【正文】 選用一個油泵或多個油泵。5wT7 圖 22 四柱活塞式液壓機工作原理圖 液壓機整體方案選擇 動力機構(gòu)的選擇 本次設(shè)計主要目的是根據(jù)已知的條件公稱壓力和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸來設(shè)計液壓機的整體結(jié)構(gòu)，首先需要設(shè)計的結(jié)構(gòu)就是液壓機的主機結(jié)構(gòu)，主機主要有三個橫梁，四根立柱，還有提供壓力的動力機構(gòu) 液壓缸。 總體布置 本次設(shè)計的任務為對液壓機主機、液壓工作站、工作臺進行設(shè)計，主機結(jié)構(gòu)中主要就是立柱與橫梁的連接，液壓缸與上橫梁和活動橫梁的連接，在設(shè)計過程中需要對這些連接結(jié)構(gòu)進行設(shè)計和計算并進行 強度校核，以確保設(shè)計的機構(gòu)能滿足設(shè)計要求。典型的四柱液壓機結(jié)構(gòu)如圖 31 所示： 圖 31 四柱式液壓機 主機上各零件初步設(shè)計可取下列數(shù)值： The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 立柱結(jié)構(gòu)設(shè)計 在中、小型液壓機設(shè)計中，常用的連接形式有以下幾種，如圖 32 所示： The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT13 k g fnzpp 1 6 2 0154 521 ????? 螺紋底端厚度為 a=KS=?= 剪切應力為： 211 / cmk gfadp ????? ??? 擠壓應力為： ? ? 222 kg f/ c 1620 ????擠壓? 立柱的螺母及預緊 立柱螺母一般情況下都是圓柱形的，小型液壓機的螺母一般都做成整體式的，當立柱的直徑在 150mm 以上時，才會將立柱螺母做成組合式的，由兩個半螺母通過螺釘緊固在一起，一般都使用的是 3545 鍛鋼材料或者是鑄鋼件。主機的橫梁結(jié)構(gòu)外形尺寸一般都比較大，重量也比較大，占主機結(jié)構(gòu)全部重量的 絕大部分，所以說為了節(jié)約材料，減輕主機結(jié)構(gòu)的總重量，一般情況下橫梁結(jié)構(gòu)都做成箱型結(jié)構(gòu)，在安裝液壓缸或立柱的位置上都做成圓筒形結(jié)構(gòu)，在較大的橫梁結(jié)構(gòu)中做成中間加設(shè)肋板的箱體結(jié)構(gòu)，在承受載荷較大的位置設(shè)置足夠的肋板，從而提高橫梁整體的剛度，降低局部的應力，防止由于應力不均衡而造成的損壞或事故。與立柱連接時屬于間隙配合，也就是上橫梁預留的立柱孔一般都比立柱插入上橫梁部分的外徑大一些，在中小型液壓機設(shè)計中一般預留下 1~2mm 的間隙，避免由于立柱裝配時產(chǎn)生的誤差重疊而導致裝不進去的現(xiàn)象。液壓缸缸體在上橫梁中放置時間隙要足夠小，間隙偏大時容易導致裝配產(chǎn)生較大誤差，一方面會導致立柱受力不均衡，影響整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，影響使用壽命，另一方面會導致缸體與上橫梁的垂直度偏差較大，在活塞工作工程中，活塞桿推力方向偏離軸向，造成生產(chǎn)事故。5wT17 活動橫梁的主要作用是與活塞桿連接來傳遞液壓缸的動力，然后與工作面板相連接用來完成對產(chǎn)品的壓制。5wT18 下橫梁也就是主機的底座，主要作用是承載液壓機主機部分的重量，另一方面承載壓力作用。液壓缸結(jié)構(gòu)如圖 37所示： The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 O 型密封圈主要作用于一些機械部件之間，在靜止狀態(tài)下或者沒有相對運動的情況中來防止油液泄露。 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 2） 活動橫梁快速下降：電磁換向 閥 5和電液換向閥 4右邊磁鐵得電，然后 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 另外，液壓工作站油箱也是一個重要組成部分，在設(shè)計過程中也需要進行設(shè)計工作。油箱一般都采用 3 到 4mm 的鋼板焊接而成的，尺寸較大的油箱結(jié)構(gòu)需要添加焊接角、加強肋用來增加油箱整體的強度。 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。工作臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖 51所示 圖 51 工作臺的結(jié)構(gòu) 其工作原 理為：電動機帶動小帶輪轉(zhuǎn)動，小帶輪帶動大帶輪轉(zhuǎn)動，大帶輪與工作臺面圓盤做成整體形式，大帶輪轉(zhuǎn)動帶動圓盤轉(zhuǎn)動實現(xiàn)將原材料在模具中撫平整的目的，圓盤和帶輪通過軸承與下方的圓柱連接，圓柱通過圓突臺使 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。由于畢業(yè)設(shè)計需要準備的足夠充分才能為后期的工作做好準備，我們從圖書館還有其他的途徑借到了一些跟設(shè)計相關(guān)的資料。 最后，我們通過這次畢業(yè)設(shè)計，我們對設(shè)計的過程有了一個清晰地了解。在這次畢業(yè)設(shè)計中，學校給我們提供了很多學習和生活資源，一個良好的生活和學習環(huán)境對做畢業(yè)設(shè)計是很有幫助的，學校圖書館也我們做設(shè)計提供了很多方便，我們可以根據(jù)需要到圖書館查閱各種資料，可以借閱各種參考資料，這個好的一個學習生活環(huán)境讓我學到了很多東西，所以我要感謝我的母校對我的教育和關(guān)心。大學四年的集體生活，讓我們都接觸了一些值得信賴的朋友，他們總是在我們需要的時候為我們伸出援助的手。 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。從畢業(yè)選題以后，就是任老師指導我們開始各項工作，做設(shè)計前期準備，帶領(lǐng)我們到工廠參觀實習。5wT31 案的可行性的論證。 畢業(yè)設(shè)計也是我們大學生活的最后一次學習任務了，以前我們都做過各種不同的課程設(shè)計，用時一般都是兩周或者三周的時間，在短暫的時間里，我們只是根據(jù)現(xiàn)有的材料和數(shù) 據(jù)去完成設(shè)計，一般都是借鑒別人的設(shè)計思路和設(shè)計過程。另外，下方的連桿通過圓筒的導向與圓板連接，作為頂桿，用來頂起放置在圓盤上的另外三根頂桿，用來實現(xiàn)頂起模具的作用。完成以后才將模具推人壓機中完成壓制工作。 （ 3）油箱要進行液壓油溫度的檢測和控制。在吸油口的管道口加上網(wǎng)狀過濾器，在工作過程中可以隔離油液中的污物，起到沉淀污物的作 用， 油箱結(jié)構(gòu)一般都是采用鋼板焊接而成，雖然不銹鋼板很適合作為油箱的板料，但是由于不銹鋼板的價格偏高，使用不銹鋼板的話消耗的成本較高，一般 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 3） 活動橫梁慢速加壓：活動橫梁下降至某特定位置會觸動行程開關(guān)，使電液換向閥右邊磁鐵斷電，閥 5回到左位，液控單向閥 6關(guān)閉，工作缸下腔油經(jīng)過支撐閥 7排回油箱，活動橫梁不能再靠自身重力下降，而是需要靠泵輸出的壓力油對活塞加壓，促使活塞向下運動。 另外，面板作為工作平面，在承載壓力時需要具有足夠的強度和剛度，而且在承壓的同時對面板進行加熱處理，需要在面板中添加加熱的圓柱形加熱棒，通過外接到電路上實現(xiàn)加熱效果，同時完成加壓以后需要快速散熱。 組合式活塞是指活塞頭和活塞桿分別制造，然后將活塞頭和活塞桿通過輔助工具組合在一起，這種形式的活塞制造比較方便，安裝和修理也比較方便，在某些部件受損以后，可以通過更換部分組件進行修理，在一定程度上改善了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。油缸密封結(jié)構(gòu)尺寸如表 34 所示： The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。對于活塞式液壓缸，缸和活塞的配合大多采用的是基孔制間隙配合，當使用橡膠作為密封材料時，缸筒內(nèi)徑采用 H H9公差等級，與活塞配合一起可以組成 H8/f H8/gH8/h7 等一系列不同的間隙配合。因為底座還要承受整個主機的重量，所以其結(jié)構(gòu)尺寸較大，承壓能力較強。除了要用足夠的承受壓力的能力，活動橫梁還要有一定的剛度和抗彎能力，因此常常設(shè)計為壁厚均勻的箱體結(jié)構(gòu)。由于上橫梁的整體剛度要遠大于立柱上的剛度，可以將上橫梁簡化為簡支梁，支點的距離取立柱的中心距。由于活塞工作過程中，活塞桿需要提供足夠的作用力來完成產(chǎn)品的壓制工作，這個過程中產(chǎn)生的作用力對上橫梁的反作用力較大，這就要求上橫梁與缸體連接位置足夠牢靠，防止由于作用力偏大而導致缸體與上橫梁連接受損，造成嚴重的生產(chǎn)事故。 橫梁一般都是由鑄造或焊接而成的，目前國內(nèi)外的液壓機橫梁結(jié)構(gòu)一般都是鑄造而成的，大多數(shù)采用的是鑄鋼，例如 ZG35 鑄鋼 。小型液壓機中的螺紋形式一般都選用公制細牙螺紋，大中型液壓機一般會選用 45 度的齒形螺紋。 立柱的強 度計算 液壓機主機結(jié)構(gòu)立柱與三根橫梁組成了一個封閉形式的受力框架，在承受偏心載荷的時候，立柱不僅要承受立柱軸向的拉力，還要承受在橫向上產(chǎn)生的側(cè)推力和彎矩。在這種結(jié)構(gòu)形式中，上橫梁的下表面與底座的上表面間的距離與平行度，全部只能依靠這 4 根立柱上的臺肩間結(jié)構(gòu)尺寸來保證，因此這個形式的結(jié)構(gòu)裝配簡單，不需要做調(diào)整，不過裝配以后機架整體的精度也都沒辦法再進行調(diào)整了，而且這個連接方式對立柱臺肩間尺寸精度要求都很高。 （ 2）上橫梁高度：一般初步取值為立柱中心距的 倍。最后就是工作臺部分的結(jié)構(gòu)選擇和設(shè)計，工作臺面上主要就是模具，工作臺上方的頂出裝置一般有兩種情況，一種是氣壓傳動，在工作臺面上設(shè)計專用的夾具，將模具置于夾具上，通過氣壓傳動，將模具頂開。 加工工藝的確定 本次設(shè)計的液壓機主機結(jié)構(gòu)中各部分，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和大小尺寸等因素分析可知，三個橫梁采用的是鑄造件，然后再在橫梁的一個或兩個表面上進行銑平面，根據(jù)配合的精度要求，依次進行粗加工。各種可塑性材料的壓力加工和成形，如不銹鋼板鋼板的擠壓、彎曲、拉伸及金屬零件的冷壓成形，同時亦可用于粉末制品、砂輪、膠木、樹脂熱固性制品的壓制。 對比可知，四柱液壓機在本次設(shè)計 200 噸樹脂磨具成型設(shè)計中較合適，經(jīng)濟實惠，能耗小，生產(chǎn)產(chǎn)品精度高，生產(chǎn)效率高，因此選用上壓式四柱液壓機的設(shè)計作為本次設(shè)計方案。 其工作原理為：通過上腔進油，在液壓力作用下，活塞向下運動，柱塞推動活動橫梁運動，產(chǎn)生壓力實現(xiàn)壓制磨具的功能，壓制完成后下腔進油推動活塞向上運動，使活動橫梁向上運動。5wT4 第二章 設(shè)計方案分析 液壓機根據(jù)其主機的結(jié)構(gòu)形式大致可以分為單柱活塞式液壓機、龍門液壓機、三梁四柱式液壓機三種形式。 7) 所有設(shè)計 內(nèi)容需做電子檔一份備存。5wT3 合格的產(chǎn)品需要重新填補均勻。這些都是在設(shè)計過程中需要完成的作業(yè)。液壓機的發(fā)展在我們國家只有幾十年的時間，從 1957 年 1958 年之間，我們國家 獨立自行設(shè)計 并 自行制造了第一批 25000KN 的中型鍛壓水壓機，到了 20 世紀 80年代，隨著我 們 國 家的 改革開放 政策發(fā)展 ，國民經(jīng)濟 得到了 迅猛發(fā)展，液壓機的設(shè)計 能力 及制造水平 都得到了 很大的發(fā)展。5wT 目 錄 第一章 設(shè)計 題目 總體說明 ............................................ 1 第二章 設(shè)計分析 .................................................... 4 壓