【正文】 VAq ?? （ ） 快進(jìn)時(shí)： smVAq / 322 ???????? ?快進(jìn) min/1176L? 工進(jìn)時(shí)： smVAq / 332 ???????? ?工進(jìn) min/.6117 L? 快退時(shí)： ? ? smVAq /10. 6 )()(4 3322 ????????? ?快退 min/? XXXIV ? ? smVAq / 332 ???????? ?頂出頂出 頂出缸所需要流量計(jì)算 參考表 及頂出缸尺寸，對(duì)頂出缸各工況所需要流量計(jì)算，已知頂出缸的頂出速度 ,退回速度為 ，頂出缸內(nèi)徑 320mm，活塞桿直徑 220mm，代入公式（ ），即： 頂出時(shí)：： min/.8220 L? 快退時(shí)： ? ? smVAq /)()(4 3322 ????????? ?快退快退 min/? 液壓泵額定壓力、流量計(jì)算及泵的規(guī)格選擇 泵的額定工作壓力 實(shí)際工作過程中，在進(jìn)油路中液壓油一定會(huì)存在壓力損失，所以在計(jì)算泵的工作時(shí)必須考慮壓力損失。 經(jīng)過計(jì)算液壓機(jī)頂出缸內(nèi)徑、活塞桿直徑分別為： 250mm； 180mm。 可以求得活塞桿直徑。 液壓機(jī)下滑塊液壓系統(tǒng)的工作原理 ① 向上頂出 電磁鐵 4YA通電，這時(shí)有： 進(jìn)油路 變量泵 1－－順序閥 7－－主缸換向閥 8中位－－頂出缸換向閥 17左位－－頂出缸 16 上腔。將參數(shù)代入公式 計(jì)算頂出缸的最大負(fù)載。充液閥按其工作原理可分為常開式及常閉式兩種，中小型液壓機(jī)一般均采用常閉式結(jié)構(gòu)。較大的導(dǎo)套毛坯 應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理，消除其內(nèi)應(yīng)力。中心孔與活塞桿外圓配合精度為 H8/f7。因此，活動(dòng)橫梁常是上面敞開的箱形梁。導(dǎo)柱材料選擇 45 圓鋼，也可選用鍛件形 式 熱處理要求：導(dǎo)柱除了承受拉力之外，外圓柱表面與滑塊之間還存在摩擦力。 工作臺(tái)與頂出缸的聯(lián)接方式 對(duì)于中型通用液壓機(jī)，其頂出力不大，頂出缸結(jié)構(gòu)一般采用活塞式。 對(duì)于中小型液壓機(jī)其結(jié)構(gòu)形式主要有：鑄造和焊接兩種。 按工作缸的數(shù)量分又可分為單缸、雙缸及多缸各種形式。 IV 液壓機(jī)工藝用途廣泛，適用于彎曲、翻邊、拉伸、成型和冷擠壓等沖壓工藝，壓力機(jī)是一種用靜壓來加工產(chǎn)品。首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求計(jì)算出主要的數(shù)據(jù)，并依照數(shù)據(jù)畫出液壓機(jī)主機(jī)裝配圖及其零件圖，其次對(duì)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，畫出其液壓機(jī)系統(tǒng)原理圖，再次對(duì)液壓機(jī)強(qiáng)度與剛度進(jìn)行計(jì)算與校核，液壓系統(tǒng)安全穩(wěn)定性驗(yàn)算，最后設(shè)計(jì)其液壓站，完善總裝配圖。良好的工藝使機(jī)器在過濾、冷卻及防止沖擊和振動(dòng)方面，有較明顯改善。圖 21為立式單缸四柱式液壓機(jī)典型結(jié)構(gòu)。第五，機(jī)器外形尺寸，總功率和總重量。故連接零件的強(qiáng)度只滿足回程力要求即可。因此立柱應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，導(dǎo)向表面應(yīng)有足夠的精度、光潔度和必要 XII 的硬度。 立柱螺母 立柱螺母一般有整體式與對(duì)開式兩種。 鑄件應(yīng)將壁厚設(shè)計(jì)均勻，防止應(yīng)力集 中，設(shè)計(jì)必要的加強(qiáng)筋并便于清砂及起重要求?！?5176。 圖 210 活塞與活動(dòng)橫梁的聯(lián)接結(jié)構(gòu) 1－活塞桿； 2－活動(dòng)橫梁； 3為墊圈； 4螺釘 XVIII 充液閥 充液閥的工作原理 充液閥如圖 211 所示，其作用有兩個(gè)，其一當(dāng)活動(dòng) 橫梁自重下行時(shí)，油缸上腔產(chǎn)生真空，吸開 充液閥，油箱之油液通過充液閥大量流 入主缸上腔填充其不足；其二是當(dāng)活 動(dòng)橫梁快速回程時(shí)，油缸上腔之油通 過充液閥迅速排入油缸。通過各工況負(fù)載分析，液壓主缸所受外負(fù)載包括工作負(fù)載，慣性負(fù)載，摩擦阻力負(fù)載， 即： afw FFFF ??? （ ） 式中： XXI tvgG ????aFSt ~?? ?F 液壓缸所受外負(fù)載： ?wF 工作負(fù)載： ?fF 滑塊與導(dǎo)柱，活塞 與缸筒之間的摩擦 阻力負(fù)載，啟動(dòng)時(shí)為靜摩擦阻力負(fù)載， 啟動(dòng)后為動(dòng)摩擦力負(fù)載 ?aF 運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部件速度變化時(shí)的慣性負(fù)載 （ 1） 慣性負(fù)載 Fa 計(jì)算 計(jì)算公式 () 式中： ?G 運(yùn)動(dòng)部件重量 ?g 重力加速度為 tV ??? 時(shí)間內(nèi)的速度變化量： ??t 加速度或減速時(shí)間，一般情況取 查閱相同型號(hào)的四柱液壓機(jī)資料，初步估算橫梁滑塊的重量為 40KN，由液壓機(jī)所給設(shè)計(jì)參數(shù)：取 ,/.10 smv?? St ?? 代入公式（ ）中。保壓時(shí)除了液壓泵在較低壓力下卸荷外，系統(tǒng)并沒有油液流動(dòng)。由于液控單向閥 I3是可以在控制壓力低于其主油路壓力下打開的，因此有：主液壓缸 14上腔 —— 液控單向閥 I3—— 釋壓閥 6上位 —— 油箱于是主液壓缸 14上腔的油壓便被卸除，釋壓閥向上移動(dòng)，以其下位接入系統(tǒng) ，它一主面切斷主液壓缸 14 上腔通向油箱的通道，一方面使控制油路中的壓油輸?shù)街鞲讚Q向閥 8 閥芯右端，使該閥右位接入系統(tǒng)，以便實(shí)現(xiàn)上滑塊的快速返回。本主缸活塞選用灰鑄鐵 HT200。 活塞上工作表面的粗糙度為 ，外徑圓度、圓柱度不大于外徑公差的一半；端面對(duì)軸線垂直度大為直徑 100mm 上不大于 ；內(nèi)孔與活塞桿配合取H8/f7；外徑用橡膠密封公差配合取 f7f9。為了使液壓機(jī)滿足正?？爝M(jìn)，必須在液壓系統(tǒng)中設(shè)置補(bǔ)油油箱。確定電動(dòng)機(jī)額定功率應(yīng)根據(jù)消耗最大工況的功率來確定，因此要分別計(jì)算出主缸、頂出缸其各工況消耗的功率。 主缸活塞桿材料、技術(shù)要求及長度確定 活塞常用材料為實(shí)心活塞桿材料（ 3 45 鋼）與空心活塞桿材料（ 3 45無縫鋼管），本頂出缸活塞桿選用 35 鋼。 缸體長度的確定 液壓缸缸體內(nèi)部的長度應(yīng)等于活塞的行程與活塞寬度的和。 液壓機(jī)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的動(dòng)作循環(huán) 動(dòng)作名稱 信號(hào)來源 液壓元件工作狀態(tài) 先導(dǎo)閥5 主缸換向閥8 下缸換向閥17 釋壓閥6 上滑塊 快速下行 1YA通電 左位 左位 中位 上位 慢速加壓 上滑塊接觸 工件 中位 保壓延 時(shí) 壓力繼電器使 1YA斷電 中位 釋壓換向 時(shí)間繼電器使 2YA通電 快速返回 右位 右位 下位 XXVII pp dDFD 22212 )(44 ??? ?? 液壓缸基本參數(shù)計(jì)算 液壓缸主缸基本尺寸計(jì)算 1 、主缸工作壓力、內(nèi)徑、活塞直徑的確定 因液壓機(jī)的 工作負(fù)載比較大，取主缸的工作壓力為 P=25MPa. 計(jì) 算主缸內(nèi)徑和活塞桿直徑。 ④ 快速返回：時(shí)間繼電器延時(shí)到時(shí)后，控制電磁鐵 2YA 通電，先導(dǎo)閥 5右位接入系統(tǒng)，釋壓閥 6使主缸換向閥 8 也以右位接入系統(tǒng)。通過所有作用在主缸上的負(fù)載可以看出，工作負(fù)載遠(yuǎn)大于其它形式的負(fù)載。 為了不增加（快速用）輔助油泵，減少功率的消耗，采用充液系統(tǒng)是有效的方法。每個(gè)導(dǎo)套高度取動(dòng)梁導(dǎo)向部分高度的1/4～ 1/3 左右。其結(jié)構(gòu)形式如圖 28所示。 對(duì)于螺紋型式一般對(duì)小于或等于 500 噸的選用公制細(xì)牙螺紋螺母高度一般?。? H＝ ~ 即： mmH 1 4 01 6 08 7 ??? 螺母外直徑?。?D＝ 1－ mmH 2 4 01 6 41 ??? 式中 d為螺紋直徑，其中 mmd 160? ? ? mFD 66 ??? ???? ?? XIV 活動(dòng)橫梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)形式 活動(dòng)橫梁的主要作用為，與主油缸的活塞桿連接傳遞液壓機(jī) 的壓力，通過導(dǎo)向套沿立柱導(dǎo)向面上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，安裝固定模具及工具等。 (圖 27) 由于立柱使用 立柱螺母與上下橫梁連接為一剛性框架的，因此，保證立柱螺母的擰緊程度，使其與上、下橫梁的貼合面密切配合并不產(chǎn)生松動(dòng)是保持機(jī)架剛 度的基本條件。亦可安裝頂出缸，回程缸及其他輔助裝置?；緟?shù)是用戶選購時(shí)的主要依據(jù)。工作缸安裝在上橫梁內(nèi)。特別是集成塊可以進(jìn)行專業(yè)化的生產(chǎn)，其質(zhì)量好、性能可靠而且設(shè)計(jì)的周期也比較短。它常用于壓制工藝和壓制成形工藝，如：鍛壓、沖壓、 冷擠、校直、彎曲、翻邊、薄板拉深、粉末冶金、壓裝等等。邏輯插裝閥具有體積小、重量輕、密封性能好、功率損失小、動(dòng) 作速度快、易于集成的特點(diǎn)，從 70 年代初期開始出現(xiàn)，至今已得到了很快的發(fā)展。 按工作缸（主缸）的安裝方式有垂直位置及水平位置的不同，可分為立式及臥式兩種。上橫梁位于立柱上部，用于安裝工作缸，承受工作中全部的反作用力。其結(jié)構(gòu)形式如圖 24 所示 。螺母預(yù)緊后，必須用防松裝置鎖緊，以防螺母脫落。 活動(dòng)橫梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除考慮導(dǎo)向精度要求外，還應(yīng)根據(jù)壓制工藝中的承載要求來定。其具體要求為： 連接活塞桿孔軸線與四立柱孔軸應(yīng)互相平行，其不平度允差不大于； 活動(dòng)橫梁下表面不平直度，按 JB129373標(biāo)≤ ； 聯(lián)接活塞桿孔軸線與四立柱孔軸線對(duì)下平面不垂直度允差≤ ～； 下平面對(duì)上平面（與活塞桿貼合平面）不平行度允差≤ ； 四立柱孔中心距公差，前后、左右均在≤177。 導(dǎo)套應(yīng)有一定的厚度，以防止導(dǎo)套壓入動(dòng)梁孔后內(nèi)孔變形。對(duì)于中小型液壓機(jī)，若運(yùn)動(dòng)部件重量較大時(shí)，可利用其自重來實(shí)現(xiàn)快速下行，而重量較小時(shí)，采用快速油缸也是減小功率的有效措施之一。 即： NF 50081638163105 6 ???? （ 3） 主缸負(fù)載循環(huán)圖 主缸工作循環(huán)各階段外負(fù)載如表 表 主缸工作循環(huán)負(fù)載 工作循環(huán) 外負(fù)載 啟動(dòng) F＝ f靜 +Fa KN9? 橫梁滑塊快速下行 F＝ f動(dòng) 忽略不計(jì) 工進(jìn) F＝ f動(dòng) +Fw KN5000? 快速回程 F＝ f回 +F背 KN630? NFa 1040 3 ???? XXII 注：“ f 靜 ”表示啟動(dòng)時(shí)的靜摩擦力，“ f 動(dòng) ”表示啟動(dòng)后的摩擦力 主缸各階段負(fù)載循環(huán)如圖 圖 32 負(fù)載循環(huán)圖 繪制頂出缸工作循環(huán)圖、負(fù)載圖 頂出缸速度循環(huán)圖 根據(jù)液壓機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)和表 中頂出缸活塞行程為 350mm，得到頂出缸的速度循環(huán)圖 ： XXIII 圖 33 速度循環(huán)圖 頂出缸負(fù)載分析 主缸回程停止后，頂出缸下腔進(jìn)油，活塞上行，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生慣性，靜摩擦力，動(dòng)摩擦力等負(fù)載。 回油路 主液壓缸 14 上腔－－液控單向閥 13－－副油箱 12 ⑤ 原位停止：在上滑塊上升至擋塊撞上原位行程開關(guān)，控制電磁鐵 2YA斷電，先導(dǎo)閥 5和主缸換向閥 8 都處于中位。 圖 液壓機(jī)主缸受力簡圖 （ ） 式中： P1=液壓缸工作壓力； P2=液壓缸回路 背壓，對(duì)于高壓系統(tǒng)初算時(shí)可以不計(jì)； 原位停止 行程開關(guān)使 2YA斷電 中位 中位 上位 下滑塊 向上頂出 4YA通電 右位 停留 下活塞觸及缸蓋 向下返回 4YA斷電， 3YA通電 左位 原位停止 3YA斷電 中位 XXVIII mmPaND 1054 6 6??? ???? ??? 2DPy? 102 . ?? ??? F－工作循環(huán)中最大負(fù)載； η cm液壓缸機(jī)械效率，一般η cm=~ 將參數(shù)代入公式（ ）， P2 忽略不計(jì)，可求得液壓缸內(nèi)徑 即： mm518? 表 4－ 5[1] 將液壓缸的內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑，取 D=500mm。將參數(shù)代入公式（ ）， P2 忽略不計(jì)，可求得液壓缸內(nèi)徑 即： mm265? 查表 4－ 5[1]，將液壓缸的內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑，取 D＝ 250mm；那么由 d/D=可求得活塞桿直徑。 由滑塊行程 300mm，活塞寬度 80mm,缸蓋厚度 25mm 確定缸體長度mm595?缸L 液壓系統(tǒng)流量計(jì)算