【正文】 要求 ：如主機(jī)的工作循環(huán)、液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方式（往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)）、自動(dòng)化程度、調(diào)速范圍、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和精度、負(fù)載狀況及其工作范圍。 明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須能全面滿足 設(shè)備的 各項(xiàng)功能和技術(shù)性能。 通過查閱相關(guān)的參考資料，再經(jīng)過總結(jié)，可以確定 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟大致如下： （ 1） 明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求； （ 2） 分析主機(jī)工礦，確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)； （ 3） 擬定液壓 ， 系統(tǒng)原理圖； （ 4） 液壓元件的計(jì)算與選擇； （ 5） 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算； （ 6） 進(jìn)行結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì) 。隨著液壓技術(shù) 以及 計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 、 計(jì)算等已 經(jīng) 得到 了 大力推廣和應(yīng)用。在此討論的是靜態(tài)的、經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法， 通過這種方法 可以 設(shè)計(jì)出 一個(gè)能實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能的傳動(dòng)系統(tǒng)。油箱內(nèi)壁涂耐油的防油漆 [16]。油箱底部距離地面 需 有一定高度，且 具 有 1:30的斜度，卸油口設(shè)在最底處，以便于換油時(shí)將舊油全部排出。液壓 泵和電 動(dòng)機(jī)安裝在蓋板上并 用螺栓 固定。 側(cè)板裝有油位計(jì)和注油口，其中油位計(jì)和注油口應(yīng)距離較近， 以便于注油者 進(jìn)行 觀察。 油箱內(nèi)裝有隔板，將泵的吸油管和回 油管隔開。本油箱由于要兼做液壓元件、安裝臺(tái)， 故需要選用厚一點(diǎn)的鋼板 。 10 油箱的設(shè)計(jì) 根據(jù)容積的要求，及油面高度 80%的條件并考慮到油箱散熱 、 沉淀雜質(zhì)的功能 這兩個(gè)因素對(duì)油箱進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 下橫梁上一般安裝有移動(dòng)工作臺(tái)，有的 還安 裝有頂出器，下橫梁的兩側(cè)一般還有測(cè) 梁 ，以便 于 安裝移動(dòng)工作缸、導(dǎo)向塊及拉帶等 部件 。 下橫梁窄邊的寬度應(yīng)保證能 夠放下馬架，不致 于 使馬架落到側(cè)梁上。 這里設(shè)計(jì)活動(dòng)橫梁的長(zhǎng)度 2l =850mm，寬度 2b =700mm，高度 2h =300mm。 活動(dòng)橫梁的設(shè)計(jì) 活動(dòng)橫梁與工作柱塞相聯(lián)接，其接觸部位應(yīng)有足夠的 高度和強(qiáng)度來承受較大的工作壓力 ， 因此這里 柱塞下面的筋板設(shè)計(jì)成方格形。工作缸孔的配合采用 44Dcd ，為了 方 便安裝，下孔的直徑 應(yīng)當(dāng) 比上孔 的直徑 大 10～ 20mm。在大型液壓機(jī)上，則可 使用 調(diào)整套 ，以便進(jìn)行調(diào)整 。考慮 到 維修時(shí)常需重新車削 這個(gè) 接觸面， 故在這里應(yīng)設(shè)計(jì)一凸臺(tái) ，凸臺(tái)高度 ? 應(yīng)滿足幾次的重車量， 初步估計(jì) 每次約為 3～ 5mm， 因而 ? 一般為 10～ 20mm[6]。 上橫梁變形和吊缸釘松動(dòng) 會(huì)使液壓 缸 產(chǎn)生上下竄動(dòng)，而使上橫梁與工作缸法蘭的支承接觸面出現(xiàn)壓陷現(xiàn)象，破壞兩者之間的 接觸精度，形成沿圓周方向不均勻 的 局部接觸，局部支承反力過大 的問題 ， 最終降低工作缸的使用壽命 。 上橫梁的設(shè)計(jì) 上橫梁 上 除 了要設(shè)計(jì) 工作缸孔和立柱孔以外，有 的 還需 設(shè)計(jì) 安裝回程缸 的孔 。 大型液壓機(jī)由于受到諸多方面的限制，一般設(shè)計(jì)為塊結(jié)構(gòu)，然后各組成塊之間用鍵和螺栓、螺釘聯(lián)接起來。橫梁的寬邊大小有立柱間的中心距確定。但對(duì)于大型的焊接件，在其焊后進(jìn)行退火加工時(shí) 需要大型的熱處理設(shè)備，而且 變形很難得到控制，更容易產(chǎn)生裂紋，因此在很大程度上受到了限制，加工要求過高的零件不能采用此方法。橫梁在設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)避免厚度有突然變化的部分，在過渡區(qū)應(yīng)該設(shè)計(jì)出較大的圓角，因?yàn)槌叽绲耐蝗蛔兓瘯?huì)產(chǎn)生較大的集中應(yīng)力，大大降低零件的可靠性 。橫梁的材料一般采用 Q235碳素鋼，小型的液壓機(jī)也可采用鑄鐵。又考慮到工作中的強(qiáng)度和剛度要求，需在箱體內(nèi)部添加筋板結(jié)構(gòu)，載荷較大的部位， 則要加大筋板的分布密度，以保證足夠的強(qiáng)度和剛度。 立柱直徑的計(jì)算 從文獻(xiàn) [6]中查得 22blnFDz ?? ??????? 式（ ） 式中 F—— 表示公稱壓力； n—— 表示安全系數(shù)，此處 n=5； lD —— 表示立柱直徑； 8 b? —— 表示材料抗拉應(yīng)力，此處立柱選材 45鋼， b? =600MPa； z—— 表示立柱的數(shù)量。 3)小 型 液壓機(jī)立柱 很 多斷在下橫梁 上從螺紋到光滑部分的過渡區(qū)的截面上，這是因?yàn)檫@里存在著壓力集中，而且還要承受較大的彎矩。在載荷的反復(fù)作用下 ， 使得原來的裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展，最終導(dǎo)致整個(gè)立柱的斷裂破壞。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) ， 立柱的斷裂大多數(shù)發(fā)生在 25000KN以下的小 型 液壓機(jī) ，在我國(guó)， 16000KN以下的鍛造液壓機(jī)已經(jīng)斷過十幾根立柱，而大型液壓機(jī) 幾乎沒有發(fā)生過 斷裂。而大 型 液壓機(jī)速度慢 、 使用次 數(shù)較少 、 機(jī)架剛性較好， 相對(duì)于小型液壓機(jī)來說，其工作強(qiáng)度是比較小的，因而很少受到損壞 。在進(jìn)行立柱的強(qiáng)度計(jì)算式，應(yīng)該考慮到這些不利因素。 立柱設(shè)計(jì) 經(jīng)驗(yàn)分析 液壓 機(jī)的立柱與上橫梁、下橫梁三者共同組成一個(gè)封閉的受力結(jié)構(gòu)，當(dāng)受到偏心載荷時(shí)，立柱不但會(huì)受到軸向力，還會(huì)受到徑向力和彎矩， 這會(huì)使立柱的受力情況變得復(fù)雜，從而在一定程度上就降低了計(jì)算的可靠性?；鹧姹砻娲慊鸸に嚤容^簡(jiǎn)單，但有些時(shí)候會(huì)出現(xiàn)軟帶；進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理后，表面硬度往往達(dá)不到要求；采用鍍鉻處理會(huì)有比較好的效果，但要注意鍍層不可太厚；進(jìn)行氮化處理 后，硬度、耐磨性、抗腐蝕性都會(huì)符合要求。表面光潔度必須保證在 ? 7以上，表面硬度應(yīng)當(dāng)高于 HRC40～ 45。注意到這個(gè)問題，在對(duì)柱塞進(jìn)行加工時(shí)必須保證其表面具有足夠的光潔度和硬度 ，否則會(huì)影響柱塞的密封壽命，最終影響生產(chǎn)效率。 有的柱塞頂部還安裝有節(jié)流塞，當(dāng)柱塞運(yùn)動(dòng)到接近極限位置時(shí)，節(jié)流塞塞入進(jìn)油孔，起到節(jié)流的作用，從而降低柱塞的速度，防止回程時(shí)柱塞以較大的速度撞擊缸底，對(duì)缸體造成破壞。但加工空心柱塞時(shí)要注意柱塞的開口不能向上，即必須向著缸底。 故 1 250 .4 3 3 3 4 0 5 2 .0 5200 mm? ? ? ? ? 式（ ） 取整 1? =55mm 柱塞的設(shè)計(jì) 柱塞的結(jié)構(gòu) 柱塞一般用鍛鋼或鑄鋼制成， 有時(shí)也可先分段鍛造或鑄造，然后再使用電渣焊將幾個(gè)分段焊成一個(gè)柱塞 。 故 662 5 1 0 3 4 0 2 1 .2 52 2 0 0 1 0 mm? ???? 式（ ） 取整 ? =22mm 缸筒外徑 的計(jì)算 6 1 2DD??? 式（ ） 式中 1D —— 表示缸筒外徑。 參數(shù)擬定 公稱壓力： F=2021KN 主缸快進(jìn)行程： 600mm，速度： 100mm/s； 主缸工進(jìn)行程： 100mm，速度： 10mm/s； 頂出缸頂出速度： 70mm/s； 頂出缸回程速度： 140mm/s。 3）差動(dòng)柱塞式液壓缸 多用于回程缸，該種結(jié)構(gòu)多一處密封 ， 當(dāng)回程缸 安 裝在 上橫梁上時(shí)，與活動(dòng)橫梁的連接比較簡(jiǎn)單 。 1）柱塞式液壓缸 此結(jié)構(gòu)在水壓機(jī)中應(yīng)用最多，廣泛用于主工作缸、回程缸、工作臺(tái)移動(dòng)缸及平衡缸等處。它 壓缸的 結(jié)構(gòu) 及用途： 液壓缸部件通?？煞譃橹?、差 動(dòng)柱塞式、 活塞式 三種。 ?；钊?桿與活動(dòng)橫梁連在一起，推動(dòng)活動(dòng)橫梁及工作臺(tái)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，使兩工作臺(tái)間的物體產(chǎn)生塑性變形或保持一定時(shí)間的壓力，達(dá)到 工藝 要求?？紤]到加工過程中需要安裝夾具等設(shè)備，可適當(dāng)大些。工作缸固定住上橫梁上，活動(dòng)橫梁以立柱為導(dǎo)向，在上下 橫梁之間 做 往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活動(dòng)橫梁下 表 面固定有上 砧 ，下 砧 則固定在下橫梁上 表 面。 本液壓機(jī)采用的是三梁四柱式，它 是 由上橫梁、下橫梁 和 四個(gè)立柱組成的一個(gè)封閉起 式 的框架。立柱式又 可 分四柱、雙柱、三柱及多柱等。 其中，工藝要求是 最重要的一個(gè)因素 ，由于在液壓機(jī)上進(jìn)行的 加工 工藝多 種多樣 ，因此液壓機(jī)的本體結(jié)構(gòu)型式也必然 是 多樣的。 液壓缸工作循環(huán)圖如圖 13 所示。 執(zhí) 行回程功能時(shí)，工作液體進(jìn)入回程缸，推動(dòng)柱塞向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)橫梁的回程 ?；顒?dòng)橫梁在上、下橫梁之間 做上下 往復(fù)運(yùn)動(dòng) ，并以四根立柱作為導(dǎo)向， 活動(dòng)橫梁下 方被 固定有上砧，而下砧則固定 在 下橫梁 上，和下橫梁成為一個(gè)整體，被加工工件就被固定在下砧板上，接受上下砧的壓制 。 最常見的液壓機(jī)本體結(jié)構(gòu)型式 主要 由上橫梁、 活動(dòng)梁、下橫梁和 四個(gè)立柱 構(gòu)成 ， 這四組機(jī)構(gòu)構(gòu)成一個(gè)封閉 的框架，共同來承受全部工作載荷。 它通過 控制 工作液體的流向來使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成 工藝要求 所需的動(dòng)作 ，從而借助執(zhí)行元件完成各種加工工藝。 泵站 是整個(gè)設(shè)備的 動(dòng)力源， 給 各 個(gè) 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 和 控制機(jī)構(gòu) 提供所需壓力的工作液體 。 按照機(jī)身結(jié)構(gòu)，液壓壓力機(jī)可分為單柱式液壓機(jī)、四柱式液壓機(jī)、臥式液壓機(jī)、立式液壓機(jī)；按照工作介質(zhì)分，也液壓壓力機(jī)又可分為采用乳化液的水壓機(jī)和采用 礦物 油作為工作介質(zhì)的油壓機(jī)；按照其自身用途又可分為 鍛壓液壓機(jī)、沖壓液壓機(jī)、擠壓液壓機(jī)、壓層液壓機(jī)、校正壓裝液壓機(jī) 等機(jī)型。 液壓壓力機(jī)用途較廣 ，不僅適用于拉伸、冷擠壓、彎曲、翻邊等沖壓工藝，還可用于壓裝、校正 、粉末冶金 等多種工藝。 而在我國(guó)，液壓壓力機(jī)也得到了較快發(fā)展，在六十年代，我國(guó)設(shè)計(jì)并制造出了一系列大型液壓機(jī)，當(dāng)中比較典型的包括 300000KN 的有色金屬模鍛水壓機(jī)、 120210KN 有色金屬擠壓水壓機(jī)。二戰(zhàn)后，航空產(chǎn)業(yè)得到飛速發(fā)展，特別是美國(guó)，制造出了兩臺(tái)公稱壓力分別為 31500KN 和 45000KN的超大型模鍛液壓壓力機(jī)。 關(guān)鍵詞 ： 液壓壓力機(jī) ； 液壓缸 ； 液壓成型 ； 液壓系統(tǒng) II Abstract Hydraulicpress is a machine which e to manufacture through using hydraulic press . By analyzing the hydraulicpress machine, this main content of the article was determined. After determining the preliminary design plan of the hydraulicpress machine, the traditional methods was used to design and examination the body of hydraulicpress machine .The 2D and 3D graph about the topbeam, lowerbeam, active beam, goes against the cylinder, the column, the final assembly drawing were draw by using the software of AutoCAD. At the same time, producing the manual of the hydraulic system, and analyzing the feasibility of it. Finally, a total analysis to the whole design was done, and the result that the whole design was feasible. Keywords Hydraulic press Hydraulic cylinder Body of structure Hydraulic system I 目 錄 摘要 .................................................................................................................................I Abstract ........................................................................................................................ II 1 緒論 .......................................................................................................................... 1 液壓壓力機(jī)的發(fā)展史及功能 ...................................................