【正文】 料選用抗壓耐磨的 ZQSn663 青銅鑄造。實(shí)心活塞桿的材料通常為 35 號(hào)， 45 號(hào)鋼，活塞桿粗加工后要調(diào)質(zhì)到硬度 229～ 285HB,必要時(shí)再經(jīng)高頻淬火，硬度達(dá)到 45～ 55HRC。該主缸采用外螺紋連接形式，并通過壓環(huán)與活動(dòng)橫梁固接。 活塞桿端部與工作機(jī)械的連接結(jié)構(gòu)可根據(jù)不同的使用要求來(lái)定。一般情況下多采用實(shí)心桿；為了減輕大型液壓缸的重量或桿固定而缸筒帶動(dòng)工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)等情況，則采用空心桿。本科畢業(yè)論文 10 該液壓缸采用的螺釘連接，為了防止 工作機(jī)械振動(dòng)較大時(shí)螺釘松動(dòng)，在螺釘上還裝有一螺母，如圖 23 所示。裝配式又有螺紋連接、半環(huán)連接、彈簧擋圈連接和推銷連接等類型。 活塞和活塞桿 活塞與活塞桿的結(jié)構(gòu)主要包括活塞與活塞桿的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿端部的連接結(jié)構(gòu)、活塞與活塞桿及缸筒的密封結(jié)構(gòu)等。在承受負(fù)荷很大的情況下，也可以采用高強(qiáng)度合金無(wú)縫鋼管作缸筒。 第 2 章 液壓機(jī)的本體結(jié)構(gòu)樣式 9 1—缸體 3—螺母 4—活塞頭 5—緊鎖螺母 6—活塞 7—導(dǎo)向套 8—壓緊環(huán) 9—壓環(huán) 圖 23 主缸示意圖 主缸主要零部件的結(jié)構(gòu)和材料 缸筒 該液壓缸需要固定在上橫梁上，所以如前面所述，在缸筒上設(shè)計(jì)有法蘭，通過法蘭固定。為防止油液外泄，導(dǎo)向套 7 的外緣安裝有密封圈，內(nèi)孔由密封圈和擋圈進(jìn)行密封?；钊麠U由導(dǎo)向套 7 導(dǎo)向。但液壓機(jī)空載下行或工作時(shí)，高壓液體進(jìn)入缸內(nèi)，為防止缸筒向下或向上移動(dòng)，可通過法蘭與上橫梁的接觸面將反作用力傳給法蘭，迫使缸筒固定在原位置。缸體與上橫梁用法蘭固定，用緊鎖螺母 5 鎖緊。缸筒與缸底焊接成一體。 本液壓機(jī)主缸和頂出缸均采用法蘭支承，通過法蘭分別將其固定在上橫梁和下橫梁上。這種連接不用法蘭，消除了法蘭過渡區(qū)的應(yīng)力集中，并減小了缸體毛坯尺寸。法蘭也可以嵌入上橫梁內(nèi)，采用壓環(huán)固定。 液壓缸支承型式的選擇 法蘭支承：液壓缸以法蘭支撐并 安裝在橫梁內(nèi)，由缸外壁的兩個(gè)環(huán)行面積與橫梁相配合。但是活塞在兩個(gè)方向上都要求密封，因此缸的內(nèi)表面在全長(zhǎng)上均需加工，精度要求較高，粗糙度要求低，部件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 活塞式液壓缸：此結(jié) 構(gòu)在中小型油壓機(jī)中應(yīng)用廣泛。如圖 22 所示： 柱塞式 活塞式 圖 22 主缸 的 類型簡(jiǎn)圖 各自的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍： 本科畢業(yè)論文 8 柱塞式液壓缸：它在水壓機(jī)中應(yīng)用最多，廣泛應(yīng)用于工作缸、回程缸、工作臺(tái)移動(dòng)缸及平衡缸等處。頂 出缸主要用于工件的浮動(dòng)壓邊和頂出。主缸的作用在于高壓液體進(jìn)入主缸后，作用活塞上，經(jīng)過活動(dòng)橫梁將力傳給工件，使工件產(chǎn)生塑性變形。液壓缸具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，使用維護(hù)方便，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控和自控等優(yōu)點(diǎn)，因此，液壓缸廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)等部門。的擺動(dòng)。 液壓缸 結(jié)構(gòu)選型 液壓缸（油缸）是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，是一種將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的轉(zhuǎn)換裝置。 頂出器公稱壓力 F1 及行程 s1 頂出器的力量及行程由工藝要求來(lái)確定。 活動(dòng)橫梁運(yùn)動(dòng)速度 按液壓機(jī)的工作過程分為空載下行速度 V工作行程速度 V回程速度V3。 工作臺(tái)尺寸 （長(zhǎng) B寬 T） 工作臺(tái)尺寸指工作臺(tái)面可以利用的有效尺寸，其取決于模具（工具）的平面尺寸及工藝過程的安排。 最大行程 S 活動(dòng)橫梁位于上限位置時(shí)，活動(dòng)橫梁的立柱導(dǎo)套下表面到立柱限程套上表第 2 章 液壓機(jī)的本體結(jié)構(gòu)樣式 7 面的距離，即活動(dòng)橫梁能移動(dòng)的最大距離。 本科畢業(yè)論文 6 圖 21 液壓機(jī)基本參數(shù)示意圖 最大凈空距（開口高度） H 即活動(dòng)橫梁停在上限位置時(shí)，從工作臺(tái)上表面到活動(dòng)橫梁下表面的距離。 F＝ PS （ 21） 式中 F—公 稱壓力； P—工作液體壓力； S—工作柱塞總工作面積。為了更有利于專業(yè)化生產(chǎn)，降低成本，提高質(zhì)量和便于維修，應(yīng)盡量選用系列化，通用化和標(biāo)準(zhǔn)化的尺寸。 四柱液壓機(jī)一般采用按鈕集中控制，操作方式有調(diào)整、手動(dòng)和半自動(dòng)三種。定壓成形是液壓機(jī)工作壓力達(dá)到調(diào)定壓力時(shí)可進(jìn)行保壓，延時(shí)及自動(dòng)回程，延時(shí)時(shí)間可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。 工作特點(diǎn) ： 四柱萬(wàn)能液壓機(jī)可實(shí)現(xiàn)活動(dòng)橫梁的空程快速下降、減速下降、工作壓制、保壓延時(shí)、快速回程及停止等動(dòng)作，其工作壓力，壓制速度，空程下降的行程范圍及減速的行程范圍均可以根據(jù)工藝要求進(jìn)行調(diào)整。工作臺(tái)下部安裝有頂出缸，用于頂出工件。 第 2 章 液壓機(jī)的本體結(jié)構(gòu)樣式 5 第 2 章 液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)樣式 液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作特點(diǎn) 四柱液壓機(jī)一般由機(jī)身、主缸、頂出缸、油箱、液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)及電控裝置等組成，用液壓管道及電線等連接。 國(guó)外的一些高速小型液壓機(jī)每分鐘的行程次數(shù)達(dá)到數(shù)百次以上 。 如果液壓機(jī)的效率能提高一倍，則一條生產(chǎn)線可代替兩條生產(chǎn)線，在用戶投資增加不大的情況下一條線即可代替兩條線 。 在美國(guó)的沖壓線中有 70%為多工位壓力機(jī)，日本的沖壓線中的多工位 壓力機(jī)也占到總線數(shù)的 32%，而在國(guó)內(nèi)的沖壓線中幾乎沒有多工位壓力機(jī) 。 現(xiàn)在一些大型的液壓機(jī)生產(chǎn)企業(yè)在加工及技術(shù)上已經(jīng)具備了多工位液壓機(jī)的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)能力 。 由于加工設(shè)備 、 技術(shù)等原因，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)多工位液壓機(jī)不是很多 。根據(jù)不同的需要，另外還有各種其他特殊結(jié)構(gòu)形式的液壓機(jī)，如：多柱式 、多向式、臥式、龍門式等結(jié)構(gòu)的液壓機(jī) [7] ?？蚣苁揭簤簷C(jī)用焊接框架立柱代替四柱液壓機(jī)中的圓柱立柱，滑塊的導(dǎo)向依靠固定在立柱上的導(dǎo)軌導(dǎo)向，具有導(dǎo)向精度高，抗偏載能力大等優(yōu)點(diǎn)，但制造成本比四柱液壓機(jī)高，多用在對(duì)精度要求較高的場(chǎng)合，如金屬薄板的沖壓，金屬精密成型等工藝。單柱液壓機(jī)可分為整體機(jī)身和組合機(jī)身兩種結(jié)構(gòu)，單柱液壓機(jī)在工作中，由于機(jī)身的變形，滑塊與工作臺(tái)會(huì)產(chǎn)生一定的夾角，故多用在對(duì)精度要求 不高的應(yīng)用場(chǎng)合，如：壓裝、板材壓型、校直等工藝 [6]。目前液壓機(jī)主要應(yīng)用在下列領(lǐng)域：金屬薄板件的沖壓拉深成形工藝，主要用在汽車、家電行業(yè)中金屬覆蓋件的成形加工； 金屬零件的壓力成形、主要包括模壓成 形、金屬型材的擠壓成形、冷熱模鍛、自由鍛造等加工工藝；粉末制品行業(yè)，如磁性材料、粉末冶金等；非金屬材料的壓制成形，如 SMC 成型、汽車內(nèi)飾件的熱壓成型、橡膠制品等；木制品的熱壓成型，比如植物纖維板材、型材的熱壓加工；其他應(yīng)用：如壓裝、校正、塑封、壓印等工藝 [5]。在今后的發(fā)展中，國(guó)產(chǎn)液壓機(jī)還得在自動(dòng)上下料，多工位，快速高速，依托電液比例技術(shù)，傳感器，電子，計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)等以及環(huán)保方面加大研發(fā)力度。但我國(guó) 的液壓機(jī)在技術(shù)水平上與國(guó)外還存在較大差距，部分關(guān)鍵件，如高檔的液壓元件和電控元件還得依靠國(guó)外進(jìn)口。 20xx 年，國(guó)內(nèi)液壓機(jī)銷售額就達(dá)到了 13 億元人民幣左右。進(jìn)入 70 年代，我國(guó)已具備向國(guó)外出口多噸位液壓機(jī)的能力，其設(shè)計(jì)制造已達(dá)到了一定的先進(jìn)水平。 1957～ 1962 年，我國(guó)開始自行設(shè)計(jì)，自行制造各種鍛壓設(shè)備，期間生產(chǎn)了將近 30 臺(tái) 10000kN 到 31500kN 中型鍛造水壓機(jī)及兩臺(tái)120MN 到 125MN 的大型鍛造水壓機(jī)，初步建立了一支設(shè)計(jì)和制造液壓機(jī)的隊(duì)伍。 進(jìn)入二十世紀(jì)以來(lái)，隨著制造業(yè)的發(fā)展，將流體技術(shù)與數(shù)控，計(jì)算機(jī)控制第 1 章 緒 論 3 和微電子技術(shù)相結(jié)合，液壓機(jī)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段，逐漸成為工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的設(shè)備，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門得到了廣泛應(yīng)用。 1884 年，在英國(guó)曼切斯特首先使用了鍛造鋼錠用的鍛造水壓機(jī)，于 1893年建造了當(dāng)時(shí)世界最大的 120MN 的鍛造水壓機(jī)。 1795 年，英國(guó)人 Bramah 發(fā)明了第一個(gè)手動(dòng)液壓機(jī)?？蛇x擇 Y32 系列小型四柱萬(wàn)能液壓機(jī)，機(jī)身為三梁四柱式，單缸體。由于加工工藝的多樣性，液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)型式也是多種多樣的。 按照功能用途液壓機(jī)可分為手動(dòng)液壓機(jī)、鍛造液壓機(jī)、沖壓液壓機(jī)、一般用途液壓機(jī)、校正、壓裝液壓機(jī)、層壓液壓機(jī)、擠壓液壓機(jī)、壓制液壓機(jī)、打包壓塊液壓機(jī)、專用液壓機(jī)等十組類型。工作液體有一定使用壽命，一段時(shí)間后得更換，增加了工作量和復(fù)雜度 [12]。由于工作缸升壓及降壓，閥換向需要一定時(shí)間，空程速度不夠高，在快速性方面不如機(jī)械壓力機(jī)。 滑塊總行程可以在一定范圍內(nèi)任意改變，滑塊速度可以在一定范圍內(nèi)最大程度的調(diào)節(jié)。 在行程的任何位置均可以產(chǎn)生壓力機(jī)額定的最大壓力，可以長(zhǎng)時(shí)間保壓。如圖 11 所示： 1小柱塞 2大柱塞 3工件 4液體 圖 11 液壓機(jī)工作原理圖 兩個(gè)充滿液體的具有柱塞或活塞的容腔由管道相連接，當(dāng)小柱塞 1 上的作用力為 F1 時(shí)，液體壓力為 P＝ F1/A1， A1 為柱塞 1 的工作面積，根據(jù)帕斯卡原理， 在密封容積中，液體壓力在各個(gè)方向上是相等的，則壓力 P 將傳到容腔中的每一點(diǎn)，因此大柱塞 2 上將產(chǎn)生向上的作用力 F2，迫使工件 3 變形，且 F2＝ F1A2/A1 這就是液壓機(jī)的基本原理。 hydraulic cylinder 目 錄 IV 目 錄 摘要 ....................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................ II 目錄 .................................................................................................................... IV 第 1 章 緒論 ........................................................................................................ 1 液壓機(jī)的工作原理 ............................................................................... 1 液壓機(jī)的特點(diǎn)及分類 ............................................................................ 1 液 壓機(jī)的特點(diǎn) ............................................................................. 1 液壓機(jī)的分類 ............................................................................. 2 液壓機(jī)的選擇 ........................................................................................ 2 液壓機(jī)發(fā)展歷程 .................................................................................... 2 國(guó)內(nèi)液壓機(jī)技術(shù)發(fā)展情況 .................................................................... 3 液壓機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 ............................................................................... 3 液壓機(jī)的主要結(jié)構(gòu)形式 ....................................................................... 3 第 2 章 液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)樣式 ................................................................................ 5 液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作特點(diǎn) .................................................................... 5 液壓缸結(jié)構(gòu)選型 .................................................................................... 7 主缸的結(jié)構(gòu)選型 ..............................................................................