【正文】 設(shè)計(jì)中取h=16mm.第四節(jié)、最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支承面的中點(diǎn)到導(dǎo)向套滑動(dòng)面中點(diǎn)的距離稱為最小導(dǎo)向長(zhǎng)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(lái)計(jì)算：對(duì)于本設(shè)計(jì)屬于低壓系統(tǒng)情況，液壓缸缸筒厚度按薄壁筒計(jì)算： （15） 式中：——液壓缸缸筒厚度m——，；工作壓力p16MPa時(shí)。 （14）式中： ——活塞縮進(jìn)速度 m/min； Q ——進(jìn)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(duì)起始階段的加速運(yùn)動(dòng)和制動(dòng)階段的減速運(yùn)動(dòng)的影響因素太多，要從理論上精確計(jì)算油缸(或活塞)的移動(dòng)速度是十分困難的。D =140mmd ——活塞桿直徑mm。圖16為防塵圈的結(jié)構(gòu)，圖中a為無(wú)骨架聚氨脂防塵圈，由于防塵圈面邊有一定的預(yù)壓縮量，故能緊貼活塞桿。兩種密封裝置溝槽的結(jié)構(gòu)如圖中b和d所示。安裝時(shí)其開口側(cè)應(yīng)朝向高壓側(cè)，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(chǔ)上又制出Yx形密封圈，如圖中b、c所示，它的內(nèi)外兩個(gè)唇邊長(zhǎng)度不等，用于密封的唇邊較短，因此在工作時(shí)該唇邊不會(huì)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(biāo)準(zhǔn)化，選用時(shí)，可查閱有關(guān)液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)。使用擋圈后，可用于20～30MPa壓力下往復(fù)運(yùn)動(dòng)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(cè)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(dòng)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(dòng)設(shè)備中，不可用于磷酸脂系工作液中聚氨脂橡膠 30～+80機(jī)械強(qiáng)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(jì)算，通常則按經(jīng)驗(yàn)值選取，即每25mm直徑上有l(wèi)μm的間隙。對(duì)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(zhǎng)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(hào)鋼，與缸體的配合屬于間隙滑動(dòng)配合，配合代號(hào)為H7/g6。兩端面對(duì)中心線的垂直度公差值按7級(jí)選取。的圓柱度公差按9級(jí)精度選取，兩個(gè)端面與中心線的垂直度公差值按7級(jí)精度選取。為防止腐蝕，并且提高缸體壽命，缸體內(nèi)表面應(yīng)鍍上厚度30～40μm的鉻層，鍍后要進(jìn)行珩磨或拋光。本設(shè)計(jì)采用的液壓缸為推力液壓缸。液壓缸具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、制造容易和使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，是應(yīng)用最廣的液壓執(zhí)行元件。（3）定比傳動(dòng)性差，不適于速比要求較高的場(chǎng)合。（4）動(dòng)力傳遞和能量存儲(chǔ)方便，由于元件間相對(duì)位置的自由度較大，因而易于布置。（2）調(diào)速性能好，易于實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大，速比高達(dá)1000以上，與電氣元件相配合可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，作為執(zhí)行元件的液壓馬達(dá)具有極高的力矩——慣性比，空載加速度達(dá)1/s，且不像電機(jī)那樣會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，加速度基本上是常數(shù)。結(jié)果表明，后者最大的傾斜角比前者要小。 華南理工大學(xué)黃珍媛，阮鋒等對(duì)無(wú)模單點(diǎn)漸進(jìn)成形系統(tǒng)進(jìn)行了開發(fā)，指出金屬板料的無(wú)模單點(diǎn)漸進(jìn)成形是金屬塑性成形方法與現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)、現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。國(guó)內(nèi)有關(guān)無(wú)模單點(diǎn)漸進(jìn)成形研究較早的是哈爾濱工業(yè)大學(xué)王仲仁、戴昆等，研究了無(wú)模單點(diǎn)漸進(jìn)成形的壁厚變化規(guī)律，對(duì)變形后的壁厚分布進(jìn)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(wú)模單點(diǎn)漸進(jìn)成形過(guò)程示意圖板料經(jīng)過(guò)無(wú)模單點(diǎn)漸進(jìn)成形后的材料性能進(jìn)行研究，成形了各種不同成形傾角的錐臺(tái)殼，對(duì)成形零件進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)。用可控路徑的簡(jiǎn)單工具開發(fā)了金屬板料無(wú)模單點(diǎn)漸進(jìn)成形設(shè)備，發(fā)現(xiàn)了金屬板料無(wú)模單點(diǎn)成形時(shí)大的成形極限和小的成形應(yīng)力。板料由卡盤夾持以315轉(zhuǎn)/分的常速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶有球頭的成形工具安裝在刀架上并旋轉(zhuǎn)一定的角度，球頭包是在板料旋轉(zhuǎn)時(shí)球頭沿軸向和徑向與板料做相對(duì)運(yùn)動(dòng)形成的，同時(shí)，板料被沿球頭包絡(luò)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(guò)形狀簡(jiǎn)單的工具成形三維曲面的技術(shù)，由于旋壓成形原理所固有的缺陷只能加工軸對(duì)稱回轉(zhuǎn)體工件，因而提出并發(fā)展了單點(diǎn)漸進(jìn)成形方法，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)尤其是CAD/CAE/CAM/CAT技術(shù)以及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，而且市場(chǎng)需求的日趨多樣化，基于產(chǎn)品的數(shù)字化信息促使單點(diǎn)漸進(jìn)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(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài) 單點(diǎn)漸進(jìn)成形的特點(diǎn) 5 5第二節(jié)、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問(wèn)題 本文研究主要內(nèi)容 8第三節(jié)、液壓轉(zhuǎn)動(dòng)的特點(diǎn) 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) 液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn) 9第一章 液壓缸設(shè)計(jì) 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(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)計(jì)算 1機(jī)構(gòu)尺寸及形式 1實(shí)際工作時(shí)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(shí)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(jié)法蘭的厚度 2端蓋法蘭的厚度 22第四節(jié)、最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H 23第二章 強(qiáng)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(yīng)力 2法蘭過(guò)度部分 2缸底強(qiáng)度計(jì)算 2筒壁部分 28第二節(jié)、普通螺紋預(yù)緊及其強(qiáng)度校核 3底板上內(nèi)六角螺釘?shù)膹?qiáng)度校核及其預(yù)緊力的確定 3缸體底部法蘭和缸蓋螺紋連接強(qiáng)度校核及其預(yù)緊力的確定 36第三節(jié)、立柱預(yù)緊和計(jì)算 37第四節(jié)、立柱螺母的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算 39第五節(jié)、上、下壓板的剛度計(jì)算 4上壓板剛度計(jì)算 4下壓板剛度計(jì)算 43結(jié) 論 45致 謝 46參 考 文 獻(xiàn) 47緒 論第一節(jié)、本課題國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài) 、單點(diǎn)漸進(jìn)成形的特點(diǎn)單點(diǎn)漸進(jìn)成形是以計(jì)算機(jī)為主要手段實(shí)現(xiàn)板料成形，具有以下一些特點(diǎn)：1） 實(shí)現(xiàn)板料柔性成形不需要傳統(tǒng)的對(duì)合模具或僅采用簡(jiǎn)單凸模就可以通過(guò)數(shù)控設(shè)備加工出成形極限較大、形狀復(fù)雜的板類件，可實(shí)現(xiàn)規(guī)范成形，大大提高成形質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)了液壓缸設(shè)計(jì)的一些內(nèi)容。中 文 摘 要單點(diǎn)漸進(jìn)成形是在數(shù)控機(jī)床上通過(guò)計(jì)算機(jī)程序控制形狀簡(jiǎn)單的成形工具，利用其沿著垂直方向的進(jìn)給以及水平方向的運(yùn)動(dòng)軌跡逐層形成板類件的三維包絡(luò)面，從而實(shí)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(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。通過(guò)利用液壓傳動(dòng)達(dá)到夾緊工件的目的，從而實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)漸進(jìn)成形加工和生產(chǎn)的一體化。2） 實(shí)現(xiàn)板料變軌跡和路徑成形通過(guò)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(diǎn)，結(jié)合有效的數(shù)值模擬技術(shù)，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)某尚诬壽E和路徑，可達(dá)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(diǎn)漸進(jìn)成形過(guò)程，結(jié)合國(guó)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(diǎn)漸進(jìn)成形分為無(wú)模單點(diǎn)漸進(jìn)成形和有模單點(diǎn)漸進(jìn)成形。 還對(duì)工具路徑進(jìn)行了研究，包括多路徑的增量拉伸擴(kuò)展以及半球形和半橢球形殼的雙路徑拉伸擴(kuò)展。建立了平面應(yīng)變變形模型，發(fā)現(xiàn)加載軌跡影響著工件的應(yīng)變分布，同時(shí)還認(rèn)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(zhǎng)對(duì)成形極限的影響較小，垂直板表面方向的增量步長(zhǎng)對(duì)成形極限的影響較大。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到，隨著成形傾角的增大，屈服應(yīng)力和頸縮應(yīng)力增大，對(duì)金屬板料的非對(duì)稱零件成形進(jìn)行了研究。對(duì)多道次成形能提高成形極限的問(wèn)題進(jìn)行了分析，認(rèn)為板料無(wú)模單點(diǎn)漸進(jìn)成形過(guò)程可以簡(jiǎn)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?。獴E弧＋EF表示中間成形過(guò)程。對(duì)異型管件的無(wú)模單點(diǎn)漸進(jìn)成形進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，通過(guò)控制成形工步中的工步次數(shù)、徑向進(jìn)給和切向進(jìn)給量，使金屬的變形極限和表面光潔度有較大的提高。單點(diǎn)漸進(jìn)成形工藝為小批量、形狀復(fù)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(jí)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(fù)雜的板類件生產(chǎn)中，尤其是可以與其他技術(shù)結(jié)合成形板類件，例如多點(diǎn)成形技術(shù)，采用多點(diǎn)成形進(jìn)行預(yù)成形，成形大致形狀之后，再采用單點(diǎn)漸進(jìn)成形進(jìn)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(diǎn)漸進(jìn)成形成形效率低的問(wèn)題，也避免了多點(diǎn)成形在一些復(fù)雜的局部位置成形精度不高的問(wèn)題，兩種成形方法結(jié)合后將在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)中有著廣闊的應(yīng)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(rùn)滑的能力，且能有效地防止過(guò)載，這對(duì)提高系統(tǒng)的可靠性和元件的工作壽命非常有利，（