【正文】 各種系統(tǒng)的適用條件，各種 設(shè)備及元件 的選用標(biāo)準(zhǔn)，我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)用的。也可從事校正、壓裝、砂輪成型、冷擠金屬零件成型、塑料制品及粉末制品的壓制成型工藝。 圖 主程序梯形圖 （ 2）子程序設(shè)計(jì) 手動(dòng)操作模式 程序 流程 圖如圖 所示。 考慮到經(jīng)濟(jì)等因素，選用FX2N． 32MR001 型 PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓機(jī)的控制，該 PLC 有 24點(diǎn)輸入， 24 點(diǎn)輸出，屬于繼電器輸出型，輸入輸出點(diǎn)數(shù)滿足要求并有一定的冗余。 (6)回程到位后 ,延時(shí)一定的時(shí)間頂出缸頂出。 系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算 由于本液壓系統(tǒng)回路比較簡(jiǎn)單，并選用的是恒功率變量軸向柱塞泵供油，功率使用合理；同時(shí)，油箱容積取了較大值，系統(tǒng)發(fā)熱溫升并不大，故不必進(jìn)行系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算。 回油路上，液壓缸有桿腔中的油液通過(guò)背壓閥 換向閥 閥 21流回油箱。故只能先按參考文獻(xiàn) [1]中式（ 346）式估算閥類(lèi)零件的壓力損失，待 設(shè)計(jì)好管路布局后，加上管路的沿程損失和局部損失即可。那么就須采用緩沖裝置來(lái)盡量避免這種機(jī)械碰撞。 配合表面的粗糙度值 。常用的材料有：青銅、耐磨鑄鐵、球墨鑄 鐵、聚四氟 乙稀和夾布酚醛樹(shù)酯等，可根據(jù)載荷的性危價(jià)格和用途來(lái)選擇。安裝活塞的軸頸與外圓的同軸度公差為。 （ 4）活塞的材料 由于采用的是無(wú)導(dǎo)向環(huán)的活塞結(jié)構(gòu)，故選用 HT300 作為活塞的材料。通常分為整體活塞和組合活塞兩類(lèi)。 3）缸筒端面的垂直度公差值可按 7級(jí)精度選取。 螺紋連接 （包括內(nèi)、外） ：重量較輕，外徑較小，但其端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝卸時(shí)要用專(zhuān)用的 工具。缸蓋材料選 45 鋼。 確定液壓缸主要尺寸 由 前述計(jì)算可知，主缸的工作壓力為 24MPa，缸內(nèi)徑 D=250mm，活塞桿直徑 d=180mm；頂出缸的工作壓力為 16MPa，缸內(nèi)徑 D=180mm，活塞桿直徑d=125mm。P 為 kwkwpP 39。中低壓系統(tǒng)取較小值，高壓系統(tǒng)取較大值。 計(jì)算頂出缸內(nèi)徑 D和活塞桿直徑 d。 確定液壓缸主要尺寸 （ 1）工作壓力 p 的確定。這時(shí)主泵 1在低壓下運(yùn)轉(zhuǎn)，該壓力不足以打開(kāi)液控單向閥 14的主閥芯，但能打開(kāi)液控單向閥 14中的卸載小閥 芯 ，主閥上腔的液壓油經(jīng)此卸載小閥 芯的開(kāi)口而流回充液箱 15，壓力逐漸降低。 (3)保壓 當(dāng)主缸上腔的液壓油壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，壓力繼電器 12發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵 1DT斷電，電 液換向閥 6回復(fù)中位，將主閥上、下油腔關(guān)閉。主泵 l經(jīng)電液換向閥 6的右位，單向閥 13向主缸 16上腔供油，主缸下腔液壓油經(jīng)液控單向閥 電液換向閥 6的右位、電液換向閥 21的中位回油。這種回路能減輕 液壓缸換向引起的振動(dòng)和噪音。由于有單 獨(dú)的控制油泵供油，為達(dá)設(shè)計(jì)要求本系統(tǒng)在主油路上采用 M 型三位四通電液換向閥，控制油路上采用二位二通電磁換向閥。運(yùn)動(dòng)部件的重力 G 約為 1200N，靜摩擦力 fsF 為 105N,動(dòng)摩擦力 fdF 為 72N，加速或減速時(shí)間st ?? 。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。 液壓機(jī)發(fā)展趨勢(shì) （ 1）高速化，高效化，低能耗。后來(lái)一些廠家開(kāi)始采用微電子處理器作為可編程序控制器的中央處理單元（ CPU），從而擴(kuò)大了控制器的功能，使其不僅可以進(jìn)行邏輯控制，而且還可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制。 （ 1）繼電器控制方式是延續(xù)了幾十年的傳統(tǒng)控制方式，其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，技術(shù)要求不高，成本較低，相應(yīng)控制功能簡(jiǎn)單，適應(yīng)性不強(qiáng)。 目前的液壓機(jī)，除應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮現(xiàn)有各種液壓機(jī)的生產(chǎn)潛力之外，還及時(shí)的提高設(shè)備利用率，同時(shí)還搞好鍛造操作機(jī)，還有他輔助設(shè)備的配套工作，另外還要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維修和設(shè)備本身的技術(shù)改造外，同時(shí)還要加強(qiáng)鍛造液壓機(jī)和鍛造操作機(jī)的聯(lián)動(dòng)，這樣就 及時(shí)的鍛件尺寸自動(dòng)顯示和自動(dòng)控制，因此鍛造液壓機(jī)組的程序控制和自動(dòng)控制的研究。 解放前，我國(guó)屬于半封建半殖民地國(guó)家，沒(méi)有自己獨(dú)立的工業(yè)體系，也根本沒(méi)有液壓機(jī)制造工業(yè)，只有一些修配用的小型液壓機(jī)。大約在 16世紀(jì)的時(shí)候，世界上就出現(xiàn)了水力機(jī)器錘。模鍛水壓機(jī)要用模具，而自由鍛水壓機(jī)不用模具。液壓機(jī)主機(jī)部分包括機(jī)身、主缸、頂出缸及充液裝置等。液壓油在密閉的容器中傳遞壓力時(shí)是遵循帕斯卡定律液壓機(jī)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由動(dòng)力機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、輔助機(jī)構(gòu)和工作介質(zhì)組成。液壓系統(tǒng)中常用的液壓泵和馬達(dá)液壓機(jī)都是容積式的，其工作原理都是利用密封容積的變化進(jìn)行吸油和壓油的。如按傳遞壓強(qiáng)的液體種類(lèi)來(lái)分，有油壓機(jī)和水壓機(jī)兩大類(lèi)。 液壓機(jī)的工作原理 :液壓機(jī)是依靠液態(tài)介質(zhì)，就是液壓油等利用水和油的靜壓力。直到十九世紀(jì)末，逐漸發(fā)展成為資本主義發(fā)展成為帝國(guó)主義，資本 輸出，向外擴(kuò)張，爭(zhēng)奪殖民地并瓜分世界成了帝國(guó)主義的主要內(nèi)容。 六十年代，我國(guó)先后成套設(shè)計(jì)并制造了一些重型液 壓機(jī)，其中有 300000KN有色金屬模鍛水壓機(jī)， 120xx0KN 有色金屬擠壓水壓機(jī)， 80000KN 黑色金屬模鍛水壓機(jī)等。 在國(guó)內(nèi)外液 壓機(jī)產(chǎn)品中，按照控制系統(tǒng)，液壓機(jī)可分為三種類(lèi)型：一種是以繼電器為主控元件的傳統(tǒng)型液壓機(jī)；一種是采用可編程控制器控制的液壓機(jī)；第三種是應(yīng)用高級(jí)微處理器（或工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）的高性能液壓機(jī)。目前已被廣泛的應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械以及自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中。國(guó)外廠家如丹麥的 STENHQJ 公司采用了 SIEMENS 的可編程控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力和位移的控制。微電子技術(shù)的高速發(fā)展為液壓機(jī)的自動(dòng)化和智能化提供了充分的條件。運(yùn)動(dòng)部件的重力 G 約為3000N，靜摩擦力 fsF =為 120N,動(dòng)摩擦力 fdF 為 90N。 （ 2）速度控制回路的選擇 在液壓機(jī)工作 過(guò)程中，負(fù)載是逐漸增大的 ，且功率較大，運(yùn)動(dòng)速度較高，為提高效率此系統(tǒng)要求溫升量小，故在此次選用容積調(diào)速回路，這種調(diào)速回路具有速度負(fù)載變化量小，剛性較好，效率較高，發(fā)熱和泄漏小的特點(diǎn)。最簡(jiǎn)單的保壓回路是使用單向閥，因此擬采用一個(gè)單向閥與活塞密封圈、充液閥一起組成保壓回路，保壓時(shí)間通過(guò) PLC 編程控制。 同時(shí)在利用頂出缸進(jìn)行浮動(dòng)壓邊時(shí)，為了獲得一定的壓邊力，再串聯(lián)一個(gè)節(jié)流閥和溢流閥。這時(shí)主缸上腔壓力升高。 (4)卸壓、快速回程保壓時(shí)間結(jié)束時(shí)，時(shí)間繼電器發(fā)出控制信號(hào)使電磁鐵 2DT通電，或當(dāng)壓制成型時(shí)由接近開(kāi)關(guān) SQ3發(fā)出控制信號(hào)使電磁鐵 2DT通電。 頂出缸 17只有在主缸 16停止運(yùn)動(dòng)時(shí)才能動(dòng)作。由下式 222cm12 )D4FpD4 pdG ???? （??? （ ） 代入數(shù)據(jù)得： 3 0 0 0 0 3 0 0 01024D4 62 ?????? 解得： D=。 表 缸的工作壓力和主要尺寸 工作壓力（ MPa） 缸體內(nèi)徑（ mm） 活塞桿直徑（ mm） 主 缸 24 250 180 頂出 缸 16 180 125 確定 液壓泵的壓力 和流量，選擇泵的規(guī)格 （ 1） 確定泵的工作壓力 考慮到正常工作時(shí)進(jìn)油管路中有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為 pppp ???? 1 （ ） 式中： p — 液壓泵的最大工作壓力； 1p — 執(zhí)行元件最大工作壓力； p? — 進(jìn)油管路中的壓力損失，初算是簡(jiǎn)單系統(tǒng)可取~，復(fù)雜系統(tǒng)取 ~，本設(shè)計(jì)取。該泵的基本參數(shù)為：最大排量 ，最小排量為零；額定壓力 35MPa，最高壓力 40MPa；額定 (實(shí)際 )流量為 （ 1450r/min）；功率為 34kw（ 35MPa）；容積效率 ?v? ，總效率 ?? 。綜合諸因素 油管按 G B/T 2351 20xx? 選用內(nèi)徑 為 17mm的無(wú)縫鋼管。 缸體 的外徑 mmDD 3 3 44222 5 021 ?????? ? 。 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 缸體 （ 1）缸體結(jié)構(gòu)和連接形式 端蓋的 連接方式與液壓缸的工作壓力、缸體材科以及工作條件有關(guān)。 結(jié)合各連接形式的優(yōu)缺點(diǎn)及現(xiàn)有液壓機(jī)所采用的形式，在此設(shè)計(jì)中選擇 法蘭 連接形式。所以設(shè)計(jì)活塞時(shí)，主要任務(wù)就是確定活塞的結(jié)構(gòu)形式。這種連接型式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，不易松動(dòng)，應(yīng)用較為廣泛。外徑對(duì)內(nèi)孔的徑向圓跳動(dòng)不大于外徑公差之半。耐磨性好的青銅作為導(dǎo)向套的材料。 端蓋 （ 1） 缸蓋的材料 常用端蓋的材料有鑄鐵和 35 號(hào)、 45 號(hào)鋼。 3） 端面對(duì)軸線的垂直度在直徑 100mm上不大于 。另外，液壓缸活塞桿回縮時(shí)，單向閥開(kāi)啟，即可調(diào)節(jié)流閥旁通，此時(shí)液壓缸活塞桿以最大速度回縮。 回油路上，液壓缸有桿腔中的油液通過(guò)液控單向閥 9后，大部分流量經(jīng)閥 6流回油箱，小部分油液經(jīng)閥 21 流回油箱。因此，進(jìn)油路上的壓降為 : M P aM P apv ])160 ()160 ([ 221 ??????? 回油路上，油液通過(guò)閥 21流回油箱，其流量 min/ Lq? 。 (3)接觸工件進(jìn)行壓制。 硬件設(shè)計(jì) YA32200 四柱萬(wàn)能液壓機(jī)控制系統(tǒng)的輸入輸出情況：控制按鈕輸入 7 個(gè)，開(kāi)關(guān)輸入 6個(gè)，熱繼電器輸入 1 個(gè)，輸入點(diǎn)數(shù)共 14個(gè)；指示燈輸出 6 個(gè)，電機(jī)控制輸出 3個(gè)，輸出繼電器 5個(gè)，輸出點(diǎn)數(shù)共 14個(gè)； PLC 是控制系統(tǒng)的核心，正確選擇 PLC 對(duì)保證整個(gè)控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)