動拉伸液壓機公稱力kN21單柱沖壓液壓機公稱力kN26精密沖裁液壓機總力kN27單動薄板沖壓液壓機公稱力kN28雙動薄板拉伸液壓機公稱拉伸力/總力kN/kN一般用途液壓機30單柱液壓機公稱力kN31雙柱液壓機公稱力kN32四柱液壓機公稱力kN33四柱上移式液壓機公稱力kN34框架液壓機公稱力kN36切邊液壓機公稱力kN38單柱沖孔液壓機公稱力kN表表3-3 3-3 液壓機組、型（系列）的劃分（液壓機組、型（系列）的劃分（JB/T 99651999）YA32-315機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n

26、e r y & A u t o m a t i o n 校正、壓裝液壓機40單柱校直液壓機公稱力kN41單柱校正壓裝液壓機公稱力kN42雙柱校直液壓機公稱力kN43四柱校直液壓機公稱力kN45龍門移動式液壓機公稱力/工作臺長寬kN/mmmm47單柱壓裝液壓機公稱力kN層壓液壓機51膠合板熱壓機公稱力/熱板尺寸kN/mm52刨花板熱壓機公稱力/熱板尺寸kN/mm53纖維板熱壓機公稱力/熱板尺寸kN/mm55塑料貼面板熱壓機公稱力/熱板尺寸kN/mm擠壓液壓機61金屬擠壓液壓機公稱力kN65碳極擠壓液壓機公稱力kN68模腔擠壓液壓機公稱力kN續表續表3-3 3-3 液壓機組、型（系列）的劃分（液壓

27、機組、型（系列）的劃分（JB/T 99651999）機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 壓制液壓機70側壓式粉末制品液壓機公稱力kN71塑料制品液壓機公稱力kN72磁性材料液壓機公稱力kN74陶瓷磚壓制液壓機公稱力kN75超硬材料壓制液壓機公稱力kN76耐火磚液壓機公稱力kN78磨料制品液壓機公稱力kN79粉末制品液壓機公稱力kN打包、壓塊液壓機81金屬打包液壓機公稱力kN82非金屬打包液壓機公稱力kN83金屬屑壓塊液壓機公稱力kN其它液壓機90金屬壓印液壓機公稱力kN92輪軸壓裝液壓機

28、公稱力kN93等靜壓液壓機公稱力kN98模具研配液壓機公稱力kN續表續表3-3 3-3 液壓機組、型（系列）的劃分（液壓機組、型（系列）的劃分（JB/T 99651999）機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3.1.2 3.1.2 液壓機的特點與應用液壓機的特點與應用優點：優點： 容易獲得最大壓力及較大的工作空間。容易獲得最大壓力及較大的工作空間。 容易獲得大的工作行程，并能在行程的任意位置發揮全壓，容易獲得大的工作行程，并能在行程的任意位置發揮全壓，適合要求工作行程大的場合。適合要求工

29、作行程大的場合。 工作平穩，沖擊和振動小，噪音小。工作平穩，沖擊和振動小，噪音小。 壓力與速度可以在大范圍內方便地進行無級調節，而且可壓力與速度可以在大范圍內方便地進行無級調節，而且可按工藝要求在某一行程作長時間的保壓。另外，還便于調速按工藝要求在某一行程作長時間的保壓。另外，還便于調速和防止過載。和防止過載。設計、制造、操作和維修方便，便于實現遙控與自動化。設計、制造、操作和維修方便，便于實現遙控與自動化。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 缺點：缺點： 對液壓元件精度要求較高，結構較

30、復雜，機器的調整和維對液壓元件精度要求較高，結構較復雜，機器的調整和維修比較困難。修比較困難。 高壓液體易泄露，不但污染工作環境，浪費壓力油，對于高壓液體易泄露，不但污染工作環境，浪費壓力油，對于熱加工場所還有火災的危險。熱加工場所還有火災的危險。 效率較低，且運動速度慢，降低了生產率，對于快速小型效率較低，且運動速度慢，降低了生產率，對于快速小型的液壓機，不如曲柄壓力機簡單靈活的液壓機，不如曲柄壓力機簡單靈活。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 通用壓力機與液壓機性能對比表機械自動化學

31、院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3.3 3.3 液壓機的本體結構液壓機的本體結構 組成：機架部件、液壓缸部件、運動部分以及導向組成：機架部件、液壓缸部件、運動部分以及導向裝置裝置 結構形式：梁柱組合式液壓機、單臂式液壓機、框結構形式：梁柱組合式液壓機、單臂式液壓機、框架式液壓機架式液壓機一、典型結構形式概述一、典型結構形式概述機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 1、梁柱組合式（三梁四柱式）

32、由上橫梁、下橫梁、四個立柱和12個內外螺母組成封閉框架，框架承受全部工作載荷。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 2、單臂式機架為整體鑄鋼結構或鋼板焊接結構。多用于沖壓液壓機和小型液壓機單臂式液壓機 結構簡單，操作方便，但機架剛性較差。1-工作柱塞 2-橫梁 3-拉桿 4-小橫梁5-回程柱塞6-工作缸7-回程缸 8-導向裝置 9-機架機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3、雙柱下拉

33、式兩根立柱+上下橫梁可動的封閉式框架機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 1 1、壓力機本體重心低，穩定性好。、壓力機本體重心低，穩定性好。2 2、工作缸在地面以下，地面上幾乎沒有什么管道，當、工作缸在地面以下，地面上幾乎沒有什么管道，當用油介質工作時，安全；管道連接處不受壓力機晃動或用油介質工作時，安全；管道連接處不受壓力機晃動或機架變形影響，不易損壞。機架變形影響，不易損壞。3 3、壓力機地面以上部分高度小，上橫梁寬度不受工作、壓力機地面以上部分高度小，上橫梁寬度不受工作缸直徑的限制，

34、可設計較小，便于操作。缸直徑的限制，可設計較小，便于操作。1 1、具有地坑深度，地下行程大；、具有地坑深度，地下行程大；2 2、運動部分質量大，慣性大。、運動部分質量大，慣性大。適用于中小型鍛造液壓機優點優點缺點缺點機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 4.4.框架式框架式 結構與閉式機械壓力機的框架相似結構與閉式機械壓力機的框架相似 廣泛用于塑料制品、粉末冶金、薄板沖壓及擠壓液壓機中。廣泛用于塑料制品、粉末冶金、薄板沖壓及擠壓液壓機中。整體框架式液壓機組合框架式液壓機組合框架式液壓機機械

35、自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 框架式結構的優點： 剛性好 整體框架式：上下橫梁+立柱鑄為整體 組合框架式：采用預應力結構，當承受載荷時，框架所產生的變形量小，并且當活動橫梁受到偏心載荷時，活動橫梁偏轉所引起的側推力，由立柱承擔，拉桿不受彎曲，由于立柱橫向尺寸大，且多為箱形結構，抗彎性好。 導向精度高：有導向裝置進行導向，且間隙可調整，提高了抗側推力的能力。 抗疲勞能力強(指組合式框架)機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y &

36、 A u t o m a t i o n 二、機架部件（最常見：梁柱組合式機架二、機架部件（最常見：梁柱組合式機架）一、一、 立柱立柱 作用：作用： 支撐機架，承受全部工作載荷；支撐機架，承受全部工作載荷； 給活動橫梁導向。給活動橫梁導向。 對立柱的要求：對立柱的要求： 具有較高的強度、剛度和精度。具有較高的強度、剛度和精度。立柱材料、結構尺寸、制造質量、與橫梁的連接方式、預緊程度等對液壓機的工作性能影響很大。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3.3.2 3.3.2 機架部件機架部件

37、立柱立柱立柱與橫梁連接形式立柱與橫梁連接形式立柱的結構與材料立柱的結構與材料立柱的預緊方式立柱的預緊方式立柱的導向立柱的導向c) 立柱與橫梁的連接形式立柱與橫梁的連接形式a)a)雙螺母式雙螺母式 b)b)錐臺式錐臺式 c) c)錐套式錐套式機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 2、立柱的結構與材料立柱材料立柱材料：35鋼、45鋼、40Cr、20MnV等；采用空心立柱（立柱直徑較大，防止鍛造加工后立柱中心存在原始缺陷）；立柱多做成實心的，兩端帶預緊用的加熱孔；中小型液壓機中小型液壓機大型液壓

38、機大型液壓機機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3） 立柱的預緊方式 加熱預緊 過程：o 立柱、橫梁安裝到位； o 內外螺母冷態擰緊； o 加熱立柱兩端； o 擰緊外螺母； o 冷卻后即產生很大的預緊力。=2L/(EP) 為“冷態擰緊”后螺母還需旋轉的角度；L-橫梁立柱孔的深度； -預緊應力； P-立柱螺紋的螺距E-立柱材料的彈性模量機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 超壓預緊 過

39、程： o 液壓機加載到公稱壓力的1.25倍； o 螺桿受拉彈性伸長； o 此時擰緊內螺母即可。超壓預緊時，橫梁和立柱都發生撓曲變形，接觸面貼超壓預緊時，橫梁和立柱都發生撓曲變形，接觸面貼合不好，各螺母擰緊程度不同，難以保證機架的水平合不好，各螺母擰緊程度不同，難以保證機架的水平度和垂直度。度和垂直度。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 液壓預緊：采用專用預緊螺母。 液壓預緊螺母1-管接頭 2-立柱 3-柱塞 4-墊片 5-橫梁H=L/E-預緊應力L-橫梁與立柱的配合長度E-立柱材料的彈性

40、模量機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 4、立柱的導向球面球面圓柱面圓柱面導套結構導套結構單球面單球面雙球面雙球面機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 二、 橫梁（上橫梁、下橫梁、活動橫梁）結構：空心箱形結構，中間加設肋板。由整體 鑄造或鋼板焊接而成。中小型液壓機橫 梁多為整體結構，大型液壓機一般為組 合式，并用鍵和拉緊螺栓連接。材料：生產批量較大的小型液壓機，其橫梁材 料多為HT2

41、00、ZG270-500；單件小批生 產時，多采用Q235或16Mn鋼板焊接。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 下橫梁機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i

42、n e r y & A u t o m a t i o n 將壓力能轉為機械能。通過液壓缸部件推動活動橫梁，使工件成形。（一）液壓缸結構概述柱塞式活塞式差動柱塞式3.3.3 3.3.3 液壓缸部件液壓缸部件液壓缸的結構液壓缸的結構a)a)柱塞式液壓缸柱塞式液壓缸 b) b) 活塞式液壓缸活塞式液壓缸 c) c) 差動柱塞式液壓缸差動柱塞式液壓缸1-1-缸體缸體 2-2-柱塞柱塞 3 3、1616、18-18-導套導套 4 4、15-15-密封密封 5 5、14-14-壓套壓套 6-6-法蘭法蘭 7 7、19-19-防塵圈防塵圈 8 8、9-9-螺栓和螺母螺栓和螺母 10-10-活塞活塞 11-

43、11-活塞環活塞環 12-12-堵頭堵頭 13-13-壓蓋壓蓋 17-17-雙頭柱塞雙頭柱塞 20-20-蓋蓋機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 1） 柱塞式液壓缸高壓油作用使得柱塞在導套內運動；導套導向，4為密封裝置；結構簡單，反向運動需回程缸來實現；此結構在大中型液壓機中應用最多。柱塞只單向受力而運動，反向運動依靠柱塞自重或其它外力機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 2 2）活

44、塞式液壓缸）活塞式液壓缸活塞雙向運動，兩方向都有活塞雙向運動，兩方向都有密封要求，因此缸內表面全密封要求，因此缸內表面全長上都需加工，制造成本較長上都需加工，制造成本較高；高；在在中小型中小型液壓機上應用普遍，液壓機上應用普遍，大型大型液壓機上應用不多。液壓機上應用不多。單活塞桿雙作用液壓缸單活塞桿雙作用液壓缸活塞活塞雙向雙向受液壓力而運動，在行受液壓力而運動，在行程終了時不減速，雙向程終了時不減速，雙向受力及速受力及速度不同度不同機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3 3）差動柱塞式液

45、壓缸）差動柱塞式液壓缸比柱塞式結構多了一處導比柱塞式結構多了一處導套、一處密封，提高了承套、一處密封，提高了承受偏心載荷的能力及導向受偏心載荷的能力及導向效果；效果；多用于臥式液壓機或立式液多用于臥式液壓機或立式液壓機回程缸。壓機回程缸。雙頭柱塞式液壓缸雙頭柱塞式液壓缸機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n （二）導套與密封導套與密封（1）液壓缸導套導套長度與工作柱塞直徑的比值H/d一般為0.51.0，對立式柱塞缸一般為0.40.8，臥式一般0.81.5。（2）密封常用的有V形、U形、Y形、

46、O形、人字形等,材料有耐油橡膠、聚氨酯橡膠、聚氯乙烯塑料、聚四氟乙烯塑料、尼龍等。要求：密封性能好，能隨液體壓力的提高自動提高密封性，摩擦阻力小，壽命長，維修簡單，易拆換，成本低，制造容易。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 頂出裝置頂出裝置 作用：頂出；壓邊。作用：頂出；壓邊。二、附屬裝置二、附屬裝置 工作過程 浮動壓邊過程(壓邊 力由溢流閥控制)注意：油缸上、下腔進油處機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t

47、o m a t i o n 活動橫梁保險裝置活動橫梁保險裝置機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 打料裝置打料裝置機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 沖裁緩沖器沖裁緩沖器目的：目的：減緩材料被沖斷時的能量釋放，保護設減緩材料被沖斷時的能量釋放，保護設 備（備（板料被沖斷之前就要起作用板料被沖斷之前就要起作用）。）。原理：節流。原理：節流。速度速度 快時節流閥快時節流閥 阻力大，速阻力

48、大，速 度慢時阻力度慢時阻力 小。小。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 一、對液壓系統的要求一、對液壓系統的要求1 1、 能夠實現對模時的調整動作，手動操作或半自動操作；能夠實現對模時的調整動作，手動操作或半自動操作；2 2、 能夠實現空程快速運動和回程快速運動；能夠實現空程快速運動和回程快速運動；3 3、 工作壓力不能太高，一般工作壓力不能太高，一般20-30MPa20-30MPa；4 4、 大中型液壓機一般要求具有壓力分級；大中型液壓機一般要求具有壓力分級；5 5、 工作行程結束，

49、回程將要開始前能夠對主工作行程結束，回程將要開始前能夠對主 缸進行卸壓，以減少對設備的沖擊。缸進行卸壓，以減少對設備的沖擊。3.4 3.4 液壓系統液壓系統機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 二、液壓元件二、液壓元件 輔助元件：油箱、油管、管接頭、蓄能器等輔助元件：油箱、油管、管接頭、蓄能器等 動力元件：液壓泵動力元件：液壓泵 執行元件：液壓缸、液壓馬達。將油壓能量轉執行元件：液壓缸、液壓馬達。將油壓能量轉 變為機械能。變為機械能。 控制元件：控制元件：各種控制閥。控制液壓系統油液的壓力

50、、各種控制閥。控制液壓系統油液的壓力、流量及其流動方向，滿足執行元件對速度、力、和運動方流量及其流動方向，滿足執行元件對速度、力、和運動方向的要求。分為：向的要求。分為：方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥。方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥。 機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 三、三、Y32-315Y32-315液壓系統分析液壓系統分析1 1、電機起動、電機起動動作：動作： 主油泵主油泵3 3、控制油泵、控制油泵1 1啟動；啟動； 所有電磁鐵處于斷電狀態，所有電磁鐵處于斷電狀態， 3

51、3輸出的油經輸出的油經1010和和4 4流回流回 油箱；油箱； 1 1輸出的油經溢流閥輸出的油經溢流閥2 2流回流回 油箱，油壓保持恒定。油箱，油壓保持恒定。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 動作：動作： 電磁鐵電磁鐵1YA1YA、5YA5YA通電，通電，1010、 11 11換到右位；換到右位； 控制泵控制泵1 1的油打開閥的油打開閥1212，主缸，主缸 下腔的油經下腔的油經1212、1010及及4 4流回油流回油 箱，活動橫梁下行；箱，活動橫梁下行； 閥閥1414打開打開( (負壓

52、作用負壓作用) )，主缸，主缸 上腔通油箱；上腔通油箱； 3 3 輸出的油經輸出的油經1010、1616流入主流入主 缸上腔。缸上腔。2 2、活動橫梁快速下降、活動橫梁快速下降機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3 3、活動橫梁減速下行、活動橫梁減速下行動作：動作： 活動橫梁接近工件時，觸動活動橫梁接近工件時，觸動 行程開關行程開關ST2ST2，5YA 5YA 斷電，斷電，1111復復位，位，1212關閉；關閉； 主缸下腔的油經背壓閥主缸下腔的油經背壓閥1313、1010、4 4 流入油

53、箱；流入油箱； 主缸上腔負壓消失，主缸上腔負壓消失，1414關閉；關閉； 310310活塞下行，使活動活塞下行，使活動橫梁慢速下行。橫梁慢速下行。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 4. 4.加壓加壓/ /保壓動作：保壓動作： 電磁鐵和閥狀態同前，模具接電磁鐵和閥狀態同前，模具接觸工件，主缸上腔壓力上升到一定觸工件，主缸上腔壓力上升到一定值后推動值后推動液動滑閥液動滑閥1515換位（換到上換位（換到上位，為卸壓做準備），主缸下腔的位，為卸壓做準備），主缸下腔的油可經油可經1313、181

54、8流回油箱。流回油箱。 1YA 1YA 斷電，斷電，1414、1616封閉主缸上封閉主缸上腔，保壓。腔，保壓。壓力繼電器壓力繼電器1717的作用：油壓低于一的作用：油壓低于一定值時，其發訊，定值時，其發訊，1YA1YA通電，泵向上通電，泵向上缸補油升壓。缸補油升壓。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 5.5.卸壓回程卸壓回程2YA2YA通電，壓力油通電，壓力油 閥閥1010左位左位 打開閥打開閥14 14 上腔油液流回充液箱。上腔油液流回充液箱。另一壓力油另一壓力油 15 18 15 1

55、8 回油箱回油箱當上腔壓力當上腔壓力 一定值后，一定值后，1515復位，復位，1818關閉，關閉，1414完全打開，壓力油經完全打開，壓力油經1010并頂開閥并頂開閥1212進入主缸下腔進入主缸下腔 活活動橫梁回程，上腔油經動橫梁回程，上腔油經1414回油箱回油箱打開14中卸荷閥機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 6.6.頂出缸頂出頂出缸頂出3YA3YA通電通電 閥閥4 4換至左位換至左位壓力油經閥壓力油經閥1010和閥和閥4 4進入頂進入頂出缸下腔，頂出缸上腔油液出缸下腔，頂出缸上腔油

56、液經閥經閥4 4排回油箱，頂出活塞排回油箱，頂出活塞上行頂出。上行頂出。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 7 7、頂出缸回程、頂出缸回程4YA4YA通電通電 閥閥4 4換至右位換至右位壓力油經閥壓力油經閥1010和閥和閥4 4進入頂出進入頂出缸上腔，頂出缸下腔油液經閥缸上腔，頂出缸下腔油液經閥4 4排回油箱，頂出缸回退。排回油箱，頂出缸回退。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 8

57、.8.浮動壓邊浮動壓邊頂出缸上行至上死點位置后，頂出缸上行至上死點位置后，3YA3YA斷電。斷電。活動橫梁下行壓住壓邊圈，活動橫梁下行壓住壓邊圈，迫使頂出活塞與之同行。頂迫使頂出活塞與之同行。頂出缸下腔油液經節流閥出缸下腔油液經節流閥6 6和和溢流閥溢流閥5 5流回油箱。流回油箱。調節溢流閥調節溢流閥5 5的溢流壓力可的溢流壓力可改變壓邊力的大小。改變壓邊力的大小。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 9 9、停止、停止全部電磁鐵斷電，泵卸荷。全部電磁鐵斷電，泵卸荷。主缸下腔油液被單向閥主

58、缸下腔油液被單向閥1212和和1313的錐面密封，活動橫梁懸的錐面密封，活動橫梁懸空。空。機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n HD-026HD-026雙動拉深液壓機液壓系統分析雙動拉深液壓機液壓系統分析啟動啟動快速下行快速下行慢速下行慢速下行加壓加壓保壓保壓卸壓卸壓回程回程頂出缸頂出頂出缸頂出頂出缸退回頂出缸退回停止停止機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 1M 1M、2M2M起動起

59、動 液壓泵液壓泵1515； 油油 2929 油箱，油箱，液壓泵在卸荷狀態下工作。液壓泵在卸荷狀態下工作。1 1、起動、起動機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n a)5YAa)5YA通電通電 閥閥2222開啟開啟主缸下腔油經主缸下腔油經2222回油箱回油箱梁快速下降梁快速下降b)b) 1YA1YA、8YA8YA、9YA9YA通電，通電，2929關閉，關閉，3030開啟，閥開啟，閥9 9換位，換位， 30 30和和2424進入活塞上腔；進入活塞上腔；油油 經經9 9進入閥進入閥1 1的控制腔，

60、的控制腔，1 1 打開，主缸上腔進油。打開，主缸上腔進油。2 2、拉深梁、拉深梁/ /壓邊梁快壓邊梁快速下降速下降機械自動化學院機械自動化學院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3 3、慢速下行、慢速下行a)ST2a)ST2開關發訊，開關發訊，5YA/9YA5YA/9YA斷，斷，1YA/6YA/8YA1YA/6YA/8YA通通插裝閥插裝閥2222的控制腔接遠程調的控制腔接遠程調壓閥壓閥1111，1111把把2222半關閉，在半關閉，在主缸下腔產生背壓，同時使主缸下腔產生背壓，同時使閥閥9 9換向，充液閥換向，充液閥