【正文】 tates Patent, 1976:394965020 Wangjing, Wang Wei wei Proceedings of the first International Conference on Research and Design of Metal Forming Machines. Beijing: Tsinghua University Press, 198921 Hyoji Yoshimura, Katsuhisa Tanaka. Precision forging of aluminum and steel. Journal of Materials Processing Technology, 2000, (98):196204附錄1開題報告一、綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義液壓機是一種利用液體壓力來傳遞能量，以實現(xiàn)各種壓力加工工藝的機床。m，是軌道式鍛造操作機；俄羅斯依若爾重機廠能制造12500t的液壓機；俄羅斯上薩爾達冶金生產(chǎn)聯(lián)合公司是世界上最大的鈦生產(chǎn)商，擁有世界上最大的75000t液壓機。單臂液壓機又稱“C”形液壓機，屬中小型壓機，機架為整體鑄鋼結(jié)構(gòu)或鋼板焊接結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，工作時可以從三個方向接近，操作方便?，F(xiàn)在單獨設(shè)計這種單臂矯直的液壓機的并不多見，所以鑒于我國的這種現(xiàn)狀，本課題選擇這一課題為科研對象，希望在這方面能夠彌補我國的這一缺陷。四、研究工作進度：1 3周：收集資料，確定參數(shù)；4 7周：方案設(shè)計；8 10周：結(jié)構(gòu)分析，設(shè)計計算；1115周：技術(shù)設(shè)計，撰寫說明書；1618周：設(shè)計審核，答辯。但在一些技術(shù)含量較高的液壓機中，某些關(guān)鍵技術(shù)，如液壓和電控部分，還要通過國內(nèi)與外的企業(yè)或研究單位合作， 高檔的液壓元件和電控元件還主要依靠進口?？傮w上講，國產(chǎn)液壓機在質(zhì)量上和國外一些較知名公司的產(chǎn)品還有一定的差距，但隨著國內(nèi)制造商對質(zhì)量的不斷重視和管理水平的提高，國產(chǎn)液壓機的質(zhì)量會接近和趕上國際水平。二、研究主要成果：1934年，各國為了發(fā)展航天工業(yè)，研制了許多巨型液壓機，德國在二戰(zhàn)前就建造了3臺150MN 液壓機和一臺300MN液壓機。而鍛壓生產(chǎn)在我國已有悠久的歷史，在3300多年以前的殷墟文化早期，鍛壓已用于兵器生產(chǎn)。三、發(fā)展趨勢：(1)高速化、高效化、低能耗。(3)自動化、智能化。集成的液壓系統(tǒng)減少了管路連接，有效地防止泄漏和污染。就這一百余臺鍛造液壓機，預(yù)計再過10到20年，大都會報廢并退出歷史舞臺。 Evaluation。五、主要參考文獻：1. ：機械工業(yè)出版社，1982：8102. 李貴閃，何曉燕，. 鍛壓技術(shù)，2005，(5)3. 4. ：機械工業(yè)出版社，5. ，2005.（3）：28296. ：機械工業(yè)出版社，1989：38487. ：天津人民出版社，1977：13298. ：機械工業(yè)出版社，1996：63809. ：機械工業(yè)出版社，10. （第I卷）.北京：機械工業(yè)出版社，11. ：清華大學(xué)出版社，12. ：機械工業(yè)出版社，13. 邵曉榮，：機械工業(yè)出版社，14. 許立忠，：機械工業(yè)出版社，15. Leland et al,Equal Area Displacement Hydraulic States Patent,1976:394965016. Wangjing,Wang Wei of the first International Conference on Research and Design of Metal Forming :Tsinghua University Press,1989附錄2外文資料Control system of a mini hydraulic press for evaluating springback in sheet metal formingAbstractThe paper proposes a method of evaluating springback that occurs after unloading during sheet metal forming of a control system. A linear displacement occurring by springback of the ponents formed is used as the reference value of springback to evaluate actual springback , and displayed on the control interface in real time. The proposed method is based on measurements performed during closed loop controlled stamping operations. To perform the closeloop control of the hydraulic press two pressure sensors are installed in the cylinder chambers and a position sensor (optical scale with a resolution of 1m) is installed on slip rod of punch. Both control and monitoring software run on a realtime hardware board that is directly programmed through the Matlab/Simulink environment. The data of the hydraulic force and punch position, as also the springback effects, can be shown on the control/monitoring interface in real time during stamping process. For the work, an experimental example is used to build and test the control system on a minipress (I), and a linear model was provided to test the strategy to control the punch position and/or force. Hardwareintheloop simulation techniques are also used in experiments to verify the control of overall system. System models possess the characteristics of less puting power and adjusting parameters easily. The punch position can be controlled with high precision in a moving travel of 200 mm. The purpose of the work is to offer an effective way for evaluating springback in real time during sheet metal forming.Keywords: Springback。四、存在問題：鍛造實現(xiàn)機械化和自動化，是向世界先進水平靠攏的必然手段。自動化不僅僅體現(xiàn)在加工，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)的自動診斷和調(diào)整，具有故障預(yù)處理的功能。(2)機電液一體化。解放后，鍛壓生產(chǎn)迅速發(fā)展，125MN以下的自由鍛壓機、300MN以下的模鍛壓機、160KN以下的模鍛錘、25MN以下的摩擦壓力機已成系列裝備了諸多鍛壓廠。原蘇聯(lián)建造了4臺300MN和兩臺700MN液壓機?，F(xiàn)在全世界擁有大型模鍛液壓機四十多臺．其中有42%在美國。由于國內(nèi)液壓機的技術(shù)最早是從前蘇聯(lián)引進和吸收的，國內(nèi)生產(chǎn)的液壓機在剛度和強度上遠遠優(yōu)于日本及韓國的產(chǎn)品，與歐美的產(chǎn)品相當(dāng)。(2)在產(chǎn)品的技術(shù)水平上，國內(nèi)液壓機單機的技術(shù)水平達到了國際中等或較先進水平。本設(shè)計的所要解決的問題是：20MN矯直液壓機的結(jié)構(gòu)型式與結(jié)構(gòu)分析；20MN矯直液壓機的本體方案設(shè)計與技術(shù)設(shè)計；完成工程設(shè)計的綜合訓(xùn)練。目前，單臂式液壓機廣泛用于校正壓裝、板料彎曲成型等工藝中。而我國液壓機設(shè)計制造技術(shù)與國際水平相當(dāng)，第一重型機械集團、第二重型機械集團公司均可制造12000t液壓機。國外制造液壓機技術(shù)比較成熟。本論文僅對20MN單臂校直液壓機的本體結(jié)構(gòu)方案提供了初步分析依據(jù)，對該壓機的合理、可行的整體設(shè)計方案尚須進行更為詳盡、深入地分析，尤其是在液壓機的工藝適應(yīng)能力，整體工作性能等方面還要做大量的分析、研究工作。(2) 從整體的受力出發(fā)，對工作缸、回程缸和拉桿等各個部分零件進行設(shè)計計算，校核并驗證設(shè)計的合理性。(2) 導(dǎo)套在柱塞來回運動過程中起導(dǎo)向作用。很少用于轉(zhuǎn)動中或作靜密封。C，使用壽命長，但彈性較差。C。C，也可用于≤70176。常用的密封材料有下列幾種(1) 耐油橡膠及夾布橡膠 一般都采用丁腈橡膠，它具有良好的彈性，合適的工作溫度為20~120176。本設(shè)計采用在螺母預(yù)緊后，將鎖緊板放入拉桿兩端預(yù)先銑出的長方槽內(nèi)，然后在兩邊的螺母上焊上擋塊，卡住鎖緊板，防止螺母與拉桿相對轉(zhuǎn)動。本設(shè)計采用加熱預(yù)緊。 (2)超壓預(yù)緊 是指液壓機安裝后，拉桿超載受拉，產(chǎn)生彈性伸長，此時以八個外螺母為基準(zhǔn)，把原來已擰緊的內(nèi)螺母再往里擰緊到貼緊為止。保證拉桿和螺母螺紋的加工精度及配合精度對于防止松動十分重要，此外，尚需注意安裝時的預(yù)緊及防松鎖緊裝置。 —安全系數(shù)。(2)疲勞強度校核拉桿長期承受不規(guī)則脈動載荷作用，在每次加載時，拉桿都出現(xiàn)較大的應(yīng)力幅值，而在卸載時，由于拉桿晃動，也還有若干個較小的應(yīng)力幅值。 從理論上說，拉桿破壞應(yīng)發(fā)生在拉桿上部，但實際情況并非如此，拉桿斷裂處經(jīng)常發(fā)生在拉桿下部(下梁與拉桿臺階接觸面處)。(一)大拉桿螺母的選擇直徑約為670mm，螺距為24mm，螺紋外徑為，取標(biāo)準(zhǔn)值 d=700mm，所以查機械設(shè)計手冊可得螺母各值如下所示：，螺栓 GB 576 ，重量約為1731kg。小液壓機的拉桿螺母為整體式的，拉桿直徑在以上時，由兩個半螺母用螺栓緊固而成。所以此時拉桿受力從增為(指全部拉桿受力，圖中的及為單個拉桿受力)，而大拉桿受力從減為(為殘余預(yù)緊力)，由圖311可知 (217)此時相應(yīng)的變形量，拉桿從變?yōu)?即)，大拉桿從變?yōu)?即)。在圖29中，為預(yù)緊后小拉桿的伸長量，為預(yù)緊后大拉桿的壓縮量，為工作時小拉桿的伸長量，為工作時大拉桿殘余壓縮量。當(dāng)液壓機工作時，大拉桿的預(yù)壓縮量減少，小拉桿進一步伸長。 拉桿的結(jié)構(gòu)方案的確定在常規(guī)的三梁四柱液壓機的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，立柱設(shè)計是十分重要的環(huán)節(jié)，而在本臺液壓機的設(shè)計中，利用兩個大拉桿和兩個小拉桿來代替三梁四柱中的立柱，拉桿將上橫梁與下橫梁緊固的聯(lián)結(jié)在一起，形成一個封閉的剛性受力框架，液壓機加壓時，它不僅要承受軸向壓力，而且還要承受偏心載荷引起的彎矩，特別是在拉桿與橫梁的連接部位，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，同時液壓機的立柱均在有較大拉應(yīng)力振幅的脈動循環(huán)載荷下工作，很容易導(dǎo)致疲勞破壞。在計算中間截面慣性矩時，將其分成3塊小矩形面積，算出截面對底邊W—W的慣性矩。本壓機下橫梁也采取焊接式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)尺寸如圖26所示。綜上所述計算說明上橫梁的設(shè)計滿足剛度和強度要求。在簡化成等效截面后，先分成若干個小塊矩形面積，在本液壓機設(shè)計中劃分成三塊，先算出截面對底邊WW軸的慣性矩 (27)式中 —每塊矩形面積對本身形心軸的慣性矩() (28) —每塊矩形面積高度(m) —每塊矩形面積高度(m) —每塊矩形面積對WW軸的靜面矩 () (29) —每塊矩形的面積() —每塊矩形面積形心到WW軸的距離(m)圖24 上橫梁危險截面的等效截面圖 Equivalent crosssection diagram of dangerous crosssection of upper beam再求出整個截面的形心軸到WW軸的距離 (210) (211)整個截面對形心軸的慣性矩為 (212)為了方便，計算結(jié)果如下表22所示。工作缸壓力簡化為作用于法蘭半圓環(huán)重心上的兩個集中力。圖22 上橫梁結(jié)構(gòu)簡圖 Upper beam structure上橫梁的結(jié)構(gòu)中，除了工作缸孔和拉桿孔以外，兩側(cè)還得考慮安裝回程缸和平衡缸。梁體做成箱體結(jié)構(gòu)，在安裝工作缸和拉桿的地方做成圓筒形，中間加設(shè)筋板，以提高剛度，降低局部應(yīng)力。液壓機工作時，上橫梁承受了全部載荷。 上橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計及剛度強度校核該液壓機中的上、下橫梁及支座是液壓機本體中最重要的功能部件，是結(jié)構(gòu)和受力最為復(fù)雜的部件。其中 —空行速度(m/s) —充水管道允許流速(m/s) 安全。此時四缸同時工作實際產(chǎn)生的最大總壓力由式(22)得 。(3)法蘭部分，其中 為材料的波桑系數(shù)。圖21 工作缸的尺寸關(guān)系圖 Working cylinder size diagram