四柱式液壓機開題報告畢業(yè)設計

1、V1.0可編輯可修改8長沙學院畢業(yè)設計開題報告（2015 屆）系部：機電工程系專業(yè)：機械設計制造及其自動化XXX機械二班學號指導教師姓名:XX 職稱副教授2014年12月30日題目：200T四柱式液壓機結構及控制系統(tǒng)設計1.結合課題任務情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫1000字以上的文獻綜述液壓機簡介液壓機是一種以液體為工作介質(zhì)，根據(jù)帕斯卡原理制成的用于傳遞能量以實現(xiàn)各種工藝的機 器，一種用于金屬、非金屬材料（塑料、橡膠、石材、木材等）成形的壓力加 工機械。四 柱式液壓機適用于各種可塑性材料的壓制工藝，如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。也可從事校正、 壓裝、砂輪成型、冷擠金屬零件成型、塑料制品及

2、粉末制品的壓制成坦丁翌 111液壓機裝置研究現(xiàn)狀及發(fā)展歷程液壓機自19世紀問世以來得到了很 快 的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)有了廣泛 的應 用，成了產(chǎn)品壓力加工成型不可或缺的機 械設備。隨著科學技術的日新月異，電子 技術、液壓技術的不斷成熟，液壓機也得 到了更進一步的發(fā)展。到目前為止，液壓 機的最大公稱壓力已經(jīng)達到了 750MN控制 技術也由原來傳統(tǒng)的繼電器控制變?yōu)榭删?程控制器和工業(yè)計算機控制，這使液壓機 的運行平穩(wěn)性、控制精度、產(chǎn)品質(zhì)量有了保證，同圖1液壓機時生產(chǎn)效率得到了很大的提高。液壓機加工與傳統(tǒng)機械加工相比屬于無屑加工，應用范圍廣泛，一般用于塑性材料的冷擠、校直、彎曲、沖裁、拉伸等。此外

3、液壓機還用于粉末冶金、翻邊、壓裝等 產(chǎn)品的成型加工工藝。液壓機還能實現(xiàn)復雜工件和不對稱工件的加工，產(chǎn)品廢品率較低。 液壓機根據(jù)加工工件的不同性質(zhì)，還可進行適當?shù)膲毫π谐陶{(diào)整，滿足產(chǎn)品的加工要求。液壓機主要由主機、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)三部分組成。液壓機的整個工作過程的實現(xiàn)，首 先是由電氣系統(tǒng)來控制液壓系統(tǒng)，然后再由液壓系統(tǒng)控制主機主缸和頂出缸的順序動作。液壓機的分類按照功能和用途可得分為：粉末成型液壓機、汽車重梁液壓機、非金屬專用 液壓機、機械修理液壓機、炭素制品液壓機、麾料制品液壓機、陶瓷制品液壓機 等。2按照類型又可以分為：四柱式、單柱式（C型）、臥式、立式框架、萬能液 壓機等。3 .按照噸位

4、大小分為：63噸液壓機、100噸液壓機、150噸液壓機、200噸液壓機、250噸液壓機、300噸液壓機、315噸液壓機、500噸液壓機、 630噸液壓機、800噸液壓機等。液壓機特點液壓機作為在板金成型生產(chǎn)制作中應用最為廣泛的機械設備之一，其之所以能夠成為最為理想的成型工藝設備，不僅僅是因為其能夠根據(jù)實際加工的需求，進行自身 的快速調(diào)整，還能夠?qū)崿F(xiàn)對復雜工件以及不對稱工件的加工生產(chǎn)，降低了廢品率。因此，可以說液壓生產(chǎn)加工技術與其他機械加工技術相比有著明顯的優(yōu)越 性。5采用的液壓泵具有高壓、大流量、恒功率、變量等特點，滿足工藝要求并節(jié)省能 耗；能夠準確控制并完成零件的壓力加工，加工質(zhì)量可以通過調(diào)

5、節(jié)設備來保證； 主缸活塞滑塊的快速下行靠自重作用來完成，通過輔助油箱補充油液來填充局部真空。這樣的快速運動回路結構簡單，運用的液壓元件少；系統(tǒng)性能可靠，結構簡單，維修、維護方便。液壓機結構組成及工作原理（1）液壓機結構組成（如下圖）四柱液壓機主要由主機、液壓控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)三部分組成。其中主機包括工作臺、導柱、滑塊、上缸、頂出缸等結構；液壓系統(tǒng)由控制元件、執(zhí) 行元件、輔助元件、動力裝置、工作介質(zhì)等組成；電氣控制控制系統(tǒng)主要由繼電器、接觸器、 按鈕、行程開關、電器控制柜等組成。1 滑塊2導柱3工作臺4-安裝地基5頂出缸6-主缸7上橫梁8輔助油箱圖四柱液壓機主機組成簡 圖(2 )液壓機工作原

6、理主缸快速下行一一按下啟動按鈕，相應的電磁閥得電吸合，主缸活塞滑塊在自重作用下 快速下行。此時僅靠液壓泵供油是不能滿足快速下行的要求的，必須靠位于主缸頂部的輔 助油箱供油來補充上腔形成的局部真空。慢速加壓一一當主缸活塞滑塊下行到一定位置并壓下行程開關時，相應的電磁閥得 電，輔助油箱供油結束，轉為液壓油泵為主的供油形式，完成快速下行向工進的轉換。主 缸活塞滑塊不斷下行最終會抵住工件，阻力急劇增大，主缸上腔的壓力提高。主缸保壓一一當主缸上腔的油壓達到設定壓力值后，壓力繼電器發(fā)出信號，相應的 電磁閥得電，閥芯回到中位密封上下油腔，靠單向閥完成保壓功能。主缸卸壓一一保壓一段時間后，保壓過程結束，時間繼

7、電器發(fā)出信號，使相應的電 磁閥得電，主缸活塞處于回程狀態(tài)。由于上腔的壓力很高，為了防止液壓沖擊，應將上腔 先卸壓再讓主缸活塞回程。采用帶卸荷小閥芯的液控單向閥將高壓油泄回油箱，使主缸上 腔的高壓油的壓力降到較低值，實現(xiàn)主缸活塞的安全快速回程。頂出缸活塞頂出一一主缸活塞滑塊回程完畢后，按下頂出按鈕，相應的電磁閥得 電，這時 頂出缸下腔進油，活塞上升將工件頂出?；钊爻桃灰还ぜ敵龊?，按下回程按鈕，使控制回程的電磁閥得電，上 腔進油， 活塞下降，回程完成。浮動壓邊一一在進行薄板拉伸時，要求頂出缸有一定的壓力將胚料壓住并 隨主缸活塞滑塊一起下行。浮動壓邊可滿足薄板拉伸時的壓緊要求。10液,壓機電氣系

8、統(tǒng)電氣系統(tǒng)主要用于合理控制液壓系統(tǒng)以及對液壓系統(tǒng)反饋做出反應。(1) 氣動系統(tǒng)的組成：氣源裝置由空壓機、壓縮空氣的凈化儲存設備(后冷卻 器、油水分離器、儲氣罐、干燥器及輸送管道)、氣動三聯(lián)件(分水過濾器、油霧器及減 壓閥)組成，還有一些必要的輔件，如自動排水器、消聲器、緩沖器等，該些輔件是向系 統(tǒng)輸送潔凈的壓縮空氣所必不可少的網(wǎng)0(2) 對氣動系統(tǒng)能源裝置的基本要求是:能源裝置外觀應美觀，色澤應與主機協(xié)調(diào)；能源裝置上所裝元件的排列布置應勻稱，維護方便簡易；能源裝置應節(jié)能；能源裝置應工作平穩(wěn)，產(chǎn)生振動小，噪聲小陷；和電氣、電子控制結合使用時，能遠程控制動源裝置以符合主機對所需的工作 變化要求?！?/p>

9、劃(3)氣動系統(tǒng)執(zhí)行元件：執(zhí)行元件是將壓縮空氣的壓力能轉化為機械能的元 件，該系統(tǒng)的執(zhí)行元件是氣缸，它驅(qū)動機構作直線往復運動，輸入為壓力和流量，輸出為 力和速度同0(4)氣動系統(tǒng)控制元件：系統(tǒng)采用的均為電磁閥雙向換接，它的特點是換向簡單，進氣和回氣回路簡單，安裝時統(tǒng)一，并且本系統(tǒng)的氣缸是垂直安裝升舉 載荷，因此使用進氣節(jié)流。氣缸內(nèi)的緩沖結構提高換向平穩(wěn)性，所以此種換接方法 可以被采用5。參考文獻1邊海岸,四柱式萬能液壓機液壓系統(tǒng)原理研究.鄭州：中船重工集團第713研究所第六研究室，2007,(3) : 13-15.2朱釵等國內(nèi)外液壓機技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,機床與液壓，2000( 1):11-12

10、.3謝為民等.液壓機監(jiān)控系統(tǒng)的研究,機床與液壓7996 (2):42-26.4楊聯(lián)英.高速液壓機智能控制方法研究,黑龍江鍛壓機床廠有限公司，2014(5) :25-30. 張利平,現(xiàn)代液壓傳動技術的新方向純水液壓傳動.工程機械，2010( 1): 16-20.6陳松楷.機床液壓系統(tǒng)設計指導手冊,廣州：廣東高等教育出版社，1993 (2):22-24.7張利平.大功率液壓系統(tǒng)泄壓噪聲控制與節(jié)能.機床與液壓，2001(1):51-53.8張利平,現(xiàn)代機床液壓站設計的機構選型,制造技術與機床，2010(10):22-25.9李紹林等.實用模具技術手冊,上?？茖W技術文獻出版社，1998,(1):112

11、-117.10章洪甲等液壓傳動機械工業(yè)出版社，2011, (3) :33-36.V1.0可一輯可修改11薛祖德液壓傳動中央廣播電視大學出版社，1995, (1) :4555.12法費桑迪.液壓機構，1965, (1) :70-75.13徐剛，魯潔，黃才元.金屬板材沖壓成形技術與裝備的現(xiàn)狀與發(fā)展,鍛壓裝備及控制技術，2010, ( 4) 77-80.14 2004年機床行業(yè)企業(yè)主要經(jīng)濟指標分析匯總.中國機床工具協(xié)會，2005(4) :33-40.15徐剛，魯潔，黃才元.金屬成形(鍛壓)機床的發(fā)展趨勢.鍛壓裝備及控制技術 , 2011, ( 3) :55-59.2.選題依據(jù)、主要研究內(nèi)容、研究思路

12、及方案。選題依據(jù)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 剛度與強度、降低生產(chǎn)成本等方面具有明顯的技術和經(jīng)濟優(yōu)勢，在工業(yè)領域尤其是汽車工 業(yè)中得到了越來越多的應用。對于空心變截面結構件，傳統(tǒng)的制造 工藝是先沖壓成形兩個 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件截面有變化的空心結構 件。主要研究內(nèi)容設計的主要內(nèi)容及其方法，首先要對機械設備主機的工況進行詳細分析，明確主機對液壓系統(tǒng)提出的要求:V1.0可編輯可修改液壓機技術參數(shù)要求：工作液體壓力20MPa最高壓制力200T,最大行程710mm頂鍛行程速度0-40IIIII/s,驅(qū)動方式為油壓驅(qū)動，

13、控制方式為PLC控制。112、2、1方案總體設計內(nèi)容(1) 主機的用途、主要結構、布置方式、空間位置情況；(2)執(zhí)行元件的運動方式(直線運動、轉動、擺動)動作循環(huán)及其范圍；2、2、2液壓系統(tǒng)設計內(nèi)容(1)外界載荷的大小、性質(zhì)及變化范圍，以及執(zhí)行元件的速度及其變化范圍；(2)各液壓執(zhí)行元件動作之間的順序、轉換和互鎖要求；(3) 對工作性能的要求，液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境；2、2、3電氣控制系統(tǒng)設計內(nèi)容電氣控制系統(tǒng)設計內(nèi)容包括在控制室內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)對該滑塊運行速度的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)定壓、定程兩種加工工藝，并且能夠?qū)崿F(xiàn)手動、半自動、自動三種操作方 式。根據(jù)液壓系統(tǒng)設計要求，實現(xiàn)不同電氣控制系統(tǒng)的設計和不同電氣控

14、制系 統(tǒng)之間的 關聯(lián)；能夠有效的選擇不同電氣元件。2、2、4液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)的仿真設計內(nèi)容本次仿真運用宇龍仿真軟件將液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)結合起來仿真。實現(xiàn)通過不同電氣元件控制不同液壓系統(tǒng)實現(xiàn)滑塊的動作，以及各控元件的動作順 序及互鎖情況。通過仿真解決已有設計中存在的不足和問題，實現(xiàn)最優(yōu)化設計。研究思路及方案2、3、1總體設計方案(1)主機：結構形式采用“三梁四柱”的形式，主缸和頂出缸為執(zhí)行元件(2)通過液壓總站和輔助油箱實現(xiàn)主缸的快速下行一慢速下行一主缸保壓主缸泄壓的動作(3 )采用液壓系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)相結合的控制方式。具有調(diào)整、手動、半自 動三種工作方式，可實現(xiàn)定壓、定程兩種加工工藝；

15、2、3、2液壓系統(tǒng)設計內(nèi)容(1) 液壓系統(tǒng)：液壓油路采用封閉式回路，供油方式選用變量泵供油，液壓控制元 件采用插裝閥形式；(2) 針對液壓機快進時供油不足以及工進時的高壓特性，系統(tǒng)設有補油和卸壓裝 置；(3 )液壓回路設計以及液壓閥的選擇根據(jù)具體參數(shù)具體選擇。2、3、3電氣控制系統(tǒng)設計內(nèi)容電氣控制的實現(xiàn)主要通過三菱PLC結合相應開關，采用PLC控制，PLC要接收各種 信號的輸入，向各執(zhí)行機構發(fā)出指令。機器中配備多種傳感器等信號器來監(jiān)視機器中每一 執(zhí)行機構的運行情況，經(jīng)判斷后發(fā)出下一步的執(zhí)行指令。人機界面用來顯示機器的運行情 況、運行記錄，以及用來由操作者向機器發(fā)指令。電氣元件根據(jù)具體的液壓設計

16、和指導書要求進行選擇；通過急停、限位控制等安全措施進行安全保護。2、3、4液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)的仿真設計方案根據(jù)液壓系統(tǒng)設計要求和電氣控制系統(tǒng)設計要求，將相應系統(tǒng)通過仿真系統(tǒng)建立起 來；按照指導書要求進行電氣控制觀察液壓系統(tǒng)動作，驗證系統(tǒng)設計的可靠性、動態(tài)性和 可行性等；記錄所遇到的問題進行設計改進，解決仿真過程中遇到的問題和不足，達到有優(yōu)化設 計。V1.0可編輯可修改3.工作進度及具體安排1V1.0可編輯可修改起止日期工作內(nèi)容2014年底完成開題報告第八學期第14周畢業(yè)實習第56周(1)閱讀和研究設計任務書，明確設計內(nèi)容和要求，分析設計題目，了解原始 數(shù)據(jù)和工作條件；(2)通過調(diào)查研究，收集有關資料并進一步熟悉課題；(3)閱讀有關內(nèi)容，明確設計過程中和制訂設計進度計劃、提出設計方案并進 行比