【正文】 工作臺(tái)夾緊缸在工作過(guò)程中隨不與其它缸同時(shí)動(dòng)作，但它在沖壓加工過(guò)程一直保持在夾緊狀態(tài)，故雖 無(wú)需再計(jì)算泵的輸出流量時(shí)多加考慮，但在計(jì)算油箱容積是必須計(jì)入在內(nèi)。 27 4）確定液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率 N=PPQP/η P 103KW 式中 PP—— 液壓泵的最大工作壓力 Pa QP—— 液壓泵的流量 m3/s η P—— 液壓泵的總效率 kw 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，柱塞泵的總效率為 ～ 。根據(jù)實(shí)際標(biāo)準(zhǔn) N=40kw，采用J2系列小型鼠籠式電動(dòng)機(jī) J2722，額定功率 40kw。 2)管道壁厚δ的計(jì)算 δ =Pd/2[? ]m 式中 P—— 管道內(nèi)最高工作壓力 Pa D—— 管道內(nèi)徑 m [? ]—— 管道材料許用應(yīng)力 [? ]=? b/n ? b =材料抗拉強(qiáng)度 n—— 安全系數(shù) P 時(shí)，取 n=6 根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算出δ =（ mm） 管道由于上下側(cè)沖油缸運(yùn) 動(dòng)還要根據(jù)實(shí)際運(yùn)動(dòng)尺寸選取軟管，確定其尺寸。 29 ~M 圖 47 濾油器設(shè)計(jì)圖 ① 安裝在液壓泵的 吸油路上，這種安裝方式要求濾油器油較大的通油能力和較小的阻力。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通油能力大，阻力小，易清洗等特點(diǎn)。 采用線(xiàn)隙式濾油器，一般安裝在回油路上。這是考慮由于油箱容積較小，系統(tǒng)發(fā)熱量較大。油的密度為ρ =900kg/m3。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的 3倍。隔板高度為液 面高度的2/3～ 3/4. ④為了保持油液清潔，油箱應(yīng)有周邊密封的蓋板，蓋板上裝有空氣過(guò)濾器，注油及通氣一般都由一個(gè)空氣過(guò)濾器來(lái)完成。在油箱的適當(dāng)位置要設(shè)吊耳，以便吊運(yùn)，還要設(shè)置液位計(jì)，以監(jiān)視液位。 故 V=5 =912 L 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)取 920 L 31 另外，在確定油箱尺寸時(shí)，一方面要滿(mǎn)足系統(tǒng)供油的要求，還要保證執(zhí)行元件全部排油時(shí)，油箱不能溢出，以及系統(tǒng)中最大可能充油時(shí)，油箱的油位不低于最低限度。前面我們已經(jīng)分析計(jì)算主軸缸的尺寸選取?？爝M(jìn)時(shí)，二位兩通換向閥處于常開(kāi)狀態(tài)，液流在油泵作用下無(wú)障礙通過(guò)。如不串聯(lián)單向節(jié)流閥，活塞不見(jiàn)下降，液控單向閥可能時(shí)開(kāi)時(shí)閉，引起振蕩。同樣選用單活塞雙作用油缸。通過(guò)節(jié)流閥與二位兩通電磁換向閥并聯(lián)控制。節(jié)流閥與二位兩通電磁換向閥工作情況同進(jìn)油路。液流換向閥采用三位四通電磁換向閥（彈簧復(fù)位）控制。當(dāng)壓力超過(guò)壓力繼電器SP1 預(yù)調(diào)值時(shí)， SP1 動(dòng)作發(fā)信，沖壓回路三位四通換向閥的 1YA 通電，使沖壓主工作缸完成沖壓工藝后，接著側(cè)沖控制閥的電磁鐵也相繼得電后完成動(dòng)作。其中兩鎖緊缸設(shè)計(jì)成同步運(yùn)動(dòng)回路。油缸換向采用三位四通電磁換向閥，通過(guò)電磁鐵控制運(yùn)動(dòng)先后順序。當(dāng)液壓缸中的壓力到達(dá)設(shè)定值以后，壓力繼電器動(dòng)作，使電磁 換向閥斷電，液壓泵卸荷，即由蓄能器保持液壓缸中的壓力。為此 在回油路上設(shè)置冷卻元件，冷卻水通過(guò)二位兩通電磁換向閥控制。這種回路雖然有節(jié)流損失，但沒(méi)有溢流損失，效率較高。 圖 413 容積節(jié)流式調(diào)速回路 如上圖所 示為限壓式變量柱塞泵 —— 調(diào)速閥式回路。因此，當(dāng) qp＞ q1 時(shí)，泵的出口壓力上升，通過(guò)壓力的反饋?zhàn)饔?，使限壓式變量柱塞泵的流量自?dòng)減小到 qp≈ q1；反之，當(dāng)qp＜ q1 時(shí)，泵的出口壓力下降，壓力反饋?zhàn)饔糜謺?huì)使其流量自動(dòng)增加到 qp≈q1。 由圖可見(jiàn)，這種回路雖然沒(méi)有溢流損失，但仍然有節(jié)流損失，其損失大小與液壓缸的工作腔壓力 P1有關(guān)。故回路效率為： η ci=（ P1P2A2/A1） /Pp =（ 247。液壓系統(tǒng)原理圖（圖 415）和簡(jiǎn)要說(shuō)明及電磁鐵動(dòng)作表見(jiàn)下。 4. 4 號(hào)件為放油口，尺寸見(jiàn)油箱設(shè)計(jì)圖紙。 7. 7 和 19 號(hào)件為過(guò)濾器，型號(hào)分別為 WU 系列和 XU 系列。 、 26 和 27 為壓力繼電器。 好件為壓力表，采用 Y260 型。 、 30 和 32號(hào)件為節(jié)流閥， 17號(hào)件控制冷卻水的流速 .30 和 32號(hào)件控制水平控制油缸的運(yùn)動(dòng)速度，均選用 MG系列。 、 2 2 29 和 35號(hào)件為三位四通電磁換向閥，彈簧復(fù)位。 號(hào)件為工作臺(tái)鎖緊油缸， 34 號(hào)件為工作臺(tái)水平進(jìn)出油缸， 40 號(hào)件為沖壓主工作缸 ，其設(shè)計(jì)尺寸均已計(jì)算出。均采用 SV 系列。 6=5833N。 以上參數(shù)為我們選用標(biāo)準(zhǔn)氣缸的依據(jù)。 管道的選擇 基本公式為 D2=4Q/π V 其中 Q—— 通過(guò)管道的平均流量 V—— 管道內(nèi)液流平均流量 我們選取管道的允許流速為 8～ 10m/s，取 9m/s。 6） =3mm 氣壓泵的選擇 氣壓處于最大工作載荷時(shí)，氣缸上模鎖緊所需的最大氣壓 P1 為： P1= 按上述分析可知，泵的輸出流量： Qp≥ KQ 上模氣缸 max K為 系統(tǒng)泄露系數(shù)， K=～ ，取 K= 泵的各項(xiàng)參數(shù)見(jiàn)下表： 表 5— 3 型號(hào) 額定排氣量m3/mm 額定排氣壓力MPa 電動(dòng)機(jī)功率 KW 噪聲 dB 額定轉(zhuǎn)速r/min 總重量Kg 外形尺寸 L W H ≤ 80 1050 160 1255 510 860 46 氣壓系統(tǒng)原理圖 氣源裝置掛鉤氣缸SP423YV圖 51 氣壓系統(tǒng)原理圖 氣壓系統(tǒng)簡(jiǎn)要說(shuō)明 對(duì)照氣壓執(zhí)行原理圖，對(duì)系統(tǒng)的工作原理及元件的選購(gòu)作補(bǔ)充說(shuō) 明： 1. 1 號(hào)件為氣源裝置，采用型號(hào)為 VD 型。 5. 5 號(hào)件為普通油霧器，一次霧化，采用型號(hào)為 QIUL6。 9. 11 和 12 號(hào)件為三位五通電磁換向閥，型號(hào)為 35d28,通徑為 8mm。 壓力機(jī)液壓和氣壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 液壓部分占用了整個(gè)課題設(shè)計(jì)的很大一部分時(shí)間和工作量。 設(shè)計(jì)的另一部分的的工作是電冰箱內(nèi)膽壓力機(jī)的 PLC 控制系統(tǒng)，雖然沒(méi)有最終得以應(yīng)用，但是通過(guò)對(duì)此次編輯和設(shè)計(jì)，使得自己電器方面的知識(shí)得以提高。 認(rèn)識(shí)與展望 液壓機(jī)是工業(yè)部門(mén)廣泛使用的壓力加工設(shè)備，其中四柱式液壓機(jī)最為典型，常用于可塑性材料的壓制工藝，如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等，也可用于校正、壓裝及粉末制品的壓制成形工藝。各種類(lèi)型液壓機(jī)的迅速發(fā)展，有力的吃緊了各種工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。這種加工方式還適應(yīng)于長(zhǎng)度的簡(jiǎn)易的壓力行程調(diào)整，這與機(jī)械加工系統(tǒng)相比，有其優(yōu)越性： 當(dāng)前液壓機(jī)的發(fā)展水平和趨勢(shì)具體表現(xiàn)在以下幾方面： 1） 通過(guò)改進(jìn)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、采用快速缸或快速換向閥提高液壓機(jī)的行程、速度，特別是空程和回程速度，以便縮短循環(huán)時(shí)間，提高次數(shù)。 5）發(fā)展控制系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)多年 的艱苦探索和發(fā)展，特別是 20 世紀(jì) 80 年代初引進(jìn)美國(guó)、德國(guó)的先進(jìn)計(jì)算和設(shè)備，使我國(guó)的液壓技術(shù)水平上了個(gè)新臺(tái)階。 液壓控制的不足和趨勢(shì) 作為壓力機(jī)的兩大組成部分主機(jī)和液壓系統(tǒng)之一的液 壓技術(shù)在液壓機(jī)中占有舉足輕重的作用，因此液壓機(jī)的性能和發(fā)展趨勢(shì)自然受到液壓技術(shù)的狀況和發(fā)展趨勢(shì)的影響。同時(shí)，大力研制開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)液壓新產(chǎn)品，加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量可靠性，以及新技術(shù)應(yīng)用的研究，不斷調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)一些 51 性能差的液壓件產(chǎn)品，采用逐步淘汰的措施。 7）電液比例技術(shù)的應(yīng)用。 3）縮短輔助時(shí)間，提高液壓機(jī)的啟動(dòng)率。為與中、小批量生產(chǎn)相適應(yīng)，需要能夠快速調(diào)整的加工設(shè)備，這使液壓機(jī)成為理想的成型工藝設(shè)備。 50 通過(guò)這一系列的設(shè)計(jì)，我們充分認(rèn)識(shí)到液壓與氣壓控制的優(yōu)點(diǎn) 和不足之處。完全符合設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所提出的要求，設(shè)計(jì)方案有效、可行。不僅僅是各個(gè)調(diào)速回路的工藝實(shí)現(xiàn)，而且也關(guān)系到每個(gè)元件的選擇。整個(gè)論文的完成，主要進(jìn)行了下面幾個(gè)方面的工作： 文獻(xiàn)與資料的查閱 在整個(gè)論文設(shè)計(jì)期間，查閱了數(shù)十篇文獻(xiàn)和資料，包括課題背景資料，國(guó)內(nèi)外的關(guān)于 液氣傳動(dòng)控制及其相關(guān)課題的科技文獻(xiàn)與書(shū)籍。 7. 7 號(hào)件為壓力繼電器，型號(hào)為 HED20A20。 3. 3 號(hào)件為控制開(kāi)關(guān)。 而系統(tǒng)的最大流量為： Qmax= 2= 104m3/s . 所以 d= 再將其元整化，取 d=6mm 45 δ =pd/s[? ] 式中 p—— 管道內(nèi)最高工作壓力，即 d—— 管道內(nèi)徑，即為 [? ]—— 管道材料需用應(yīng)力 [? ]=? b/n ? b—— 材料抗拉強(qiáng)度 n—— 安全系數(shù)， p 時(shí)取 n=6 因此 δ = 247。 根據(jù)上述依據(jù)我們選取的氣缸各參數(shù)如下表： 44 表 52 氣缸各參數(shù) 型 號(hào) 缸 徑 D KK Φ d Φ b QGAⅡ 125 200 125 M27 2 32 60 為了采購(gòu)方便，故可選同一類(lèi)型的氣缸，即上、下模鎖緊氣缸、掛鉤氣缸、推料氣缸、壓膽氣缸都采用型號(hào)為 QGAⅡ 125 200 的氣缸。 考慮保證氣缸動(dòng)態(tài) 特性參數(shù)及總阻力，因?yàn)闅飧诪殒i緊缸，動(dòng)態(tài)參數(shù)要求一般，且工作頻率低，基本是勻速運(yùn)動(dòng)，可只考慮其總阻力，其載荷率可取η =～，我們?nèi)ˇ?=. ∴ 氣缸直徑 D2=4F1/πη p 計(jì)算出 D=115m 查缸徑標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，取接近的標(biāo)準(zhǔn)缸徑值，圓整化 D=125mm。 表 44 液壓系統(tǒng)電磁換向閥電磁鐵動(dòng)作執(zhí)行表： （見(jiàn)下頁(yè)） 42 1 YA 2 YA 3 YA 4 YA 5 YA 6 YA 7 YA 8 YA 9 YA 10YA 11YA 12YA 13YA 14YA 主工作缸 快速下行 + 工進(jìn)下行 + + 主缸上行 + 水平工 作缸 快速移出 + 慢速移出 + + 快速回位 + 慢速回位 + + 下工作臺(tái)鎖緊 上行鎖緊 + 下行松開(kāi) + 上側(cè)沖油缸 上側(cè)沖 壓進(jìn) + 上側(cè)沖 退回 + 下側(cè)沖油缸 下側(cè)沖 壓進(jìn) + 上側(cè)沖 退回 + 電磁 水閥 斷開(kāi) 接通 + 元 件 動(dòng) 作 工 作 43 ▇第 5 章 氣壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 氣壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 計(jì)算氣缸尺寸 a. 缸內(nèi)徑 D 我們?cè)O(shè)計(jì)的氣缸要求考慮氣缸活塞桿工作推力 F，即上模自重。 36 號(hào)件和 39 號(hào)單向閥組成回油平衡回路。以上換向閥均采用力士樂(lè) DSHG 系列。 18 號(hào)件用來(lái)控制冷卻誰(shuí)的供停， 31 和 33號(hào)件分別和 32號(hào)節(jié)流閥一起控制工作臺(tái)水平進(jìn)出油缸的運(yùn)動(dòng)速度， 38 號(hào)件用來(lái)和 37號(hào) 調(diào)速節(jié)流閥一起控制沖壓主工作缸的運(yùn)動(dòng)速度，型號(hào)均采用 DSHG 系列。而 15號(hào)件用來(lái)保護(hù)冷卻，二者的最高工作調(diào)定壓力分別為 140MPa、 50MPa。 26 合 27用來(lái)控制工作臺(tái)鎖緊缸工作過(guò)程。 9. 9 號(hào)件為電動(dòng)機(jī)，采用 J2 系列小型鼠籠式電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為 J2722，額定功率為 40KW。 6. 6 號(hào)件為電接式溫度計(jì)，選用 WLZ 系列。 2. 2 號(hào)件為液位計(jì)。 ≈ 至此液壓系統(tǒng)圖基本設(shè)計(jì)完畢。當(dāng) P1=P1max 時(shí)，回路中的節(jié)流損失最?。?P1 越小，節(jié)流損失越大。這樣，泵的供油壓力基本恒定不變。液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度由調(diào)速閥控制，變量泵輸出的流量 qp與進(jìn)入液壓缸的流量 q 相適應(yīng)。前者采用限壓式變量柱塞泵 —— 調(diào)速閥式容積節(jié)流調(diào)速回路，后者采用限壓式變量柱塞泵 —— 節(jié)流閥式容積節(jié)流調(diào)速回路。 h. 容積節(jié)流式調(diào)速回路 根據(jù)設(shè)計(jì)好的液壓系統(tǒng)，我們?cè)龠M(jìn)行定量分析。保壓時(shí)間取決于蓄能器的容量和有關(guān)元件的容積效率。 在夾緊裝置需要保壓回路中，用壓力補(bǔ)償變量泵保壓，可常時(shí)間保壓，且效率高。 如下圖 410所示： 圖 410 工作臺(tái)鎖緊缸控制回路 （雙路） d. 側(cè)沖油缸控制回路 35 工藝過(guò)程側(cè)沖分為上側(cè)沖和下側(cè)沖。當(dāng)壓力超過(guò)繼電器 SP2預(yù)調(diào)