【正文】 本課題中系統(tǒng)的調(diào)定壓力，即最大工作壓力為 =25Mpa； q—— 液壓泵的十幾流量； ?—— 液壓泵的 總效率。 本液壓系統(tǒng)中液壓泵的最大工作壓力 paPP ? ,在沖壓階段。 組成部 分 包含元器件 作用 液壓 泵組 液壓泵 將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能 原動機(jī) 驅(qū)動液壓泵 聯(lián)軸器 連接原動機(jī)和液壓泵 傳動底座 安裝和 固定液壓泵及原動機(jī) 油箱 組件 油箱 儲存油液、散發(fā)油液熱量、溢出空氣及消除泡沫和安裝元件 液位計 顯示和觀測液面高度 通氣過濾器 注油、過濾空氣 放油塞 清洗油箱或更換油液時放油 控溫 組件 油溫計 顯示、觀測油液溫度 溫度傳感器 檢測并控制油溫 加熱器 油液加熱 冷卻器 油液冷卻 34 過濾器組 件 各類過濾器 分離油液中的固體顆粒，防止堵塞小截面流道，保持油液清潔度等 蓄能 器組件 蓄能器 蓄能、吸收油液脈動和沖擊 支撐臺架 安裝蓄能器 液壓泵的計算與選擇 液壓泵的最大工作壓力 P 可按下式計算 PPP ???P ≥ 即： paP P 8 8 3 1 2 4 8 4 8 1 2 4 1 ≥ 6 ??? 式中 P—— 液壓執(zhí)行元件工作腔的最大工作壓力， Pa； P?? —— 從液壓泵出口到液壓執(zhí)行元件入口處的總管路損失。內(nèi)徑 110mm，壁厚 15mm。 D 的計算 液壓缸采用差動連 接時， 37:33185:165:)(: 22231 ???? ddDvv 即： dD 3770? 31 此時，無桿腔跟有桿腔的面積之比 即： 無桿腔為工作腔時， cmFAPAP ?/max2211 ?? 。 圖 定心夾鉗液壓系統(tǒng)原理圖 夾鉗夾持矩形斷面工作時，不僅 y 方向自由度的機(jī)液伺服系統(tǒng)參加工作， x方向自由度的機(jī)液伺服系統(tǒng)也同時參加工作，以保證矩形斷面工件自動定心。兩自由度機(jī)液伺服控制定心夾鉗的工作原理如圖 所示 . 夾鉗夾持圓形斷面工件時，僅有 y 方向一個自由度的機(jī)液伺服系統(tǒng)參加工作。例如對圓形斷面或矩形斷面的棒料進(jìn)行 多方面的 熱鍛打時工件必須保持在鍛打中心 C 上 ， 如圖 所示這就需 要采用定心夾鉗。夾臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動不帶動油缸，簡化了油缸配油系統(tǒng)設(shè)計。當(dāng)鍛壓壓下量為 h 時，其角度為 (ω t1)滿足： h=aacos(ωt1) () ω－主機(jī)旋轉(zhuǎn)速度 t1－壓下量 h 時到前點用時間 以 SX55 為例，ω =200 2 偏心量為： a=17mm 當(dāng)壓下量為： h=25mm 計算得到壓下制動時間為： 24 t1= t2 錘頭回縮時為避免坯料與錘頭的干涉，系統(tǒng)對夾頭預(yù)定 40176。因此夾頭旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)緩沖即隨主機(jī)鍛打過程而必須進(jìn)行間歇設(shè)計非常必要。 ，夾頭需設(shè)計與主機(jī)相匹配的高頻制動松開功能。實現(xiàn)了分布式系統(tǒng)和擴(kuò)展通訊能力。可實現(xiàn)操作過程的監(jiān)控，故障信息的顯示和診斷，主要參數(shù)的實時顯示，鍛打過程數(shù)據(jù)存儲，手動、半自動、自動鍛打方式選擇等功能。 的夾緊系統(tǒng)是利用恒壓變量泵作為夾緊缸的動力源，通過夾緊閥塊，實現(xiàn)夾緊、松開、保持及低壓隨動夾持等功能，并通過比例壓力閥實現(xiàn)夾緊最高壓力預(yù)設(shè)定，以適應(yīng)不同強(qiáng)度材質(zhì)坯料的夾緊需要，保證加緊機(jī)構(gòu)不對原料表面形成傷害。高頻振蕩抱閘系統(tǒng)保證與主機(jī)鍛打頻率的一致性，使工件鍛打過程中避免了扭轉(zhuǎn)。 254 夾頭是實現(xiàn)工件夾持、軸向送給和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)構(gòu) 。 。 ，實現(xiàn)鍛打過程。 。 PLC、 CNC 及上位機(jī)組成控制核心，保證系統(tǒng)的整體運(yùn)動。液壓伺服系 統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，使精鍛機(jī)的可控性、易調(diào)整等優(yōu)勢得到充分體現(xiàn)，全自動鍛打模式大大降低了人的勞動強(qiáng)度。 。其緩沖原理如圖 所示，主動輪爪通過緩沖彈簧 14 將回轉(zhuǎn)運(yùn)動傳給被動輪爪 15，而被動輪爪是固定在主軸上的，所以在正常情況下，渦輪一 15 轉(zhuǎn)動，毛胚就隨著轉(zhuǎn)動。 圖 精鍛機(jī)與一般曲柄機(jī)的曲柄連桿話機(jī)構(gòu)的區(qū) 別 a)一般曲柄機(jī) b)精鍛機(jī) 夾頭的回轉(zhuǎn)運(yùn)動靠電動機(jī)來帶動，如圖 所示。即使三個錘頭 10 沿徑向進(jìn)給或后退有一定距離，以滿足鍛造不同尺寸鍛件的要求。此外，在一些專用的精鍛機(jī)上，錘頭的數(shù)目多到有六個至八個的。就其用途分類，目前除了鍛制一般旋轉(zhuǎn)體的實心或空心階臺軸以及錐度軸的普通 12 精鍛機(jī)外，在軍械，冶金行業(yè)和模鍛成型的生產(chǎn)上，還有以惡寫專用的精鍛機(jī)。集成的液壓系統(tǒng)減少了管路連接，有效地防止了泄露和污染。 213 精鍛機(jī)的發(fā)展趨勢 高速、高效、低能耗。 ③可順利實現(xiàn)對工作參數(shù) (壓力、速度、行程等 )的 單獨調(diào)整。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，可編程控制器的功能更加豐富。三種類型功能各有差異，應(yīng)用范圍也不盡相同。另外，由于打擊頻率高，產(chǎn)生變形熱，使鍛件局部溫度上升，導(dǎo)致合金顯微組織不均勻，影響性能。這對加工溫度范圍窄的高合金鋼、鈦合金或難變形合金的生產(chǎn)非常合適，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。 毫米；冷鍛的外徑177。 1978年制造出打擊力 為 1200KN，可鍛胚料直徑為 650mm 的精鍛機(jī)安裝在英國。 ，送料誤差 10mm。我國快鍛液壓機(jī)的總體水平與德國制造技術(shù)相比還有較大的差距。它們 6 用油作介質(zhì)，泵直接驅(qū)動，大多采用下拉式主機(jī)結(jié)構(gòu) ，液壓泵站一般設(shè)置在主機(jī)附近的地下室內(nèi)。此外，德國 Beche公司還研制了全液壓錘。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，手工鍛打已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需要，鍛壓機(jī)械隨之產(chǎn)生并不斷發(fā)展，從蒸汽錘發(fā)展到空氣錘，為節(jié)約能源而改進(jìn)的電液錘，隨液壓技術(shù)不斷發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的鍛造力更大的快鍛液壓機(jī)，為滿足快速高效鍛打工藝開發(fā)的精鍛機(jī)，在當(dāng)今世界鍛壓領(lǐng)域更是一枝獨秀，成為高合 金工具鋼行業(yè)重要的生產(chǎn)設(shè)備。其設(shè)備穩(wěn)定性精度等方面與國外精鍛機(jī)有很大差距。世界上有許多國家在冶金、機(jī)械制造、國防工業(yè)上采用了精鍛機(jī)來生產(chǎn)合金結(jié)構(gòu)鋼、高強(qiáng)度合金鋼、鈦合金和難變形合金的產(chǎn)品。s further exploitation research is stared in the face. This paper mainly on precision fing machine was a general introduction and Centring clamp structure and hydraulic system design and calculation. Key words： Precision Fing Machine, Centering tongs， hydraulic system 3 目錄 摘 要 ...................................................................................................................... 1 ABSTRACT .............................................................................................................. 2 因此，近年來這種電液錘得到較快的發(fā)展。 112 快鍛液壓機(jī)時代 隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，人們對自由鍛件的尺寸精度和生產(chǎn)效率提出了越來越高的要求，因而對液壓機(jī)的鍛造速度和壓下精度的要求也隨之提高，為了適應(yīng)這種要求，快鍛液壓機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。在 20 世紀(jì) 80 年代中期，由西安重型機(jī)械研究所和北京重型機(jī)械廠研制成國內(nèi)第 1 臺 800T 快鍛液壓機(jī)組，在蘭石公司投入運(yùn)行。 、提升、傾斜、擺動、側(cè)移、轉(zhuǎn)料、走行等七個常規(guī)動作。精鍛機(jī)每個錘頭的鍛壓力為 15～ 2500 噸 ,每分鐘打擊 2020～125 次。這類機(jī)器多用程序控制、數(shù)字控制或微處理控制系統(tǒng)自動操作，生產(chǎn)效率高，用以建立熱鍛火車 軸等自動生產(chǎn)線和冷鍛槍管來復(fù)線等。徑向鍛造的特點是不需要專用模具，能按預(yù)定程序鍛出精密的軸類零件。用不同型號的精鍛機(jī)分別將鋼錠或鋼坯鍛成圓形、方形、矩形截面的棒材或鍛成旋轉(zhuǎn)對稱軸、實心軸和空心階梯軸、錐度軸、厚壁管、炮管等。從 20 世紀(jì) 80 年代中期至 今，我國已從奧地利引進(jìn)了 SX25,SX32,SX40,SX55,SX65 型 7 臺精鍛機(jī)，噸位分別為 10 400T,500T,800T,1000T 和 1400T,主要用于鍛制特種鋼、工具鋼和鍛件，使用效果比較理想。近幾年多進(jìn)行了技術(shù)改造和升級。這種控制方式以工業(yè)控制機(jī)作為主控單元，以 CNC 控制技術(shù)直接應(yīng)用數(shù)字閥實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的控制、同時利用各種傳感器組成閉合回路的控制系統(tǒng)，達(dá)到精確控制的目的，這種控制方式主要有如下特點： ①具有友好的人機(jī)交互性，操作簡單。 精鍛機(jī)由手動、半自動發(fā)展到自動控制， 70 年代又發(fā)展到用計算機(jī)控制。微電子技術(shù)的高速發(fā)展為精鍛機(jī)的自動化和智能化提供了充分的條件。然后再對各模塊進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計 ,使之趨近于上級優(yōu)化得到的最優(yōu)值。這類精鍛機(jī)的高度尺寸小，不需要高廠房，但占地面積大。在齒輪 5 上裝有拔塊 6，拔塊 6 可以在飛輪 7 帶動曲軸 8 轉(zhuǎn)動，再通過連桿 9 是錘頭 10 來回運(yùn)動，對毛 13 胚進(jìn)行鍛擊（共有三個錘頭，三根連桿，三根曲軸，同時驅(qū)動，同步鍛擊，圖中只畫出一套）。 圖 立式三垂頭精鍛機(jī)裝配圖 14 該機(jī)的來連桿的錘 頭是剛醒連接（與一般曲柄壓力機(jī)的球絞連接不一樣），因此必須有一個使錘頭運(yùn)動導(dǎo)向用的擺動套，以保證各個錘頭對準(zhǔn)毛胚的中心進(jìn)行鍛擊，如圖 中的 11 及圖 所示。該機(jī)夾頭的軸向運(yùn)動和回轉(zhuǎn)運(yùn)動是連續(xù)的，而錘頭只做徑向運(yùn)動，沒有相應(yīng)的軸向運(yùn)動和回轉(zhuǎn)運(yùn)動，因此錘頭鍛擊毛胚的瞬間，毛胚就產(chǎn)生瞬時的制動作用，所 以夾頭要有軸向的和回轉(zhuǎn)方向的緩沖裝置。 。其錘頭位置的連續(xù)可調(diào)特殊結(jié)構(gòu)特點，既保證了大鍛造比的實現(xiàn)，又可實現(xiàn)不同規(guī)格坯料的輸出。實現(xiàn)坯料的夾持、旋轉(zhuǎn)等主要的輔助動作。精鍛機(jī)一般為四錘頭鍛打方式，四錘頭同步驅(qū)動，動力較大，大型精鍛機(jī)均采用高壓雙電機(jī)驅(qū)動方式 ，利于選型和配置。四根主軸端部凸塊通過四個十字滑槽聯(lián)軸器將轉(zhuǎn)動傳遞到偏心軸，偏心軸驅(qū)動連桿實現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動，完成鍛打過程。偏心軸安裝于調(diào)整套中，可實現(xiàn)連桿軸線方向的調(diào)整，鍛打反作用力通過調(diào)整套作用在鍛造箱體上，四連桿結(jié)構(gòu)使鍛造力相對箱體相互抵消，減小了震動和對基礎(chǔ)的沖擊。這樣，連桿的行程位置也被調(diào)整相同的數(shù)值，實現(xiàn)直徑尺寸Φ 300mm 鍛打范圍的調(diào)整。安 19 裝夾緊油缸的兩個夾緊套管相對移動帶動缸體和活塞桿相對移動，完成加緊松開動作。伺服模式利于 CNC 電控系統(tǒng)設(shè)計和控制。本系統(tǒng)由 CNC 采用伺服閥加位置編碼器形成閉環(huán)控制，根據(jù)主機(jī)調(diào)整系統(tǒng)的坯料尺寸反饋值，自動調(diào)整支撐輥高度，使輔助支撐保持一定的支撐力和位置?？蓪崿F(xiàn)多軸控制 ,位置精度可達(dá)到 ，方便的操控界面進(jìn)行程序編譯修改，利用令牌（ ARCNET）以太網(wǎng)協(xié)議與上微機(jī)進(jìn)行通訊，實現(xiàn)程序傳遞和參數(shù)修改、數(shù)據(jù)監(jiān)控、記錄。需要實現(xiàn) 。/200176。 23 以旋轉(zhuǎn)中心 A 為坐標(biāo)原點 A（ 0， 0）則 R 圓上某點坐標(biāo)可用下方程式表示： (Xacosθ)2+(Yasinθ)2=R2 () A－偏心量 B－偏心夾角 R－偏心軸半徑 圖 偏心軸示意圖 其在水平方向最前端位置 點決定了幾型框位置即 Y=asinθ () 將式（ ）代入式（ ）并取 X 正方向值為： Xacosθ=R () 當(dāng) θ =180176。這樣，當(dāng)夾頭隨主機(jī)的鍛打頻率制動時，蝸輪轉(zhuǎn)動被強(qiáng)制制動，而蝸桿的連續(xù)轉(zhuǎn)動靠蝸桿在軸向產(chǎn)生位移得以緩沖，彈簧受壓所產(chǎn)生的蓄能效應(yīng)，使得夾頭制動停止后的快速啟動。液壓原理如圖 所示，位移光電編碼 器反饋的速度信號經(jīng) CNC 控制，反饋伺服閥，實現(xiàn)速度位移的精密控制，位置精度可達(dá)到 。這種夾鉗具有以下主 要特點 ： : ( 1 ) 下鉗口有足夠的支持力可以支持工件的全部重量 ,上鉗口的夾緊力是可調(diào)的 ,因而可以允許工件沿軸向移動 ,也可使工件卡緊 。當(dāng)工件沿軸向移動且直徑有所變化時，上、下鉗口都能等量的張開式閉合，使工件始終保持在中心上。反之設(shè)計壓力選的太高，對液