【正文】 設計中取h=16mm.第四節(jié)、最小導向長度H活塞桿全部外伸時，從活塞支承面的中點到導向套滑動面中點的距離稱為最小導向長度，如圖111所示。因此： ===120MPa代入數(shù)據(jù)，可得：==。一般情況下都按薄型圓筒公式來計算：對于本設計屬于低壓系統(tǒng)情況，液壓缸缸筒厚度按薄壁筒計算： （15） 式中：——液壓缸缸筒厚度m——，；工作壓力p16MPa時。 （14）式中： ——活塞縮進速度 m/min； Q ——進入液壓缸的液體流量 .Q=；——活塞的作用面積 。Q=；——活塞的作用面積 。由于對起始階段的加速運動和制動階段的減速運動的影響因素太多，要從理論上精確計算油缸(或活塞)的移動速度是十分困難的。D =140mmd ——活塞桿直徑mm。圖16為防塵圈的結構，圖中a為無骨架聚氨脂防塵圈，由于防塵圈面邊有一定的預壓縮量，故能緊貼活塞桿。兩種密封裝置溝槽的結構如圖中b和d所示。安裝時其開口側應朝向高壓側，并用螺紋壓蓋壓緊，V形密封圈密封性能好、耐高壓且工作可靠，可在50MPa以上壓力使用，但安裝空間較大，摩擦阻力也比較大。在y形圈的基礎上又制出Yx形密封圈，如圖中b、c所示，它的內(nèi)外兩個唇邊長度不等，用于密封的唇邊較短，因此在工作時該唇邊不會被擠入密封間隙而損壞。 圖11 O形密封圈密封原理O形密封圈及其安裝溝槽的尺寸都已標準化，選用時，可查閱有關液壓傳動設計手冊。使用擋圈后，可用于20～30MPa壓力下往復運動的密封。在系統(tǒng)壓力建立后，在壓力油作用下，O形圈被擠到槽口的一側并緊貼在槽壁和密封面上，如圖中b所示。其中球墨鑄鐵可制成活塞環(huán)用于動密封，鋁和銅可制成墊片用于靜密封。表11給出了常用橡膠密封材料的性能和適用范圍。、密封元件的常用材料表11 常用橡膠密封材料的性能和適用范圍橡膠種類使用溫度℃主 要 性 能適 用 范 圍丁腈橡膠50～+120耐油性、耐磨性、抗老化性能良好 廣泛用于液壓、水壓和氣動設備中，不可用于磷酸脂系工作液中聚氨脂橡膠 30～+80機械強度、耐磨性、耐壓性和耐油性好用于耐磨性要求高的液壓及氣壓。其間隙可根據(jù)允許泄漏量計算，通常則按經(jīng)驗值選取，即每25mm直徑上有l(wèi)μm的間隙。對密封裝置的基本要求是：在工作壓力下密封效果好，且摩擦阻力和泄漏少；在使用范圍內(nèi)的耐磨性、耐油性和抗腐蝕性能好，密封元件表面不易損壞且壽命長；結構簡單、使用安裝維修方便。、半圓環(huán)活塞半圓環(huán)活塞材料25號鋼，與缸體的配合屬于間隙滑動配合，配合代號為H7/g6。兩端面對中心線的垂直度公差值按7級選取。的圓柱度公差按9級精度選取，兩個端面與中心線的垂直度公差值按7級精度選取。為防止腐蝕，并且提高缸體壽命，缸體內(nèi)表面應鍍上厚度30～40μm的鉻層，鍍后要進行珩磨或拋光。本設計采用的液壓缸為推力液壓缸。液壓缸具有結構簡單、工作可靠、制造容易和使用維護方便等優(yōu)點，是應用最廣的液壓執(zhí)行元件。（3）定比傳動性差，不適于速比要求較高的場合。（4）動力傳遞和能量存儲方便，由于元件間相對位置的自由度較大，因而易于布置。（2）調(diào)速性能好，易于實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍大，速比高達1000以上，與電氣元件相配合可實現(xiàn)自動控制，作為執(zhí)行元件的液壓馬達具有極高的力矩——慣性比，空載加速度達1/s，且不像電機那樣會產(chǎn)生反電動勢，加速度基本上是常數(shù)。結果表明，后者最大的傾斜角比前者要小。 華南理工大學黃珍媛，阮鋒等對無模單點漸進成形系統(tǒng)進行了開發(fā)，指出金屬板料的無模單點漸進成形是金屬塑性成形方法與現(xiàn)代CAD/CAM技術、現(xiàn)代數(shù)控技術相結合的產(chǎn)物。國內(nèi)有關無模單點漸進成形研究較早的是哈爾濱工業(yè)大學王仲仁、戴昆等，研究了無模單點漸進成形的壁厚變化規(guī)律，對變形后的壁厚分布進行了可視化處理，這將使不同成形路徑下零件壁厚變化規(guī)律更加直觀，有利于尋找最佳的成形路徑和采取有效的措施防止零件壁厚變化不均勻，提高板料的成形極限。 圖1 無模單點漸進成形過程示意圖板料經(jīng)過無模單點漸進成形后的材料性能進行研究，成形了各種不同成形傾角的錐臺殼，對成形零件進行拉伸實驗。用可控路徑的簡單工具開發(fā)了金屬板料無模單點漸進成形設備，發(fā)現(xiàn)了金屬板料無模單點成形時大的成形極限和小的成形應力。板料由卡盤夾持以315轉/分的常速轉動，帶有球頭的成形工具安裝在刀架上并旋轉一定的角度，球頭包是在板料旋轉時球頭沿軸向和徑向與板料做相對運動形成的，同時，板料被沿球頭包絡面拉脹成形。其起源可追溯到傳統(tǒng)的旋壓成形，而旋壓成形是通過形狀簡單的工具成形三維曲面的技術，由于旋壓成形原理所固有的缺陷只能加工軸對稱回轉體工件，因而提出并發(fā)展了單點漸進成形方法，隨著計算機技術尤其是CAD/CAE/CAM/CAT技術以及數(shù)控技術的發(fā)展，而且市場需求的日趨多樣化，基于產(chǎn)品的數(shù)字化信息促使單點漸進成形有了新的發(fā)展。s society. On this basis，the author studies the contents of hydraulic cylinder design. Through the using of fluid drive，this device achieves the intention of clamping the workpiece， thereby achieving the single point incremental forming process and the integration of production. In this process，through learning and practice， the author masters the working principle of hydraulic cylinder，and has a nature understanding to fluid drive，which will give author a great help in the future.Keywords: Single point incremental forming Sheet metal forming Hydraulic cylinder Fluid drive目 錄目 錄 3緒 論 5第一節(jié)、本課題國內(nèi)外研究動態(tài) 單點漸進成形的特點 5 5第二節(jié)、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題 本文研究主要內(nèi)容 8第三節(jié)、液壓轉動的特點 液壓傳動的優(yōu)點 液壓傳動的缺點 9第一章 液壓缸設計 10第一節(jié)、液壓缸各部分零件的材料、公差以及熱處理 10 液壓缸零件 缸體 活塞桿 端蓋 軸套 1半圓環(huán) 1半圓環(huán)活塞 11第二節(jié)、液壓缸的密封裝置 1密封裝置的類型 1間隙密封 1接觸密封 1密封元件的常用材料 1常用密封元件的結構和性能 1O形密封圈 1Y形密封圈 1V形密封圈 1鼓形和蕾形密封圈 1活塞環(huán) 1防塵密封圈 16第三節(jié)、液壓缸的主要參數(shù)與設計計算 1機構尺寸及形式 1實際工作時輸出力 1單桿活塞式液壓缸和柱塞式液壓缸的推力F1 1單桿活塞式液壓缸拉力F2 1液壓缸的輸出速度 1單桿活塞式液壓缸活塞外伸時速度 18 1基本尺寸 1缸筒壁厚 1液壓缸缸底厚度 缸體中部與底部聯(lián)結法蘭的厚度 2端蓋法蘭的厚度 22第四節(jié)、最小導向長度H 23第二章 強度校核 25第一節(jié)、液壓缸部分校核 2法蘭與下壓板接觸面的擠壓應力 2法蘭過度部分 2缸底強度計算 2筒壁部分 28第二節(jié)、普通螺紋預緊及其強度校核 3底板上內(nèi)六角螺釘?shù)膹姸刃：思捌漕A緊力的確定 3缸體底部法蘭和缸蓋螺紋連接強度校核及其預緊力的確定 36第三節(jié)、立柱預緊和計算 37第四節(jié)、立柱螺母的設計與強度計算 39第五節(jié)、上、下壓板的剛度計算 4上壓板剛度計算 4下壓板剛度計算 43結 論 45致 謝 46參 考 文 獻 47緒 論第一節(jié)、本課題國內(nèi)外研究動態(tài) 、單點漸進成形的特點單點漸進成形是以計算機為主要手段實現(xiàn)板料成形，具有以下一些特點：1） 實現(xiàn)板料柔性成形不需要傳統(tǒng)的對合模具或僅采用簡單凸模就可以通過數(shù)控設備加工出成形極限較大、形狀復雜的板類件，可實現(xiàn)規(guī)范成形，大大提高成形質(zhì)量。在此基礎上學習了液壓缸設計的一些內(nèi)容。中 文 摘 要單點漸進成形是在數(shù)控機床上通過計算機程序控制形狀簡單的成形工具，利用其沿著垂直方向的進給以及水平方向的運動軌跡逐層形成板類件的三維包絡面，從而實現(xiàn)金屬板料連續(xù)局部塑性成形的加工方法，在板類件成形領域有著廣泛的應用前景。通過利用液壓傳動達到夾緊工件的目的，從而實現(xiàn)單點漸進成形加工和生產(chǎn)的一體化。2） 實現(xiàn)板料變軌跡和路徑成形通過改變成形軌跡和成形路徑，利用板料成形軌跡和路徑可變的特點，結合有效的數(shù)值模擬技術，設計適當?shù)某尚诬壽E和路徑，可達到消除成形缺陷、提高板料成形能力的目的。為了更加形象的描述單點漸進成形過程，結合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，以使用凸模和未使用凸模為依據(jù)把單點漸進成形分為無模單點漸進成形和有模單點漸進成形。 還對工具路徑進行了研究，包括多路徑的增量拉伸擴展以及半球形和半橢球形殼的雙路徑拉伸擴展。建立了平面應變變形模型，發(fā)現(xiàn)加載軌跡影響著工件的應變分布，同時還認為加載軌跡的不同也影響著成形精度，而且面內(nèi)的增量步長對成形極限的影響較小，垂直板表面方向的增量步長對成形極限的影響較大。通過實驗得到，隨著成形傾角的增大，屈服應力和頸縮應力增大，對金屬板料的非對稱零件成形進行了研究。對多道次成形能提高成形極限的問題進行了分析，認為板料無模單點漸進成形過程可以簡化成如圖11所示，圓S表示成形工具球頭，CD表示成形前的坯料，GD弧表示板料最終成形的形狀，DB弧＋BE?。獷F表示中間成形過程。對異型管件的無模單點漸進成形進行了實驗研究，通過控制成形工步中的工步次數(shù)、徑向進給和切向進給量，使金屬的變形極限和表面光潔度有較大的提高。單點漸進成形工藝為小批量、形狀復雜的板類件成形開辟了一條新路，可用于航空航天工業(yè)以及高級汽車試生產(chǎn)中，以及其他工業(yè)及民用產(chǎn)品中的小批量、形狀復雜的板類件生產(chǎn)中，尤其是可以與其他技術結合成形板類件，例如多點成形技術，采用多點成形進行預成形，成形大致形狀之后，再采用單點漸進成形進行后續(xù)的精加工再次成形，這樣既可以避免直接采用單點漸進成形成形效率低的問題，也避免了多點成形在一些復雜的局部位置成形精度不高的問題，兩種成形方法結合后將在國內(nèi)外市場中有著廣闊的應用前景。（3）液壓元件體積小、重量輕、操作方便易于控制。液壓系統(tǒng)具有自行潤滑的能力，且能有效地防止過載，這對提高系統(tǒng)的可靠性和元件的工作壽命非常有利，（