對(duì)Z148C造型機(jī)的震壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書目 錄摘 要.i.ii目 錄.iii緒 論11、 我國(guó)鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的簡(jiǎn)要回顧12、我國(guó)鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展的幾點(diǎn)思考23、現(xiàn)有造型設(shè)備64、本次設(shè)計(jì)任務(wù)的目的75、本次設(shè)計(jì)任務(wù)的設(shè)計(jì)內(nèi)容76、本次設(shè)計(jì)任務(wù)的基本思路7第一章 壓實(shí)機(jī)構(gòu)的改造8一、對(duì)此壓實(shí)機(jī)構(gòu)的分析8二、液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)的比較8三、設(shè)計(jì)內(nèi)容10四、壓實(shí)用液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11五、液壓缸參數(shù)的確定22第二章 震擊機(jī)構(gòu)的改造29一、對(duì)原造型機(jī)的震擊機(jī)構(gòu)的分析29二、國(guó)際上的震動(dòng)實(shí)砂應(yīng)用30三、本次震擊機(jī)構(gòu)改造的構(gòu)思30四、振動(dòng)棒的一些簡(jiǎn)介30第三章 壓頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的改造32一

2、、對(duì)原造型機(jī)的壓頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的分析32二、改造后的壓頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)33三、改造后的壓頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)的控制電路設(shè)計(jì)33四、液壓系統(tǒng)總圖35五、液壓系統(tǒng)的總控制電路36參考文獻(xiàn)37結(jié)束語(yǔ)38附 錄 外文資料翻譯緒 論鑄造是 將金屬熔煉成符合一定要求的液體并澆進(jìn)鑄型里，經(jīng)冷卻凝固、清整處理后得到有預(yù)定形狀、尺寸和性能的鑄件（零件或毛坯）的工藝過(guò)程。是現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)的基礎(chǔ)工藝。鑄造生產(chǎn)的毛坯成本低廉，對(duì)于形狀復(fù)雜、特別是具有復(fù)雜內(nèi)腔的零件，更能顯示出它的經(jīng)濟(jì)性；同時(shí)它的適應(yīng)性較廣，且具有較好的綜合機(jī)械性能。但鑄造生產(chǎn)所需的材料（如金屬、木材、燃料、造型材料等）和設(shè)備（如冶金爐

3、、混砂機(jī)、造型機(jī)、造芯機(jī)、拋丸機(jī)等）較多，且會(huì)產(chǎn)生粉塵、有害氣體和噪聲而污染環(huán)境。鑄造是人類掌握較早的一種金屬熱加工工藝，已有約6000年的歷史。公元前13前10世紀(jì)之間，中國(guó)已進(jìn)入青銅鑄件的全盛時(shí)期，工藝上已達(dá)到相當(dāng)高的水平，公元8世紀(jì)前后，歐洲開始生產(chǎn)鑄鐵件。18世紀(jì)的工業(yè)革命后，鑄件進(jìn)入為大工業(yè)服務(wù)的新時(shí)期。進(jìn)入20世紀(jì)，鑄造的發(fā)展速度很快，先后開發(fā)出球墨鑄鐵，可鍛鑄鐵，超低碳不銹鋼以及鋁銅、鋁硅、鋁鎂合金，鈦基、鎳基合金等鑄造金屬材料，并發(fā)明了對(duì)灰鑄鐵進(jìn)行孕育處理的新工藝。50年代以后，出現(xiàn)了濕砂高壓造型，化學(xué)硬化砂造型和造芯、負(fù)壓造型以及其他特種鑄造、拋丸清理等新工藝。鑄造種類很多，

4、按造型方法習(xí)慣上分為：普通砂型鑄造，包括濕砂型、干砂型和化學(xué)硬化砂型3類。特種鑄造，按造型材料又可分為以天然礦產(chǎn)砂石為主要造型材料的特種鑄造（如熔模鑄造、泥型鑄造、鑄造車間殼型鑄造、負(fù)壓鑄造、實(shí)型鑄造、陶瓷型鑄造等）和以金屬為主要鑄型材料的特種鑄造（如金屬型鑄造、壓力鑄造、連續(xù)鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等）兩類。鑄造工藝通常包括：鑄型（使液態(tài)金屬成為固態(tài)鑄件的容器）準(zhǔn)備，鑄型按所用材料可分為砂型、金屬型、陶瓷型、泥型、石墨型等，按使用次數(shù)可分為一次性型、半永久型和永久型，鑄型準(zhǔn)備的優(yōu)劣是影響鑄件質(zhì)量的主要因素；鑄造金屬的熔化與澆注，鑄造金屬（鑄造合金）主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金；鑄件處理和檢

5、驗(yàn)，鑄件處理包括清除型芯和鑄件表面異物、切除澆冒口、鏟磨毛刺和披縫等凸出物以及熱處理、整形、防銹處理和粗加工等。1、 我國(guó)鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的簡(jiǎn)要回顧1949年中華人民共和國(guó)成立，為我國(guó)的工業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了條件，60年來(lái)，我國(guó)的鑄造業(yè)有了很大的發(fā)展，鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用取得了輝煌的成就。發(fā)展歷程大致可分為3個(gè)階段，即：建國(guó)后初期至1965年購(gòu)買國(guó)外鑄造機(jī)械裝備與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)簡(jiǎn)單鑄造機(jī)械裝備階段；19661976年的自力更生研制生產(chǎn)鑄造機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)裝備階段；1978年后的引進(jìn)國(guó)外技術(shù)與國(guó)內(nèi)研制開發(fā)發(fā)展鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)階段。進(jìn)入80年代以后，我國(guó)確立以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為

6、中心的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，現(xiàn)代鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)受到重視和得到加快發(fā)展。一方面引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化裝備及自動(dòng)控制技術(shù)等，另一方面，注重消化吸收與創(chuàng)新研制，開發(fā)，生產(chǎn)出許多較先進(jìn)的自動(dòng)造型機(jī)及造型線、自動(dòng)控制型砂性能的混砂機(jī)、微處理控制爐料添加量的機(jī)械。2、我國(guó)鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展的幾點(diǎn)思考2l世紀(jì)的鑄造生產(chǎn)技術(shù)中的主要課題是節(jié)省能源、節(jié)省人力、高度自動(dòng)化，并進(jìn)一步發(fā)展?jié)崈翳T造和環(huán)境保護(hù)。結(jié)合我國(guó)的鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的實(shí)際情況，提出以下幾點(diǎn)思考。2、1 實(shí)現(xiàn)鑄造生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化與自動(dòng)化是機(jī)械制造技術(shù)革命中1個(gè)十分重要的課題，是鑄造生產(chǎn)擺脫“三高兩低”(勞動(dòng)強(qiáng)

7、度高、環(huán)境溫度高和粉塵高，鑄件品質(zhì)低和勞動(dòng)效率低)落后局面的l條重要出路。發(fā)展鑄造生產(chǎn)機(jī)械化與自動(dòng)化技術(shù)，就是在鑄造生產(chǎn)過(guò)程中，廣泛采用機(jī)械化、自動(dòng)化裝備及其控制系統(tǒng)，組成流水作業(yè)生產(chǎn)線，構(gòu)成工藝系統(tǒng)循環(huán)連續(xù)生產(chǎn)，有利于提高工藝參數(shù)控制精度，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)鑄件；減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)環(huán)境；提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低產(chǎn)品成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。因此，發(fā)展應(yīng)用鑄造生產(chǎn)機(jī)械化與自動(dòng)化技術(shù)，符合我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，是實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)“三上一提高”的重要措施之一，也是實(shí)現(xiàn)我國(guó)現(xiàn)代化戰(zhàn)略任務(wù)之一。60年來(lái)(尤其是近20年來(lái))，我國(guó)的鑄造機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)有了長(zhǎng)足發(fā)展并打下良好的基礎(chǔ)，如“九五”期間我國(guó)的鑄造造型生

8、產(chǎn)線數(shù)百條，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)僅機(jī)械工業(yè)部門就有400多條，其中汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、工程機(jī)械等行業(yè)不完全統(tǒng)計(jì)已超過(guò)300多條。從傳統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)到以計(jì)算機(jī)技術(shù)為代表的現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)都有發(fā)展，應(yīng)用范圍也在擴(kuò)大。但就整體而言，現(xiàn)階段我國(guó)的鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)水平仍不高，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距。同時(shí)，我國(guó)的鑄造生產(chǎn)機(jī)械化與自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用還不普遍，發(fā)展也不平衡。目前，僅有汽車、拖拉機(jī)等行業(yè)中少數(shù)廠大量生產(chǎn)采用半自動(dòng)化、自動(dòng)化流水線，個(gè)別大、中型鑄造廠(車間)達(dá)到國(guó)際8o年代末水平，而多數(shù)廠仍普遍采用國(guó)外2o世紀(jì)中期的技術(shù)裝備。為了徹底改變我國(guó)鑄造生產(chǎn)的面貌，實(shí)現(xiàn)我國(guó)鑄造生產(chǎn)的現(xiàn)代化，應(yīng)大力發(fā)展我國(guó)的鑄

9、造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)。2、2 鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展具有鮮明的時(shí)代特征。機(jī)械工業(yè)、儀器儀表工業(yè)、電器電子工業(yè)的發(fā)展，對(duì)鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展影響較大。尤其是政府推動(dòng)是鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展最重要的因素。鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)是發(fā)展國(guó)家目標(biāo)的制造技術(shù)，是國(guó)家、行業(yè)、企業(yè)共同利益之所在。我國(guó)鑄造生產(chǎn)采用先進(jìn)技術(shù)的大量事實(shí)說(shuō)明，加速鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展離不開國(guó)家的支持和政府的宏觀調(diào)控，需要政府部門的規(guī)劃、協(xié)調(diào)、指導(dǎo)與扶持。為了加快我國(guó)的鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用進(jìn)程，要重視鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)的研究，但這種研究應(yīng)以服務(wù)于提高自動(dòng)化程度、減輕工人勞

10、動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品品質(zhì)為目的。2、3 現(xiàn)代鑄造技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、新材料技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)與傳統(tǒng)鑄造技術(shù)相結(jié)合，形成鑄造生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、靈活的系統(tǒng)工程。發(fā)展應(yīng)用鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)，關(guān)鍵是廣泛采用和不斷設(shè)計(jì)制造機(jī)械化和自動(dòng)化的鑄造設(shè)備， 及控制各種工藝參數(shù)和過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)，并要不斷更新?lián)Q代 我國(guó)在這方面雖然有了相當(dāng)規(guī)模的先進(jìn)技術(shù)和裝備，但數(shù)量少、應(yīng)用不普遍、穩(wěn)定性也差。這可能與傳統(tǒng)的觀念、傳統(tǒng)的模式和傳統(tǒng)的裝備段有重大突破有關(guān)。也與企業(yè)缺乏強(qiáng)烈的改革欲望和技術(shù)創(chuàng)新能力有關(guān)。這些均制約了我國(guó)的鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)水平的提高。鑄造生產(chǎn)現(xiàn)代化、自動(dòng)化技術(shù)的核心是發(fā)展以計(jì)算機(jī)技

11、術(shù)為代表的應(yīng)用技術(shù)。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展給多因素、多變量的復(fù)雜鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化難題的解決帶來(lái)了空前的機(jī)遇和廣闊的前景。國(guó)外的現(xiàn)代鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化發(fā)展已越來(lái)越多地應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)。盡管我國(guó)在這一領(lǐng)域已經(jīng)取礙一些成就，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距。這與諸多因素有關(guān)，如鑄造機(jī)械裝備設(shè)計(jì)、制造技術(shù)水平落后 與之配套的控制裝置的元器件穩(wěn)定性、可靠性差；鑄造生產(chǎn)過(guò)程多因素的影響及變化，使其問(wèn)題解決更趨復(fù)雜化；從事計(jì)算機(jī)在鑄造生產(chǎn)中的應(yīng)用研究的人員偏少，水平也有待提高。因此，我國(guó)要發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)代鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)，就要腳踏實(shí)地地抓好各項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)研制和生產(chǎn)，需要廣泛的群眾參與，普及與提高并重，相互促進(jìn)，不斷提

12、高。2、4 鑄造生產(chǎn)的世界性發(fā)展趨勢(shì)是高度專業(yè)化(現(xiàn)代化生產(chǎn)的體現(xiàn)和必然結(jié)果)。高度的專業(yè)化生產(chǎn)，必然導(dǎo)致高度機(jī)械化和自動(dòng)化。國(guó)外的現(xiàn)代鑄造生產(chǎn)的實(shí)踐已表明，將最新的鑄造工藝、裝備儀器與最新的微電子、計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)與控制技術(shù)相結(jié)合組成自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用于鑄造生產(chǎn)中，從而給鑄造業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。這一發(fā)展趨勢(shì)必將對(duì)我國(guó)的鑄造生產(chǎn)產(chǎn)生影響。為了降低成本、提高產(chǎn)品品質(zhì)和提高競(jìng)爭(zhēng)能力，我國(guó)的鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)是：設(shè)計(jì)、研制可靠性高的機(jī)械化、自動(dòng)化鑄造機(jī)械裝備，廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，利用可編程序控制器和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鑄造生產(chǎn)過(guò)程最佳工藝參數(shù)及全過(guò)程的自動(dòng)控制。2 、5 發(fā)

13、展我國(guó)的鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)，理應(yīng)根據(jù)我國(guó)國(guó)情、廠情、因地制宜，切不可一哄而上，搞低水平的重復(fù)，浪費(fèi)時(shí)間和資金。我們不但要重視先進(jìn)的鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，更要重視推廣自動(dòng)化技術(shù)成熟并經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證，確有成效的設(shè)備與技術(shù)，發(fā)展先進(jìn)的鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的軟環(huán)境，也就是要結(jié)合我國(guó)鑄造生產(chǎn)的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際研究制訂當(dāng)前發(fā)展鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的方針、政策，規(guī)劃好長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的方向和重點(diǎn)。發(fā)展具有中國(guó)特色的鑄造生產(chǎn)(1)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，注重發(fā)展實(shí)用的鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)。我國(guó)發(fā)展鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)，應(yīng)在“講實(shí)用、求效益、上水平”的方針指引下進(jìn)行總體規(guī)劃。結(jié)合自身實(shí)際需要，運(yùn)用自動(dòng)化先進(jìn)

14、技術(shù)和軟硬件技術(shù)，按不同的側(cè)重點(diǎn)和總體規(guī)劃分階段實(shí)施，講究實(shí)效，力求適用適度。(2)筮展鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)，要結(jié)合現(xiàn)階段我國(guó)國(guó)情和發(fā)展需要。當(dāng)前，我國(guó)是1個(gè)發(fā)展中國(guó)家，在經(jīng)濟(jì)、財(cái)力、生產(chǎn)力水平、操作人員受教育程度、工程技術(shù)人員所占職工人數(shù)比例等方面，與世界工業(yè)化國(guó)家都有較大差距；我國(guó)有豐富的勞動(dòng)力資源，每年城填 增就業(yè)人員，超過(guò)機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)有在崗人員，而機(jī)械自動(dòng)化又最大限度地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，勞動(dòng)力的過(guò)剩和分流轉(zhuǎn)移就是1個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題；我國(guó)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展不平衡，鑄造行業(yè)中手工勞動(dòng)占有相當(dāng)?shù)谋壤?。在這種國(guó)情下照搬工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的那一套做法，過(guò)分要求技術(shù)的高、新、尖，片面強(qiáng)調(diào)鑄造生產(chǎn)

15、過(guò)程的全盤自動(dòng)化，既不現(xiàn)實(shí)的，也不一定有好的經(jīng)濟(jì)效益。要自動(dòng)化技術(shù)。一定要慎重行事。作為1個(gè)發(fā)展中國(guó)家，考慮一切生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題的前提必須強(qiáng)調(diào)適用性。結(jié)合實(shí)際條件，以適用為前提，企業(yè)急需什么就解決什么應(yīng)用項(xiàng)目，力求適用先進(jìn)。(3)發(fā)展工藝成熟的大批量生產(chǎn)的鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)?，F(xiàn)階段我國(guó)應(yīng)發(fā)展生產(chǎn)效率高和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益好的自動(dòng)生產(chǎn)線，并在自動(dòng)線的基礎(chǔ)上按先進(jìn)的工藝方案建立綜合自動(dòng)化車間 在產(chǎn)品數(shù)量較大的同類產(chǎn)品連續(xù)流水作業(yè)的鑄造生產(chǎn)中，采用剛性自動(dòng)化和半自動(dòng)化、機(jī)械化造型機(jī)及其組成的自動(dòng)生產(chǎn)線，只有這樣才能做到工藝上可行，技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益較好；對(duì)于好品種稍多的成批生產(chǎn)，應(yīng)采用由快速重新調(diào)整的裝備組

16、成機(jī)械化、自動(dòng)化的工段或流水線，也能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)然，有針對(duì)性地發(fā)展cad造型技術(shù)和建立一些柔性制造單元(fmc)、柔化制造系統(tǒng)（fms）也是必要的。2、6 走引進(jìn)、消化國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與自主研究開發(fā)相結(jié)合的鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展道路。技術(shù)引進(jìn)是實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步的捷徑。我國(guó)的鑄造業(yè)必須充分利用對(duì)外開放的有利條件，加大引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)制造技術(shù)的步伐。首先，要正確選擇技術(shù)引進(jìn)的內(nèi)容和方式。我國(guó)鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展有一定的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)及其經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有必要再像從前那樣為提高生產(chǎn)能力而花費(fèi)大量外匯進(jìn)口成套裝備，減少對(duì)國(guó)外技術(shù)的依賴性，增加本國(guó)的自主開發(fā)能力。在今后的技術(shù)引進(jìn)中要搞好對(duì)引進(jìn)的科學(xué)規(guī)劃、

17、組織協(xié)調(diào)、政策引導(dǎo)、審查監(jiān)督和可行性論證工作，繼續(xù)加大單項(xiàng)技術(shù)和軟件技術(shù)在技術(shù)引進(jìn)中所占的比例，并以引進(jìn)先進(jìn)適用的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、工藝技術(shù)和管理技術(shù)為主，減少和杜絕低水平的重復(fù)和盲目冒進(jìn)，以最小的代價(jià)獲得最大的引進(jìn)效益。要選用經(jīng)實(shí)踐證明是行之有效的技術(shù)，引進(jìn)方式要靈活。其次，要把技術(shù)引進(jìn)的重點(diǎn)放在消化吸收與發(fā)展創(chuàng)新上，建立起引進(jìn)技術(shù)消化吸收與國(guó)產(chǎn)化的技術(shù)責(zé)任制，盡快實(shí)現(xiàn)我國(guó)的鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)軟件及附件等的國(guó)產(chǎn)化及其更新?lián)Q代。要堅(jiān)持“洋為中用和“一學(xué)、二用、三改、四創(chuàng)”的原則，將學(xué)習(xí)借鑒與發(fā)展創(chuàng)新結(jié)合起來(lái)，逐步由消化吸收上升到掌握關(guān)鍵、核心制造技術(shù)，形成自主開發(fā)創(chuàng)新能力；將技術(shù)引進(jìn)與國(guó)內(nèi)研究、自

18、主開發(fā)、創(chuàng)新結(jié)合起來(lái)，依靠自己的技術(shù)力量開發(fā)出有自主技術(shù)產(chǎn)權(quán)的鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)裝備及系統(tǒng)軟件，提高我國(guó)的鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的水平再次，我國(guó)的鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展必須立足于國(guó)內(nèi)。應(yīng)該說(shuō)，這方面工作我們做得還很不夠。我國(guó)是1個(gè)幅員遼闊、工業(yè)生產(chǎn)部門繁多、情況差別較大的發(fā)展中國(guó)家，靠引進(jìn)國(guó)外技術(shù)發(fā)展我國(guó)的鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化是不可取的。應(yīng)依靠自己的技術(shù)力量開發(fā)創(chuàng)新，立足于發(fā)展具有中國(guó)特色的鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)。2、7 鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展是動(dòng)態(tài)的，應(yīng)將可持續(xù)性發(fā)展和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題統(tǒng)籌考慮。隨著科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)不斷地發(fā)展，為鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平不斷提高提供廣闊的空間 在鑄造生產(chǎn)

19、過(guò)程中，采用順序控制器(pc)或可編程序控制器(plc)控制，并與電子計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的外圍設(shè)備配合，使生產(chǎn)過(guò)程達(dá)到產(chǎn)量高或品質(zhì)好或綜合指標(biāo)最佳的理想自動(dòng)化境界。在發(fā)展方式上，先是各環(huán)節(jié)采用機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)裝備，再發(fā)展和應(yīng)用相應(yīng)裝置組成鑄造生產(chǎn)流水線進(jìn)而發(fā)展自動(dòng)控制技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)鑄造生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。還可在剛性自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，發(fā)展計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，有條件的發(fā)展柔性自動(dòng)化技術(shù)。實(shí)踐證明，這是條適合我國(guó)國(guó)情、廠情的鑄造生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展道路，體現(xiàn)適用適度地發(fā)展鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的思想。發(fā)展綠色鑄造和進(jìn)行環(huán)境保護(hù)是2l世紀(jì)鑄造業(yè)發(fā)展的必由之路。粉塵、高溫、噪音、有害氣體等對(duì)人體及環(huán)境的危害，只有

20、實(shí)現(xiàn)鑄造生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化才能解決。消失模鑄造、快速成型工藝、機(jī)器人及鑄造生產(chǎn)線等先進(jìn)技術(shù)，在今后的鑄造生產(chǎn)中也應(yīng)得到發(fā)展。3、現(xiàn)有造型設(shè)備造型機(jī)的結(jié)構(gòu)和類別十分繁多，除了因型砂緊實(shí)方法而不同之外，還可以因起模方式的不同，機(jī)器驅(qū)動(dòng)方式（電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓方式）及機(jī)器的機(jī)械化自動(dòng)化等結(jié)構(gòu)上不同而各異，真是五花八門。震擊造型機(jī)和震壓造型機(jī)是鑄造車間中歷史最久的造型機(jī)，目前由于其震動(dòng)大、噪音大、生產(chǎn)率低等原因，現(xiàn)在正在逐漸為各種新型的造型機(jī)所代替。以下簡(jiǎn)略介紹幾種與本次要改造的頂箱式氣動(dòng)微震造型機(jī)z148c相近的幾種造型機(jī)：氣墊造型機(jī) 氣墊造型機(jī)，系利用壓縮空氣取代剛性彈簧緩沖，即空氣彈簧。這

21、樣臺(tái)面負(fù)荷越大，空氣彈簧的反作用力越大，工作臺(tái)面震擊力越大，使 用氣墊解決對(duì)型砂進(jìn)行預(yù)震和壓震與彈簧微震結(jié)構(gòu)相比較不論其造型的質(zhì)量，機(jī)器的操作和維護(hù)保養(yǎng)都要優(yōu)越得多，氣墊震壓結(jié)構(gòu)生產(chǎn)出來(lái)的砂型不但硬度高，而且硬度均勻，很少存在彈簧疲勞和斷裂問(wèn)題砂的緊實(shí)度越大，分型面的硬度可達(dá)98度。根據(jù)用戶的需求，分型面的硬度可以人為控制和調(diào)整。因此，使用氣墊造型機(jī)，造型質(zhì)量好，鑄件廢品率低。梁均為剛結(jié)構(gòu)，經(jīng)久耐用。擺頭梁回轉(zhuǎn)，采用汽壓油驅(qū)動(dòng)和緩沖，設(shè)有慢快慢動(dòng)作，回轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無(wú)撞擊。擺頭梁回轉(zhuǎn)位置可大可?。纱笥?0度）,按用戶要求設(shè)定。該機(jī)的最大特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐用、造型質(zhì)量好，易換件、主要機(jī)件

22、壽命長(zhǎng)，年維修費(fèi)用與同類產(chǎn)品相比，能降低60%以上。氣墊造型機(jī)其震擊力不傳到地基，回砂溝可以直接設(shè)計(jì)在機(jī)器的底下，這樣大大減少生產(chǎn)面積和簡(jiǎn)化回砂線的結(jié)構(gòu)降低基建投資。使用該機(jī)可為企業(yè)帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)效益。氣動(dòng)震壓式造型機(jī)該系列造型機(jī)系震座式造型機(jī)。震擊特性是：由壓縮空氣將震實(shí)部分頂起，然后迅速排氣，使震擊部分變?yōu)樽杂陕潴w，打擊機(jī)座或壓實(shí)缸上頂面，從而達(dá)到震實(shí)型砂之目的。廣泛適用于中小零件的生產(chǎn)單位用。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，起模方便。z148c型造型機(jī)簡(jiǎn)介：z148c型震壓造型機(jī)主要用于中型鑄件生產(chǎn)，最大砂箱內(nèi)尺寸為800mm×475mm。中心是一震擊汽缸，外套以壓實(shí)汽缸，震擊

23、循環(huán)是不斷進(jìn)氣活塞司氣式，機(jī)架為懸臂式，壓板移動(dòng)用小車式，起模采用托箱法，過(guò)程如下：壓實(shí)時(shí)，工作臺(tái)帶著四根起模頂桿上升，同時(shí)，起模缸進(jìn)氣，帶著四個(gè)頂銷上升，到起?；钊享斆媾c起模頂蓋接觸時(shí)，上升停止。這時(shí)，起模頂桿與頂銷之間大約有10mm的距離。壓實(shí)完畢，工作臺(tái)下降，當(dāng)頂桿下降到與頂銷接觸時(shí)，頂桿和砂型被頂住不能下降，而工作臺(tái)和模板繼續(xù)下降，實(shí)現(xiàn)起模。下面是z148c的一些相關(guān)聯(lián)的參數(shù)：z148c采用懸臂式結(jié)構(gòu)，全氣動(dòng)控制，使用彈簧微震，壓頭有油緩沖裝置。適用于汽車、拖拉機(jī)、紡織等行業(yè)的中小型鑄件特別適合于薄壁鑄件。其砂箱最大內(nèi)尺寸為800600250mm，有效負(fù)荷7.0kw，靜壓實(shí)力190k

24、w，壓實(shí)行程130mm，起模行程250mm，生產(chǎn)率60箱/h，空氣消耗量0.53/箱，外形尺m，重量3.8噸。4、本次設(shè)計(jì)任務(wù)的目的對(duì)z148c造型機(jī)的震壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。5、本次設(shè)計(jì)任務(wù)的設(shè)計(jì)內(nèi)容1、 設(shè)備裝配圖1張、部件圖2張、零件圖4張；2、 設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份（正文1.5萬(wàn)字以上）；3、 外文資料翻譯一篇（5000印刷字符以上）；6、本次設(shè)計(jì)任務(wù)的基本思路1、去除原z148c造型機(jī)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)；2、以電動(dòng)震動(dòng)替代氣動(dòng)震擊；3、以液壓動(dòng)力替代氣動(dòng)壓實(shí)，壓實(shí)比壓0.7mpa；4、壓頭回轉(zhuǎn)動(dòng)力以液壓替代氣動(dòng)；第一章 壓實(shí)機(jī)構(gòu)的改造要改造的z148c造型機(jī)的壓實(shí)機(jī)構(gòu)： 1缸

25、蓋；2起模桿的活動(dòng)范圍；3壓實(shí)缸；4壓實(shí)活塞；5導(dǎo)柱安裝的位置；一、對(duì)此壓實(shí)機(jī)構(gòu)的分析此壓實(shí)機(jī)構(gòu)是一個(gè)汽缸，靠壓縮空氣的壓強(qiáng)在其作用面積上產(chǎn)生作用力，從而推動(dòng)壓實(shí)活塞上升，以達(dá)到舉升工作臺(tái)的目的，當(dāng)壓頭與型砂相互接觸并使壓頭對(duì)型砂產(chǎn)生壓實(shí)力的時(shí)候，從此汽缸的底部通入的壓縮空氣將產(chǎn)生更大的壓強(qiáng)，在其相應(yīng)的作用面積上的向上的力將變大，從而實(shí)現(xiàn)其壓實(shí)功能。二、液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)的比較壓縮空氣是一種無(wú)色、無(wú)味的流體，并且當(dāng)其泄露時(shí)漏洞一般會(huì)很小，不易發(fā)現(xiàn)和檢查。采用壓縮空氣的造型機(jī)對(duì)于有壓縮空氣經(jīng)過(guò)的地方的密封性的要求很高，造型生產(chǎn)車間的環(huán)境又不是很好，所以，采用壓縮空氣不是很理想的。如果采用液壓油的

26、話，上述不利因素的影響會(huì)小些。液壓控制系統(tǒng)及其主要組成元件、相應(yīng)的各種附件都已經(jīng)有相應(yīng)的合理的設(shè)計(jì)方法，有很多廠家專門生產(chǎn)各類液壓氣動(dòng)元件，并且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，國(guó)家已經(jīng)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，這樣，容易買到，并且能夠很好的安裝，所以，考慮對(duì)此壓實(shí)機(jī)構(gòu)采用液壓油代替壓縮空氣。下表是氣壓傳動(dòng)控制與液壓傳動(dòng)控制的比較表。比較項(xiàng)目操作力動(dòng)作快慢環(huán)境要求構(gòu)造載荷變化影響遠(yuǎn)距離操縱無(wú)級(jí)調(diào)速工作壽命維護(hù)價(jià)格氣壓控制中等較快適應(yīng)性好簡(jiǎn)單較大中距離較好長(zhǎng)一般便宜液壓控制最大較慢不怕振動(dòng)復(fù)雜有一些短距離良好一般要求高稍貴氣壓傳動(dòng)控制與液壓傳動(dòng)控制的比較表：1、液壓傳動(dòng)特點(diǎn)：在同等體積下，液壓裝置能產(chǎn)生出更大的動(dòng)力，也就是說(shuō)，在

27、同等功率下，液壓裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在這里指工作壓力。液壓裝置容易做到對(duì)速度的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，而且調(diào)速范圍大，對(duì)速度的調(diào)節(jié)還可以在工作過(guò)程中進(jìn)行。液壓裝置工作平穩(wěn)，換向沖擊小，便于實(shí)現(xiàn)頻繁換向。液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，能實(shí)現(xiàn)自潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)。液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以很方便地對(duì)液體的流動(dòng)方向、壓力和流量進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，并能很容易地和電氣、電子控制或氣壓傳動(dòng)控制結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)和操作。液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用由于液壓傳動(dòng)中的泄漏和液體的不可壓縮性使這種傳動(dòng)無(wú)法保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比。液壓傳動(dòng)有較多的能量損

28、失（泄漏損失、壓力損失等），因此，傳動(dòng)效率相對(duì)低。液壓傳動(dòng)對(duì)油溫的變化比較敏感，不宜在較高或較低的溫度下工作。液壓傳動(dòng)當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)不易找出原因。2、氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：1）、以空氣為工作介質(zhì)，工作介質(zhì)獲得比較容易，用后的空氣排到大氣中，處理方便，與液壓傳動(dòng)相比不必設(shè)置回收的油箱和管道。2）、因空氣的粘度很?。s為液壓油動(dòng)力粘度的萬(wàn)分之一），其粘度損失也很小，所以便于集中供氣、遠(yuǎn)距離輸送。外泄漏不會(huì)像液壓傳動(dòng)那樣嚴(yán)重污染環(huán)境。3）、與液壓傳動(dòng)相比，氣壓傳動(dòng)動(dòng)作迅速、反應(yīng)快、維護(hù)簡(jiǎn)單、工作介質(zhì)清潔，不存在介質(zhì)變質(zhì)等問(wèn)題。4）、工作環(huán)境適應(yīng)性好，特別在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射、振動(dòng)等惡劣工作環(huán)境中

29、，比液壓、電子、電氣控制優(yōu)越。5）、成本低。3、氣壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)：1）、由于空氣具有可壓縮性，因此工作速度穩(wěn)定性稍差。但采用氣液聯(lián)動(dòng)裝置會(huì)得到較滿意的效果。2）、因工作壓力低（一般為0.40.6mpa），又因結(jié)構(gòu)尺寸不宜過(guò)大，總輸出力不可能很大。3）、噪聲較大，在高速排氣時(shí)要加消聲器。4）、氣動(dòng)裝置中的氣信號(hào)傳遞速度在聲速以內(nèi)比電子及光速慢，因此，氣動(dòng)控制系統(tǒng)不宜用于元件級(jí)數(shù)過(guò)多的復(fù)雜回路。5）、氣壓傳動(dòng)比液壓傳動(dòng)這種控制方式性能比較難于保證。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、壓實(shí)缸的功能分析：壓實(shí)缸的功能有三個(gè)：1）、壓實(shí)缸對(duì)工作臺(tái)的舉升功能；2）、壓實(shí)缸的對(duì)型砂的壓實(shí)功能；3）、壓實(shí)活塞帶著工作臺(tái)及其上的砂箱

30、等一起下落；2、壓實(shí)缸的液壓缸型式的選擇：鑒于壓實(shí)缸的上述兩個(gè)功能，采用沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)陳士梁教授主編的鑄造機(jī)械化一書中的第二章的圖219的帶有增速舉升缸的液壓缸，可實(shí)現(xiàn)壓實(shí)缸的兩個(gè)功能。帶有快速舉升缸的液壓缸的結(jié)構(gòu)描述：此缸的活塞結(jié)構(gòu)特殊，活塞的中部有空腔，活塞有中心導(dǎo)柱導(dǎo)向，中心導(dǎo)柱中有一個(gè)通孔用來(lái)向活塞內(nèi)腔輸送液壓油，液壓缸的缸蓋（下端蓋）上有三個(gè)油孔，中間的油孔與中心導(dǎo)柱連通。這種液壓缸需要一個(gè)高位油箱，一個(gè)高壓小流量的油泵，它的工作過(guò)程是：在低壓舉升行程中，高壓油從底部中間的油孔輸入。由于中心導(dǎo)柱的直徑較大，活塞能快速上升，這時(shí)，由高位油箱經(jīng)兩側(cè)的油孔向壓實(shí)缸內(nèi)充油，在高壓行程中，切斷連

31、通高位油箱的充油的油路，經(jīng)換向閥換向后，從中間的油孔和兩側(cè)的油孔同時(shí)輸入高壓油，獲得較高的壓實(shí)力。采用這種結(jié)構(gòu)，可以用小流量的高壓泵，獲得大截面的液壓缸快速上升的效果。此種機(jī)構(gòu)雖然為了充液需要附設(shè)高位油箱，但壓實(shí)液壓缸本身比較簡(jiǎn)單，便于加工和保證尺寸精確度，所以目前這種類型壓實(shí)機(jī)構(gòu)在高壓造型機(jī)中應(yīng)用較多。四、壓實(shí)用液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、缸筒的設(shè)計(jì)：1）、主要尺寸：缸筒的內(nèi)徑d：根據(jù)國(guó)標(biāo)gb234880規(guī)定的缸內(nèi)徑系列及需改造的壓實(shí)機(jī)構(gòu)的的結(jié)構(gòu)尺寸，選擇缸內(nèi)徑d為160mm（選擇時(shí)所需的面積比（即速度比）的計(jì)算在后面）。缸筒厚度：=0c1+c2式中 0缸筒材料強(qiáng)度要求的最小厚度；c1缸筒外徑公差余

32、量；c2腐蝕余量；計(jì)算0本液壓缸采用薄壁缸筒，材料為35simn， b =900mpa，取o/d<=0.08的情況，pmax×d/2=20×160/(2×180) =8.89mm； =b /n=900/5=180mm n安全系數(shù)，通常取5；考慮到c1+c2的余量，取d=12mm>8.89mm;缸筒選用無(wú)縫鋼管，內(nèi)部需要加工以達(dá)到適合的粗糙度，缸筒兩端用焊接的方法與設(shè)計(jì)好的法欄連接，法欄的設(shè)計(jì)在后面。長(zhǎng)度取400mm.結(jié)構(gòu)如下圖所示：2）、液壓缸筒的一些小結(jié)構(gòu)加工要求：上部車有一個(gè)小臺(tái)階，用來(lái)安裝導(dǎo)向套；缸筒法蘭的四個(gè)表面需機(jī)加工，表面粗糙度要求為0.8

33、，平面度要求為0.04；缸筒底部厚度計(jì)算:=0.5×160×=24.3mm,取25mm。d 2=d缸底直徑；s缸底材料許用應(yīng)力，單位mpa, ;b為材料抗拉強(qiáng)度，為安全系數(shù)，=5；pmax 液壓缸最大工作壓力，單位mpa； 3、過(guò)渡結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)： 考慮到油孔加工的方便，在端蓋與缸筒之間加一個(gè)過(guò)渡層，油孔在其上為通孔，由于其要與中心導(dǎo)柱連接，所以，要在中央打一個(gè)直徑50mm的盲孔。為了與中心導(dǎo)柱之間相互密封，以上端面為基準(zhǔn)，在其下5的地方為起點(diǎn)，車一個(gè)深2，寬6的環(huán)形槽。為了與液壓缸筒之間相互密封，利用上面的基準(zhǔn)面，在其兩側(cè)，在基準(zhǔn)面以下5的地方，車一個(gè)寬6，深2的環(huán)形槽。為了

34、實(shí)現(xiàn)在中間過(guò)度層和下端蓋之間的密封，在三個(gè)油孔的周圍分別挖三個(gè)環(huán)形槽，直徑分別為32。上述密封均采用o型密封圈，這是由于設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定了中心導(dǎo)柱與其相配合的盲孔之間、過(guò)度層與缸筒之間的配合精度要求較高，并且有螺釘及螺栓的連接與加緊，這樣在這些地方是相當(dāng)不容易漏油。這樣也可以降低一部分成本。o形密封圈裝入密封槽后，截面受壓變形，在無(wú)液體壓力時(shí)，靠o形密封圈的彈性對(duì)接觸面產(chǎn)生預(yù)接觸壓力，實(shí)現(xiàn)初始密封，可防止空氣及水分，雜質(zhì)的侵入。從1996年機(jī)械工業(yè)部編機(jī)械產(chǎn)品目錄第7冊(cè)中橡膠塑料密封件o型密封圈中選擇內(nèi)徑分別為56的三個(gè)，50的一個(gè)，160的一個(gè)。油口尺寸的確定：根據(jù)iso6020/2中16mpa小

35、型系列單桿液壓缸的油口尺寸的確定，油口通徑25。1、中心導(dǎo)柱與過(guò)渡層上端盲孔的螺釘連接選用gb/t819.12000的十字槽沉頭螺釘m66，共4顆，均布。2、缸筒法蘭與過(guò)度層的螺栓連接選用gb-t57822000的六角頭螺栓m645，共8根，均布。彈簧墊圈選用gb/931987標(biāo)準(zhǔn)型彈簧墊圈m6。3、缸筒底部及壓實(shí)缸底的螺栓連接選用gb-t57822000的六角頭螺栓m16160，共8根，均布，彈簧墊圈選用gb/931987標(biāo)準(zhǔn)型彈簧墊圈m16；缸筒內(nèi)表面粗糙度為0.8；4、 缸筒底部端蓋的設(shè)計(jì)： 本液壓缸下端蓋上接橡膠軟管的油孔總共有兩個(gè)，其分布位置如上圖所示，其與橡膠軟管連接用的管接頭選用

36、外螺紋直通管接頭，外螺紋直通管接頭與軟管之間用c型扣壓式膠管接頭，。端蓋上的對(duì)應(yīng)油路的直徑為24，與管接頭銜接的螺紋為m27。在與過(guò)度層配合的面上有一個(gè)油槽，這個(gè)油槽的尺寸如上圖所示，用來(lái)向兩側(cè)的油孔供油，其中的油來(lái)自上圖左側(cè)的油路，因此，在上圖中左側(cè)油路與圓形油槽連通。中間的油孔是用來(lái)活塞的內(nèi)腔供油的，為了機(jī)加工的方便，在其下部加了一個(gè)螺塞，考慮到螺塞的結(jié)構(gòu)及機(jī)加工的方便，取螺塞上部一段的直徑為11，這一段與圖中右側(cè)油路連通，與上部的中心油孔連通。1）、零部件的選擇：（1）、螺塞：標(biāo)準(zhǔn)：jb/t10001977外六角螺塞（d<16），規(guī)格：m14×1.519；（2）、管接頭：

37、外螺紋直通管接頭 d,in=g3/4; c型扣壓式膠管接頭，標(biāo)準(zhǔn)：jb/t18871977，規(guī)格：16；（3）、液壓缸的缸蓋的設(shè)計(jì)：橡膠軟管 ： 內(nèi)徑20.6，長(zhǎng)度根據(jù)具體情況而定；5、液壓缸上端蓋的設(shè)計(jì)： 上圖為上端蓋的剖面圖，它的功能是封閉液壓缸的缸體并提供活塞柑外伸的孔，壓緊它下部的方形同軸密封圈和導(dǎo)向套。兩側(cè)的通孔是用來(lái)連接端蓋和液壓缸筒的法蘭，使其成為一體。上圖的中間部位有一個(gè)環(huán)型槽是用來(lái)裝密封圈的，以實(shí)現(xiàn)對(duì)活塞桿外伸部分的密封。對(duì)于缸蓋部位的密封，因有桿腔無(wú)液壓油，故只對(duì)雜質(zhì)，水，汽進(jìn)行密封即可，故選用具有極低的摩擦系數(shù)和自潤(rùn)滑性能的，可在無(wú)油潤(rùn)滑的條件下工作的方形同軸密封圈，從1

38、996年機(jī)械工業(yè)部編機(jī)械產(chǎn)品目錄第7冊(cè)中選取如下：代號(hào)外徑d()內(nèi)徑d()數(shù)量長(zhǎng)度tf1250125109.519tf1600160144.511106、活塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：由于本液壓缸的活塞結(jié)構(gòu)特殊，故將活塞及活塞桿作為一個(gè)整體，一起設(shè)計(jì)，但考慮到加工的方便，將這個(gè)整體分開制造，裝入o密封圈，然后再用螺栓連接起來(lái)。由國(guó)標(biāo)gb234880規(guī)定的活塞的尺寸，根據(jù)面積比=2，缸內(nèi)徑d=160，選定活塞桿的直徑為110。活塞的直徑考慮到密封、方便在缸筒內(nèi)滑動(dòng)等因素，取直徑為160?；钊膶挾萣一般取為（0.61.0）d，這里取0.6d為95mm?；钊麠U的長(zhǎng)度根據(jù)液壓缸的行程和缸的端部和底部的一些結(jié)構(gòu)尺寸

39、，以及原造型機(jī)的壓實(shí)部分的相關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸來(lái)確定，最后取為603mm。7、活塞的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：活塞的內(nèi)腔與中心導(dǎo)柱組成了快速舉升缸，內(nèi)腔的頂面是液壓油的作用面，液壓油的壓力乘以這個(gè)面積就是向上的舉升力，所以，這個(gè)面大一些比較好，中心導(dǎo)柱的中通孔是向上述腔內(nèi)輸送液壓油的，所以，內(nèi)部通孔的直徑稍大一些好，由于壁的厚度的限制，中心導(dǎo)柱會(huì)粗一些，這樣，它的剛度就會(huì)有一些上升，對(duì)于它的導(dǎo)向作用來(lái)說(shuō)，就更為有利。內(nèi)腔的高度不要過(guò)高，如果過(guò)高，快速舉升缸的反應(yīng)就會(huì)變慢；同時(shí)，深的腔對(duì)于加工來(lái)說(shuō)是不容的；還有就是內(nèi)腔的頂面和中心導(dǎo)柱的高度之間有一定的數(shù)量關(guān)系，內(nèi)腔頂面過(guò)高，必將導(dǎo)致中心導(dǎo)柱過(guò)長(zhǎng)，這樣就會(huì)影響中心導(dǎo)

40、柱的導(dǎo)向作用。綜合考慮各方面因素和結(jié)構(gòu)尺寸，最后確定各尺寸為：活塞內(nèi)腔直徑80mm；內(nèi)腔高度245mm；內(nèi)腔頂面與中心導(dǎo)柱的距離為10mm；中心導(dǎo)柱外徑為50mm；中心導(dǎo)柱內(nèi)徑為40mm。活塞、活塞桿的結(jié)構(gòu)及連接如下圖所視：8、活塞及活塞桿相應(yīng)密封件的選擇：本液壓缸的密封件有y型密封圈，o型密封圈。y型密封圈的工作原理及特點(diǎn)：y型密封圈的截面呈現(xiàn)“y”型，當(dāng)其裝在槽里時(shí)它內(nèi)側(cè)的唇片就會(huì)和活塞或是活塞桿等相互緊密接觸，它的外側(cè)的唇片就會(huì)和缸筒或是液壓缸的上端蓋相互緊密接觸，當(dāng)液壓缸工作時(shí)，液壓油就會(huì)通過(guò)活塞上的小孔，進(jìn)入兩片唇片之間，把兩片唇片緊緊地壓在需要密封的地方，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)密封要求。這種

41、密封圈的特點(diǎn)是利用油壓進(jìn)行密封，密封效果好，并且使用壽命長(zhǎng)。o型密封圈的工作原理和特點(diǎn)：o形密封圈的截面呈現(xiàn)“o”型，裝入密封槽后，截面受壓變形，在無(wú)液體壓力時(shí)，靠o形密封圈的彈性對(duì)接觸面產(chǎn)生預(yù)接觸壓力，實(shí)現(xiàn)初始密封，可防止空氣及水分，雜質(zhì)的侵入。當(dāng)有少量液壓油流入它的密封槽時(shí)，已變形的o型密封圈在油壓的作用下，會(huì)向油流入的相反側(cè)靠攏，變形會(huì)更厲害，密封效果會(huì)更好。o型密封圈的特點(diǎn)：只適用于中、低壓的密封。對(duì)于活塞與缸筒間的密封采用y型密封圈。這是由于活塞的平均速度為0.02m/s，最高速度為0.1m/s，小于0.5m/s，工作壓力為16mpa，小于20mpa，工作溫度在-300c1000c之

42、間。因?yàn)閴毫ψ兓淮螅瑒?dòng)速度很小，所以不使用支撐環(huán)。對(duì)于活塞與缸筒之間的密封還要用一圈o型密封圈，這樣做是應(yīng)為：如果只靠端蓋里的和導(dǎo)向套里的兩圈方形同軸密封圈來(lái)密封一個(gè)有外伸軸的液壓缸的話，效果一定不會(huì)很好，再有就是活塞上設(shè)置兩層開口朝一個(gè)方向的y型密封圈，是一種浪費(fèi)，況且本液壓缸只是一側(cè)有液壓油的缸，然而，可能在某些情況下會(huì)有很少量的液壓油沒(méi)被y型圈密封住，這時(shí)，這一層o型密封圈就起作用了。9、活塞上的導(dǎo)向環(huán)的設(shè)置：活塞及活塞桿的導(dǎo)向一方面要滿足最小導(dǎo)向長(zhǎng)度；另一方面要便于活塞及活塞桿的運(yùn)動(dòng)，考慮這兩方面的因素，決定在活塞的中間部位設(shè)置一個(gè)導(dǎo)向環(huán)。活塞上的導(dǎo)向環(huán)的材料選擇：導(dǎo)向環(huán)的材料選用

43、45鋼，由于液壓缸的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拆裝不是很方便，并且液壓缸筒是主要的部件，所以，導(dǎo)向環(huán)應(yīng)該選用比液壓缸筒稍軟一些的金屬材料，故選用45鋼。10、活塞桿及活塞的材料選用及熱處理工藝要求： 活塞桿的材料選用45鋼，活塞桿表面需要鍍上一層硬鉻，厚度25m?；钊麠U外徑公差為f9，直線度為0.02/100，表面粗糙度r為0.4m并與活塞用螺栓連接成一體。液壓缸用的活塞材料要求淬火深度一般為0.51mm。11、活塞桿頂部的用于連接工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)： 工作臺(tái)在本次改造之前是與震擊活塞連接的，其上有用于與震擊活塞相連接的螺紋孔，可以利用它和原來(lái)的連接用的螺釘來(lái)連接工作臺(tái)與上圖中的構(gòu)件，上圖中的構(gòu)件與活塞桿是分開制造

44、的，這是為了加工及鑄造其毛胚的方便，它們的連接采用螺釘連接，在上圖構(gòu)件上鉆通孔和用來(lái)與工作臺(tái)連接的螺紋孔。它的一些尺寸在上圖中均有表示，下端面的圓形定位槽是用于和活塞桿連接用的。它的最大的直徑是根據(jù)工作臺(tái)下端面的用于連接震擊活塞和工作臺(tái)的圓形槽確定的，以便于和工作臺(tái)相連接。1、螺釘?shù)倪x用：選用國(guó)標(biāo)gb/t70.12000的內(nèi)六角圓柱頭螺釘。規(guī)格：m1040，共四個(gè)，均布。上圖中的構(gòu)件與工作臺(tái)的連接仍用原來(lái)的螺釘。12、液壓缸筒的上端的法蘭的結(jié)構(gòu)： 13、液壓缸筒的下端的法蘭的結(jié)構(gòu)：14、原造型機(jī)的壓實(shí)活塞與工作臺(tái)之間的相互連接：用于連接的構(gòu)件如下圖所示： 關(guān)于原造型機(jī)的壓實(shí)活塞與工作臺(tái)之間的相

45、互連接的構(gòu)件，如果用螺紋連接，是可以加工出來(lái)的，但是安裝的時(shí)候會(huì)很不方便的，螺栓連接又不太合適，如果用螺釘連接的話，需要在這個(gè)構(gòu)件的內(nèi)圓柱面上和工作臺(tái)的下端的外圓柱面上加工用于安裝螺釘?shù)男∑矫?，這個(gè)在機(jī)加工方面很方便，而且由于螺釘?shù)捏w積很小，所以采用螺釘連接是比較合適的。具體的螺釘種類和規(guī)格的選擇及加工小平面的個(gè)數(shù)的確定：螺釘?shù)姆N類：十字槽沉頭螺釘?shù)谝徊糠謟型；螺釘?shù)囊?guī)格：m620；螺釘?shù)膫€(gè)數(shù)：8個(gè)；螺釘?shù)膰?guó)標(biāo)：gb/t819.12000；需機(jī)加工的小平面?zhèn)€數(shù)：8個(gè)；螺釘在安裝時(shí)共分四組，在整個(gè)圓周上均布，用沉頭螺釘還有一個(gè)好處，就是螺釘?shù)念^隱藏在構(gòu)件之內(nèi)，不會(huì)影響壓實(shí)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。這個(gè)構(gòu)件的上

46、部外側(cè)的直徑取工作臺(tái)下部的凹槽的內(nèi)原柱面的直徑425mm,下部的外側(cè)的直徑取壓實(shí)活塞的內(nèi)部直徑430mm。五、液壓缸參數(shù)的確定1活塞的作用力f：對(duì)型砂的壓實(shí)比壓的確定，根據(jù)造型機(jī)的生產(chǎn)要求，選擇并確定壓實(shí)比壓為7kfg/cm2。液壓缸在工作時(shí)，活塞的作用力f，必須克服各項(xiàng)阻力，f=fe+ff+ff±fi >=294000n ，取320000n；fe外負(fù)載阻力（包括外摩擦阻力在內(nèi)）；ff回油阻力；ff密封圈摩擦阻力；fi活塞在起動(dòng)、制動(dòng)或換向時(shí)的慣性力，在加速時(shí)取+fi，在減速時(shí)取-fi，在恒速時(shí)，取fi=0；f =dbdkd+dbdkd)式中f密封圈摩擦系數(shù)，按不同潤(rùn)滑條件，可

47、取f=0.050.2； p密封圈兩側(cè)壓力差。bd,bd活塞及活塞桿密封圈寬度；kd,kd活塞及活塞桿密封圈摩擦修正系數(shù)，“o”型密封圈kd=0.15，呀緊型密封圈。kd=0.2，唇形密封圈kd=0.25。2、活塞加速度a活塞加速度或減速度a=±fi/mm活塞及負(fù)載質(zhì)量；fi活塞及負(fù)載慣性力；由于活塞及負(fù)載在起動(dòng)時(shí)，速度極低，所需時(shí)間較長(zhǎng)，即很小。慣性力很小，不予考慮。由本液壓缸的特點(diǎn)可知，回油阻力很小，甚至為0，由于有液壓油的潤(rùn)滑作用，所以密封圈的摩擦阻力很小，由以上的分析可知活塞作用力f的數(shù)值主要取決于外附載阻力（包括自重、外摩擦阻力）。3、有關(guān)液壓缸的其它一些重要參數(shù)的計(jì)算與說(shuō)明

48、：1）、面積比（即速度比）：=a1/a2=v1/v2=d2/（d2-d2）=25600/(25600-12100)=1.896,取2。2）、液壓缸活塞的理論推力：d=160mm，a1為201.6cm2，f1從機(jī)械工程手冊(cè)中選取為32.17kn，p1=16mpa，a2=106.03cm23）、效率i:機(jī)械效率m=0.9；容積效率v=1（彈性），0.98（活塞環(huán)）；作用力效率d=1（排油直接回油箱）；總效率=mvd=0.9；液壓缸負(fù)載率=實(shí)際使用推力/理論額定推力，考慮到本次改造的造型機(jī)應(yīng)用的多種砂箱與模板，選取=0.50.7；4）、活塞線速度v:桿外推時(shí)的體積流量qv1 qv1 =10.44ml

49、/r 2000r/min60=0.348l/s；活塞最高線速度vmax vmax=qv1/a1=0.348/201.6=0.172m/s>0.1m/s ;kv是由1996年編制的機(jī)械工程手冊(cè)中選取kv=5 ;活塞平均線速度vm 由vmax=kvvm得，vm=vmax/kv=0.345m/s;5）、液壓缸流量qv 在活塞桿外推時(shí)，qv1=(a1vm )/v=4.17l/min ;在活塞桿下落時(shí)，qv2=qv1=4.17l/min ;6）、液壓缸功率p 當(dāng)活塞桿外推時(shí)，p1=f1vm=6434w ;當(dāng)活塞桿下降時(shí)，p2=f1vm=2400w ;4、液壓泵的選用：與液壓泵的選用有關(guān)的液壓缸的參

50、數(shù)：主要參數(shù)：壓力：（1）、額定壓力pn，根據(jù)國(guó)標(biāo)gb234680（等效于iso3322）及計(jì)算得(6kgf/cm2+600kgf)/256cm2=16mpa；工作壓力的最高為16mpa。（2）、最高允許壓力pmax pmax<=1.5pn 取pmax=1.25pn，經(jīng)計(jì)算得20mpa 。（3）、耐壓試驗(yàn)壓力pt pt=1.5pn=2.4mpa ;根據(jù)最高的工作壓力16mpa，及最高允許壓力20mpa，由于鑄造車間的條件不是很好及液壓泵所能提供的最高壓力，選用內(nèi)嚙合齒輪泵,因?yàn)辇X輪泵對(duì)液壓油純凈程度不高，內(nèi)嚙合齒輪泵所能提供的最高油壓為30mpa,當(dāng)液壓油有清度污染時(shí)，還能繼續(xù)工作。再有

51、就是這樣選擇對(duì)濾油器的要求就不會(huì)高，這樣可以在選擇濾油器時(shí)可以節(jié)省一部分資金，降低成本。液壓泵選擇榆次銀安液壓泵有限公司生產(chǎn)的cbfc型內(nèi)嚙合齒輪泵，這種齒輪泵的一些主要參數(shù)如下：型號(hào)cbfc10排量（ml/r）10.44壓力（mpa）最高壓力20額定壓力16轉(zhuǎn)速（r/min）額定轉(zhuǎn)速2000最高轉(zhuǎn)速2500驅(qū)動(dòng)功率（kw）10外形尺寸（長(zhǎng)寬高）(mm)170質(zhì)量（kg）7.85額定流量（l/min）5.605、橡膠軟管的安裝要求：1） 、膠管應(yīng)盡量短，最好橫平豎直，拐彎少，為避免管道皺折，減少壓力損失，膠管安裝的彎曲半徑要足夠大；2） 、膠管懸伸較長(zhǎng)時(shí)要適當(dāng)設(shè)置管夾及支架；3） 、膠管要盡量

52、避免交叉，平行膠管之間距離要大于100，以避免振動(dòng)，并便于安裝管接頭和管夾；6、油箱的容積計(jì)算：油箱的有效容積（l）：；油箱的功能和作用：功能和作用主要是儲(chǔ)存油液，散發(fā)系統(tǒng)中累積的熱量，促進(jìn)油液中氣體的分離，沉淀油液中的污物；油箱的種類選擇：1） 、便于散熱，降低液壓源振動(dòng)對(duì)主機(jī)工作精度的影響，選用一個(gè)分離式油箱，和液壓泵相連；2）、因?yàn)楸疽簤焊走€要求有一個(gè)高位油箱，并要利用大氣壓力來(lái)向液壓缸中補(bǔ)油，所以，再選用一個(gè)通大氣式油箱；7、濾油器的功能和作用：保護(hù)液壓泵，安裝在液壓泵的吸油管路上，由于采用了內(nèi)嚙合齒輪泵，對(duì)液壓油的純凈程度要求較低，所以，可以采用過(guò)濾精度較低的網(wǎng)式濾油器，通油能力q=

53、4.17l/min；8、熱交換器功能和作用：液壓系統(tǒng)中常用液壓油的工作溫度3050為宜，最高不超過(guò)65，最小不低于15，由于活塞的運(yùn)動(dòng)速度v=0.104m/s，不高，且考慮到車間內(nèi)的溫度，本液壓系統(tǒng)依靠自然冷卻便可使工作溫度控制在3050范圍內(nèi)，不必安裝熱交換器。9、蓄能器的功能和作用及選擇：蓄能器在安裝的時(shí)候靠近振源，用于吸收液壓沖擊，壓力脈動(dòng)，降低噪聲?？紤]到本液壓缸的振動(dòng)很輕微，液壓沖擊和壓力脈動(dòng)還有噪聲很小，可以不安裝蓄能器。10、液壓油的選用：液壓油選用lhm54；11、液壓壓實(shí)機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)： 1)、液壓系統(tǒng)原理簡(jiǎn)述：當(dāng)操作人員進(jìn)行加砂的工作時(shí)，兩個(gè)換向閥不帶電，處于中間位置

54、，當(dāng)操作人員按下按鈕造型機(jī)開始工作時(shí)，3dt帶電，圖中下面的換向閥右移，6dt帶電，上面的換向閥左移，快速舉升缸開始工作。當(dāng)調(diào)定壓力為5kgf的壓力繼電器開始動(dòng)作時(shí)，5dt帶電，上面的換向閥右移，同時(shí)振動(dòng)棒停止震動(dòng)，壓實(shí)行程開始。當(dāng)調(diào)定壓力為7kgf的壓力繼電器動(dòng)作，接通時(shí)間繼電器，所有的電磁鐵都不帶電，處于中間位置，這時(shí)直通式溢留閥開始排油，造型機(jī)處于保壓狀態(tài)。過(guò)了時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)間以后，4dt，6dt同時(shí)帶電，兩個(gè)換向閥同時(shí)左移，液壓缸排油，工作臺(tái)下降。12、其他一些液壓元、輔件的選擇：壓力計(jì)量程為20mpa；直通式溢流閥的壓力選為17mpa；13、液壓壓實(shí)機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)的控制電路設(shè)計(jì)：

55、1）、程序控制圖表如下圖所示：2）、邏輯表達(dá)式：+7yj 3）、壓震機(jī)構(gòu)及液壓泵的電動(dòng)機(jī)的控制電路： 第二章 震擊機(jī)構(gòu)的改造一、對(duì)原造型機(jī)的震擊機(jī)構(gòu)的分析未改造之前的造型機(jī)是將微震機(jī)構(gòu)和壓實(shí)結(jié)構(gòu)及起模機(jī)構(gòu)組合在一起，震擊活塞和工作臺(tái)合成一體，最中間是微震機(jī)構(gòu)，屬于彈簧墊式的氣動(dòng)微震機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程如下：1、原始位置：此時(shí)彈簧高度為h0，為防止工作臺(tái)和壓實(shí)活塞在預(yù)震時(shí)發(fā)生撞擊，工作臺(tái)下沿和壓實(shí)活塞上沿之間，留有一定的間隙，一般為1520。2、預(yù)震：預(yù)震是指在加砂過(guò)程中或加砂后壓實(shí)之前的震擊。壓縮空氣進(jìn)入震擊缸，使震擊活塞（工作臺(tái)）上升，同時(shí)使震鐵向下壓縮彈簧移動(dòng)一段距離h。在震擊活塞和震鐵相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，進(jìn)氣孔自動(dòng)關(guān)閉，壓縮空氣在缸內(nèi)膨脹做功，然后排氣孔打開，壓縮空氣排出，震擊缸內(nèi)的氣壓迅速下降，震擊活塞和震鐵由于慣性仍繼續(xù)沿原方向運(yùn)動(dòng)一段距離。之后，震擊活塞工作臺(tái)等靠自重下落，震鐵則在彈簧恢復(fù)力的作用下向上運(yùn)動(dòng)，兩者發(fā)生碰撞，完成一次震擊，如此重復(fù)循環(huán)。3、壓震：壓震就是在壓實(shí)的同時(shí)進(jìn)行震擊。這時(shí)壓縮空氣由壓實(shí)缸的底部的進(jìn)氣