1、摘 要科學技術正在快速發展，現代在許多行業中對零部件的要求越來越高，削減加工的同時，也要考慮保護環境。在這樣的洪流中，內高壓成型技術普及和發展。伴隨著一定的壓力油液利用零件的塑性變形的創新過程中,為了讓加工成形品率高,材料,具有強度高,精度高的優點,因此內高壓成形機的通貨膨脹控制系統的研究具有重要的意義。關鍵詞 : 管端成型 主機設計 集成塊組 油箱設計 管路布置1引言異形鋼管管端成型主要是指將鋼管管端加工成杯狀、喇叭狀等異形，這一過程即脹管過程。脹管技術主要應用于換熱器、冷凝器、高壓加熱器等設備制造中管子與管板的脹緊連接。目前國內脹管法主要分為機械脹管、爆炸脹管、橡膠脹管、液壓脹管四種方法。

2、爆炸脹管有時可以將管子炸裂并且爆炸聲較大，產生很大的噪音，橡膠脹管和液壓脹管是最新的脹管方法，生產效率很高，但是生產設備價格昂貴。基于以上考慮，本課題研究的鋼管管端成型機采用機械脹管的方法比較經濟，并且機械脹管法比較普遍，容易實現工作要求，原理簡單易操作。2 異形管成形機的總體方案論證與擬訂2.1 主機結構方案機械膨脹可以分為移動通貨膨脹和回程測量。向前儀式還管方法通常是用于低溫和低壓換熱器強度、范圍,還管設計,4 mpa的壓力相對大桿兒童的設計溫度300。反向型管法應用，8 - 400 MPa設計溫度，由于本項目的設計壓力為8.3 mpa，這種方法也被稱為“包裝方法”。主要結構有兩種睡覺和站

3、立的腿。在自動售貨機中使用的包裝方法，在垂直的情況下是非常強大的。考慮到操作油缸的背壓，飛機采用了軌枕結構。這臺機器，空間的體積大大減少，混凝土結構設計簡單，合理布置各機構的位置，在該表下留出一定的空間，可以放置液壓。膨脹法，由軸向方向變化的工作力，所以工作軸位置的影響較小，所以對夾鉗有很大的不同，這是包裝方法的一個明顯的地方，但有必要對其進行修正。為了提高機器的效率，在工作的過程中，盡可能多地使用傳感器，最簡單的方法是將油壓裝置的板軸作為最簡單的，運動的芯軸運動。油壓機有一個大的旗桿末端，核心部分較小，所以中心設備必須連接軸儀表以保持同一高度的中心線。該緊湊型裝置還控制運動和運動時間與一個液

4、體罐。為了滿足較高的旋轉效率，同一平面上的簇中心線存在。基于以上考慮，得到主機總體方案。(見圖1)2.2 液壓站結構方案本機液壓系統有兩個執行機構，即兩個液壓缸，一個為工作缸，另一個為夾緊氣缸。其動作循環圖分別見圖2和圖3油壓站通常由油壓驅動力(泵)、液壓控制裝置(閥閥門站)、儲存器架、電控架(盒)中的一些獨立部分組成。由于自機構造容易，由于油壓原理比較簡單，所以本設備的油壓站只有油壓驅動力(泵局)和液壓控制裝置(閥門站)。油壓能源是由電動馬達和油壓泵構成的，油壓控制設備是中間集成塊，這兩個被安裝在了背囊上。油壓控制閥門被設置在中間集成塊中，并在中間聚合塊內的油路孔實現閥門的控制功能。中間聚合

5、塊通過與執行器之間的管線和管道連接。3 液壓系統的功能原理,計算與設計3.1 明確液壓系統的技術要求首先，確定油壓系統技術的要素是液壓系統設計的出發點。在本設計中，主體是軌枕結構，間歇運行，設備和壓實需要油壓傳動。在氣缸內，采用包裝方法使工廠的管端膨脹，將油壓缸的直線運動轉化為通貨膨脹。當氣缸被夾緊時，切削刃法蘭與機器相連，活塞的直線夾夾在裂紋之間。施工可以認真完成，工作也可以完成。在整個生產過程中，工作周期非常頻繁，生產時間非常短。3.2 動力分析和運動分析3.2.1 脹形力的計算脹形力由以下公式計算P (1)式中 P擴散管脹口力，N；擴散管坯料的屈服強度，MPa；t擴散管坯料厚度，mm；d

6、脹口前擴散管坯料外徑，mm；d脹口前擴散管坯料內徑，mm。此處用最大脹管直徑來計算,可以得到最大脹形力,即d=42mm, d=40.5mm, t=1.5mm,將以上數值和=320MPa代入公式(1)得P=61073 NF慣= (4)式中 G運動部件重量，N。芯軸與脹套體積公式 (5)取芯軸與脹套的長度l大概為300mm，并取d=40mm，將數值代入公式(5)得=37.710-5m3 (6)將鋼=8.0t/m3，V=37.710-5m3代入公式(6)得=8.01039.837.710-5=29.6N初取=3s,工進速度v=8mm/s,則=16mm/s,將以上數值及g9.8m/s2代入公式(4)得

7、F慣=0.016N將F工=61073N，F慣=0.016 N， F摩=0代入公式(3)得F外載=61073+0+0.016=61073.016NF封 =P摩A工 (7) 本液壓系統中選用O型密封圈密封，工作壓力初選為8MPa16 MPa ,查表選P摩=0.2MPa，并初選A工=8423mm2 ，則D125mm，由液壓缸徑D與活塞桿直徑d滿足d=0.6D，則d70mm，A212272mm2，將以上數值代入公式(7)得F封=0.2106842310-6=1685 N 將F封=1685 N和F外載=61073.016N代入公式(2)得F=61073.016+1685=61873.015 N綜上計算，

8、可取F=61873 N。 (2) 計算作用在夾緊缸活塞上的總機械載荷F由于工件主要受徑向載荷作用，因此應正確確定夾緊力。根據經驗，首選夾緊力為20000N，即F=20000 N。夾緊塊為鑄鐵件，其大致形狀及外形尺寸如圖2所示如圖2所示尺寸，可以得上夾具塊體積大概為V=80404010-9=12.810-5 m3將鑄鐵=7.25 t/m3 和V=12.810-5 m3代入公式(6)得=7.251039.812.810-5=9.1 N夾緊缸工作時，活塞桿伸出時的速度為v1=8.5mm/s, v2=12.4mm/s，則=20.9 mm/s，其=4s,將以上數值代入公式(4)得F慣=0.005N夾緊缸

9、工作壓力初選為4MPa16 MPa，查表選P摩=0.2MPa，并初選A1=7854mm2，則D100mm，由液壓缸徑D與活塞桿直徑d滿足d=0.6D，則d56mm，A25391mm2，將F慣=0.005N和以上數值代入公式(7)得F封=0.2106785410-6=1571N3.5 元件選型3.5.1 執行器的確定已知工作缸直徑為125mm，活塞桿直徑為70mm。夾緊筒直徑為100mm，活塞桿直徑為56mm。在該液壓系統中，工作缸的最大壓力為8.3MPa，最大流量為4L/min;夾緊氣缸最大壓力為3.1MPa，最大流量為4L/min。根據執行機構的最大壓力，選擇輕型杠桿式液壓缸，工作氣缸與底座

10、和閥座連接，型號為BLB1125B14R12D。夾緊氣缸采用桿側法連接框架，模型為BFC1100B14R12D。3.5.2 液壓泵的確定(1) 管道系統壓力損失的計算1) 沿程壓力損失的計算沿程壓力損失用下式計算 (8)式中 沿程阻力系數；l管道長度，m；水力直徑，m；液體密度，m3/kg；v平均流速，m/s。查液壓傳動系統及設計表26得 (9)式中 Re臨界雷諾數。對于圓管，查液壓傳動系統及設計表24得Re2300，因此0.03圓截面管道dH等于管徑d，即dHd0.014m，l=0.06m，v=1.5m/s，液壓油密度0.9174103kg/m3 ，將以上數值代入公式(8)得=133Pa0.

11、000133MPa2) 管道局部壓力損失管道局部壓力損失可用下式計算 (10)式中 閥在額定流量下的壓力損失，Pa；閥的額定流量，L/min；q閥的實際流量，L/min。查液壓傳動系統及設計表67得0.848 105Pa，qs10 L/min，q4 L/min，將以上數值代入公式(10)得0.014 MPa2) 總壓力損失總壓力損失由公式=+(11)得=0.000133+0.0140.014133 MPa取=0.014 MPa。(2) 液壓泵的最大工作壓力pppp+p1 (12)式中p1最高工作壓力，MPa。將=0.014 MPa與p1=8.3 MPa代入公式(12)得pp0.014+8.38

12、.314MPa(3) 液壓泵的最大流量qpKqmax，(13)式中K系統泄漏系數；qmax系統最大流量，L/min。將K1.1和qmax4 L/min得qp1.14=4.4 L/min(4) 液壓泵的規格液壓泵的額定壓力高于pp 60%,大于13.9 MPa,根據上述數值檢查機械設計手冊單打表20-5-15的液壓傳動,液壓泵選擇CB - E1.51.6位移為1.60毫升/ r,轉速是2000 3000 r / min,容積效率為0.90,1.6030000.90 = 4.3 4.4升/分鐘,所以齒輪泵的選擇滿足要求。4 液壓系統結構設計4.1 油箱的設計4.1.1 油箱的作用油箱儲存油壓油，釋

13、放出油熱，釋放出空氣，具有沉淀、分離水、安裝部件等功能。4.1.2 油箱容量的計算油箱的容量可按下式計算 (17)式中 V油箱的有效容積，L；液壓泵的總額定流量，L/min；與系統壓力有關的經驗系數。此液壓系統為低中壓系統，可取57，取較大值可使系統更加安全，因此取=7，液壓泵的總額定流量為4.8 L/min，將以上數值代入公式(17)得=33.6L在這個設計中，燃料箱是一個具有矩形形狀的開放式獨立式坦克。由于機器的工作周期比較頻繁，間隔時間較短，所以有必要設計一個較大的水箱來釋放熱量。所以油箱的長、寬、高為600mm、348mm、460mm,其容積為600348460=96L。 (2) 油箱

14、散熱量可按下式計算 (19)式中 散熱系數，/(m)；油箱散熱面積，m2；系統溫升，。此油箱是密封的，因此取K=8，A=(600+348+460) 2=2816mm2, 取=35，將以上數值代入公式(19)得=8281610-635=0.79/(m)4.1.4 油箱的設計該箱是可以卸載的結構，在裝有空氣濾鏡的同時，裝有空氣濾鏡的，在這里設置了網式過濾器，以wu - 16180為例。油槽的側壁上設有液體計、洗滌孔、油螺等。油位是接近油口的，但是加油的時候，可以很簡單地觀測到油位。在這里選擇的液體模型是ywz - 80t，洗凈孔被拉布覆蓋，密封，而油螺型的類型是yg - 250，海螺型的類型是gb

15、 / t 5782 - 2000，箱子底部的腿是彎曲的，可以設置地腳的螺孔。底部的傾斜度為1/20，吸油口放在柜子底部，增加油的吸附效率。吸油口使用吸油器直接從郵件中吸入油。箱子底部有隔板，油水區域是油箱，油液在油箱里延長一段時間，促進油槽內的流動，發揮電子郵件的熱、除光、沉降等功能，隔板的高度為200毫米。這個油箱體積小，不需設置吊耳。4.2 中間集成塊組的設計4.2.1 塊式集成的結構及特點筆式集成各種基本電路的典型液壓系統按照六面體的公開,每一條路油,通常會導致一組面對管件,液壓機執行剩下的三面組標準板式液壓閥,少量的堆棧或插裝閥,液壓閥之間的接觸方式之間的通道孔隙內的液壓油塊上下兩塊布

16、樁,臨海,下面的通道通過人體的公眾壓力油孔p l o油和油孔洞塊之間的連接螺栓孔,電路多樁,同時,通過四個長螺栓停止,每一塊油接觸公眾通過實現油孔。模塊化集成的特點如下。(1)適當的電路塊成為一個，簡化了設計。(2)液壓系統在增加或減少部件時，需要改變系統，可以直接改變或增加或減少部分電路，使其在靈活性、方便性和可改變性的設計上有所改變。(3)主要由6個平面和各種孔洞組成。與油路板相比，整體塊尺寸小，平面和通道的加工容易。幫助組織專業化和成本。(4)大部分油壓系統，畢竟，一個閥體，管道和管道液壓裝置的數量大大減少，緊湊結構的液壓控制單元，體積小，形狀小，裝配時較少，系統運行，安全可靠。(5)控

17、制閥之間的油連接的開口部分直徑大，長度短。因此，當系統運行時，壓力低，熱量低，效率高。基于以上優點，因此選擇塊式集成作為閥站的實現方法。4.2.2 中間集成塊組的設計為設計中間集成塊組，首先將鋼管管端成型機的液壓原理圖轉換為集成塊組的單元回路圖，見圖8根據以上的單元電路圖，在中間統合塊1的3側面設置方向閥門、溢出閥和節流閥門，并且在另一側上安裝了與水泵的出口相互匹配的管道。中間綜合塊2的三個側面有節流閥、減壓閥、3個四通的電鐵交換，另外的側面裝有兩個能通的管道。在中間聚合塊3的兩個側面，分別有液控制1向閥和3個四通電磁通，并且在一個側面安裝了隔著兩個器連接的管道。壓力在1個三通管通過連接控制塔

18、,壓力開關,表1個制造的臺燈上,坦克上的固定,管道和管道和中央的組合中,油分的油孔相連。其中，在小區之間，通過花飾連接，并且o型橡膠被密封，利用螺栓將中間集成塊1固定在箱子的天花板上。集成塊體的公用油道孔二孔,和三四五孔等多種設計方案,我是三孔方案,即采用集成塊分別設置壓力油孔P次油孔O和油孔L共3公用,這樣的優點是結構簡單,公用油道孔的數量不多,但孔,設置了油滲工藝孔較多。設計中間的聚合塊可以使用現有的多個集成塊系列和那個元件電路，但是需要根據本課題的具體情況，獨立地設計中間集成塊組。(1) 確定通油孔道的直徑與閥油口相通的孔道1) 由于本機液壓系統所需的各控制閥已經選出，因此，中間集成塊上

19、與閥的油口相通孔道的直徑就被確定，即與液壓閥的油口直徑相同。2) 與管接頭相連接的孔道根據公式 (15) 壓力油孔查表115 油管中的允許流速，取v0.5m/s，將其與q=4L/min代入公式(15)得0.013 m13mm = 2 * GB3 回油孔 查表115 油管中的允許流速，取v1.5m/s，將其與q=4L/min代入公式(15)得0.006 m6mm = 3 * GB3 泄油孔根據經驗確定，低中壓系統中可取d6mm綜上，可取壓力油孔d12mm，回油孔d6mm，泄油孔d6mm。(2) 連接孔的直徑1) 固定液壓閥的定位銷孔直徑和螺釘孔直徑分別與選定液壓閥的定位銷直徑及配 (16) 式中

20、 v油管中允許流速，m/s；d油管內徑，mm；油管壁厚，mm；p管內最高工作壓力，MPa；管材抗拉強度，MPa；n安全系數。查液壓傳動系統及設計表115，得n=1.5，p=8.3 MPa，dmax=12mm，由于此系統為低壓系統，因此中間集成塊的材料選用HT200，其=250 MPa，將以上數值代入公式(16)得=0.29 本設計中塊間孔道尺寸最小為5mm，遠遠大于0.29mm，因此強度足夠。4) 中間集成塊的外形尺寸集成塊的外形尺寸比中間安置元件尺寸毛筆的外形尺寸和重量,為了避免大幅調整的尺寸為20 mm,孔徑的大小,考慮到其最小的墻壁的厚度,然后外形,重量等因素的影響,最終中間的集成塊2,長,寬,寬分別為180 mm、120 mm、120 mm,中間集成塊3,長,寬,寬分別為180 mm、120 mm、120 mm,中間連接集成塊一箱頂,那兩個多,寬35毫米,高30 mm的連接凸臺,其高120毫米,寬120毫米。4) 液壓閥的布置閥門設置時,同一地塊,閥門的出入同一平面,防止加工孔時,孔路干涉,另一個問題是,地磚上的閥門和連接的管道的干涉問題,