摘要
有限元分析和结构优化等ANSYS技术的应用，对于降低制造成本，提高经济效益具有重要的意义。本文以JS-500精整压力机机身作为研究对象，运用有限元分析软件ANSYS Workbench对JS-500精整压力机进行有结构静态分析、结构优化设计以主要内容有：
（1）分析了解JS-500精整压力机工作状态和性能。
（2）对机身结构进行三维实体建模。
（3）分析曲轴的受力情况和强度校核，对其进行工作载荷分析，确定边界条件及加载方案。
（4）划分网格，进行有限元结构静态分析，求出机身应力分布规律和载荷对其工作性能的影响，并对机身进行优化设计。
（5）对压力机进行自由模态和约束模态分析，求解其固有频率以及相应的振型等动态参数，分析其对工作状况的影响。最后对论文的研究内容进行了总
结和展望。
关键词：压力机，有限元分析，静态分析，优化设计，模态分析
Abstract
The application of ANSYS technology such as the finite element analysis and structure optimization, to reduce the manufacturing cost, improve the economic benefit is of great importance.Finishing press frame based on the JS - 500 as the research object, using the finite element analysis software ANSYS Workbench to JS - 500 sizing press has
a structural static analysis, the structure optimization design to the main contents are:
(1) The sizing press JS – 500 is analysed, and its working state and performance.
(2) The fuselage structure of 3 d entity modeling.
(3) Analysis of crankshaft stress distribution and intensity, the analysis on the working load, boundary conditions and loading plan.
(4) Mesh, finite element structural static analysis, the stress distribution and the fuselage and load on its working performance, and optimize the fuselage design.
(5) For press freedom modal and constraint modal analysis, to solve the natural frequencies and corresponding vibration mode, dynamic parameters, such as analysis of its influence on working conditions. Finally, the paper research content is summarized and prospected.
Keywords:press machine, finite element analysis, static analysis, optimization design, model analysis
目录
摘要........................................................................................................................ I Abstract ................................................................................................................. II 目录...................................................................................................................III 第一章绪论.. (1)
1.1 压力机的概述 (1)
1.2 国内外压力机的发展 (1)
1.3 课题来源 (3)
1.4 本课题研究的目的及意义 (3)
1.5 本课题的研究内容 (3)
1.6 本章小结 (4)
第二章有限元方法及ANSYS软件简介 (5)
2.1 有限元方法简介 (5)
2.2 有限元的发展与现状 (6)
2.3 ANSYS模态功能介绍 (7)
2.4 有限元分析软件ANSYS Workbench简介 (7)
2.5 本章小结 (8)
第三章压力机机身静态分析 (9)
3.1 机身静力学分析过程简要流程 (9)
3.2 三维实体建模 (9)
3.3 有限元模型的建立 (10)
3.4 制定分析方案 (11)
3.4.1考虑的因素 (11)
3.4.2 单元类型 (12)
3.4.3 网格划分 (12)
3.4.4 接触设置 (13)
3.4.5 施加边界条件 (14)
3.5 计算结果分析 (15)
3.5.1 应力和变形要求 (15)
3.5.2 结果分析 (17)
3.5.3 应力分析 (19)
3.5.4 变形分析 (19)
3.6 本章小结 (19)
第四章机身结构改进 (21)
4.1 优化分析 (21)
4.2 优化方案一 (21)
4.3 优化方案二 (24)
4.4 优化方案三 (27)
4.5 优化方案四 (30)
4.6 选择最佳优化方案 (33)
4.7 本章小结 (33)
第五章机身的模态分析 (34)
5.1 模态分析概述 (34)
5.1.1 模态分析理论基础 (34)
5.1.2 模态分析原理 (34)
5.2 对机身进行模态分析 (35)
5.2.1 自由模态描述分析 (35)
5.2.2 约束模态描述分析 (37)
5.3 本章小结 (43)
第六章结论和展望 (45)
6.1 总结 (45)
6.2 展望 (45)
致谢 (47)
参考文献 (48)
第一章绪论
1.1 压力机的概述
压力机是一种通用性设备，可以广泛的应用于粉末、陶瓷、橡胶、磁材、金属、复合材料等的压力成型以及各种机械、汽车装配线上零部件的压装等工作。
但长期以来我国压力机的设计和制造水平比较低，存在着其压力、位置等参数的控制基本上还是手动或模拟量的调整，自动化水平低，压机间及压机与上位机间无法进行通讯，液压回路控制简单，床身结构为经验设计等缺点，无法满足高精度压装制造业的需求，与金属切削设备相比，其伺服化、数字化的开发进程落后数十年。特别是近年来，我国汽车工业正以前所未有的速度发展，从而带动着整个制造业的振兴，而在各种汽车零部件的制造和装配过程中离不开压力机械的使用，压力机的市场需求在逐年增加，同时旧的压力机也随着产品技术要求的提高而需要更新。
因此，该机的研制成功与大量使用对于提高压装质量及降低操作者的劳动强度将起到重要的作用。也必将对于提升我国压力机的装备水平及至整个国民制造业有着深远的意义[1]。
机械压力机是利用曲柄滑块机构将电动机的旋转运动转变为滑块的直线往复运动对坯料进行成形加工的锻压设备。能进行各种冲压工艺以直接生成半成品或成品[2]。在所有的锻压设备中，机械压力机所占比例高达80%以上[3]。
精整压力机是一种精密、高速、高效的精密整形拉深压力机，设备采用六连杆机构并进行了优化设计，使该设备既具有类似于液压机的运动特性曲线，又具有较快的行程次数[4]。
1.2 国内外压力机的发展
目前我国压力机机身的设计至今大多沿用经验、类比的传统设计方法，设计出的床身不仅性能差，结构笨重，速度、精度提不高，而且设计周期长，制造成本高，更新换代慢，这些问题使得国产压力机在高档次压力机领域内无法与国外压力机相抗衡。随着中国加入WTO，中国的机床制造企业的形势将变得更加严峻，并面临更为强大的竞争对手，为此，中国的压力机制造企业必须改变原有的传统设计方法，以先进的设计制造手段作为技术支撑，来提高我国压力机的设计与制造水平，在新
的市场环境中积极参与竞争。随着CAD/CAM/CAE技术的日益普及和应用，有限元方法等现代结构分析方法已为工程技术设计人员广为认识和发展，在机床设计中得到广泛的应用，并取得了显著的技术经济效益[5]。
自改革开放以来，我国国民经济得到了稳定高速的发展，液压技术已广泛应用在冶金、工业设备、汽车、工程机械、船舶、飞机、润滑系统等各个领域[6]。
近年来，由于我国国民经济的飞速发展，各行各业对压力机特别是新型压力机的需求越来越多，国内国际市场竞争非常激烈。世界许多压力机生产厂家都把精力集中在开发高速度、高精度的压力机上。我国目前对压力机机身的设计长期以来还沿用经验、类比的传统设计方法，设计出的床身不仅性能差，结构笨重，速度、精度提不高，而且设计周期长，制造成本高，更新换代慢，这些问题使得国产压力机在高档次压力机领域内无法与国外压力机相抗衡。随着电子技术、计算机技术与机床分析技术的结合，要求我们引入现代设计理念与手段，利用有限元法进行静态、动态特征的计算，对新型压力机机身作全面的分析优化。同时，对压力机的优化方法进行探索，实现真正意义上的设计[7]。
目前国内外大多数使用的压力机一般都采用不可调速的交流异步电动机进行驱动，这种驱动方式需要一整套的转换机构将旋转运动转换成所需要的直线往返运动，同时为了减小电动机的功率，还在传动系统中设置了飞轮，这种传动系统成本较低，但是体积笨重，变速难度大[8]。
国外对于压力机的机身也有大量的研究，德国的Neuman M.和Hahn.H建立了机械压力机的三种不同复杂程度的工程模型，并通过实验进行验证模型的参数，从而对压力机进行计算机仿真和动态设计。丹麦的M.Arentoft,M.Eriksen和T.wanheheim 设计了一种压力机实验来确定了压力机的六个刚度，从而为压力机的设计提供了有益的帮助[9]。日本作为世界上资源最稀缺并且消耗最大的国家之一，他们的工程技术人员对节能技术的研究一直处于世界先进水平。作为日本非常有影响力的企业，口本第一电气株式会社从20世纪80年代末就开始对直驱式电液伺服系统进行研究，取得了一系列的研究成果，己经在开始在工程设备中使用[10]。
目前世界锻压设备的发展趋势是:集机械、电子、液压、气动及检测等方面的最新技术于一体，自动化程度高、换模快速、工作可靠、噪声低、防护完善、精度高。
近年来又发展了数控系统，能和电子机算机、工业机器人、自动换模系统及自动仓储等相结合，构成多种系列的柔性制造单元和柔性制造系统，并向现代集成制造系统方向发展[11]。
1.3 课题来源
本课题来源于扬州捷迈锻压机械有限公司。JS-500精整压力机为国内首创半开、半闭式压力机，JS-500精整压力机是该公司根据市场需求而开发研制的产品,专门用于锻压汽车零部件而生产的，适于薄板的冲载、成形、弯曲、校正、拉深和整形等各种冷冲压工艺。要求我们运用有限元分析技术，对JS-500精整压力机进行结构分析并给出优化方案。通过本课题的研究,为提高压力机产品的性能，质量和寿命，降低产品成本提供科学计算分析的依据，增强其产品在市场的竞争力。
1.4 本课题研究的目的及意义
近年来，由于我国国民经济的飞速发展，各行各业对压力机特别是开式压力机的需求越来越多，国内国际市场竞争非常激烈。世界许多压力机生产厂家都把精力集中在开发高速度，高精度的压力机上，研究的方向不但在压力机机身上，而且已转移到整个压力机装配上，在研究的手段上不但是计算机仿真，而且应用了许多有效的实验模拟装置。我国压力机的分析水平还不高，对机身的有限元分析很多都局限于静态分析，而从动态方面来研究做得很少。随着电子技术、计算机技术与机床技术的结合，强烈要求分析设计内容完善化、目标最优化、过程动态化、使机床加工高速化、加工过程自动化和柔性化。并且具有可靠性和经济效益。只有这样才能提高我国机床的产品质量和国际竞争力，推动我国名族工业的生产。
1.5 本课题的研究内容
（1）前期准备：收集相关资料，查阅中外文献、请教老师和同学讨论。学习有限元分析软件，有限元建模、边界条件的确定、载荷模拟及结构应力应变场的分析及优化设计等现代设计方法。
（2）对JS-500精整压力机机身进行三维实体建模；
（3）了解JS-500精整压力机工作性质和工作状态；对其进行工作载荷分析，确定边界条件及加载方案
（4）划分网格，进行有限元结构静态分析，求出机身的应力和应变分布规律，评价载荷对压力机工作性能的影响；
（5）根据分析结果，在应力集中危险区域采取措施改善应力状况；在低应力区域，改变相关尺寸变量，以达到减轻部件总体质量的目的。重新进行有限元分析，检验改变尺寸后的刚度和强度。重复进行以上步骤，直到获取最佳方案。
（6）对压力机进行模态分析，得到机身结构的固有频率以及相应的振型等动态参数，分析其对工作的状况的影响。
1.6 本章小结
本章主要介绍了课题的研究背景，课题来源，研究目的和要求。这章内容是论文的重要组成部分，是本论文写作的背景来源。这需要我们在做毕业设计之前首先去阅读并加以理解，然后贯穿于整个设计过程中。
第二章有限元方法及ANSYS软件简介
2.1 有限元方法简介
有限元法(Finite Element Method)简称FEM，产生于20世纪40年代。此前，工程中解微分方程的数值方法主要是差分法。由于航空工业发展的需要，对飞机的结构要进行精细的设计与计算，以减轻质量、提高强度等，这就推动了结构力学的发展，出现了矩阵力学分析方法。R.W.Clough (1960年)在分析弹性力学问题时首次提出有限元方法的名称。冯康等(1964年)也提出了类似的有限元方法及变分原理。此后，有很多的工程师在土木工程、机械工程等各个领域尝试采用有限元方法分析弹性力学问题、流体力学问题、传热问题等，推动了有限方法的蓬勃发展。1967年，ZienkiewiczOC和Cheung最早出版了有限元分析的专著。1972年，J.T.Oden出版了非线性连续体的有限元专著。有限元方法的出现，不但使过去想分析而无法分析的问题得到很好的解决，也使各类问题计算结果的精度大大提高，同时引发了计算数学的革命，带动了其他学科的发展。据估计，目前国际上，有90%以上的机械类产品、土木工程结构要采用有限元分析方法进行分析，有70%的科技文献中会采用有限元作为分析工具[12]。
李明典等用有限元法分析了锤杆在对中和偏心载荷作用下应力沿锤杆的分布，探讨了不同偏心、加速度和材质对锤杆动应力分布的影响，为锤杆的改进设计提供有用的理论依据[13]。土俊领通过对轧机机架的有限元分析，找出了危险点的位置，确定了极限安全系数[14]。土苏安等针对某厂25吨曲柄连杆式吃剪机机架使用中存在的问题，采用ALGOR软件对吃剪机机架进行了有限元分析和强度研究，得出了吃剪机机架的应力、应变分布，找出了薄弱环节，并应用电阻应变仪在现场作了多点测试，其理论值和实际测试值吻合较好。并对吃剪机架提出了改进措施，对改进后的机架又进行了有限元分析。实践证明通过改进的曲柄连杆式吃剪机架其性能比以前更好[15]。李陪武等以J53-160。型双盘摩擦压力机为例，较为全面地分析了中心载荷、扭转载荷和偏心载荷对机身强度和刚度的影响，提出了允许偏载域的概念及一些解决问题的方法与设计准则[16]。史宝军、管延锦等对压力机的强度和刚度进行了研究，并结合机身的结构特点，分别采用了许多措施，使机身的结构更合理[17][18]。史宝军等主要对J21-160型开式压力机机身进行有限元分析和结构优选，取得了既减
小型压力机液压系 统设计
另附CAD系统原理与装配图如有需要发电邮至w 可是不保证及时回信一般3～5天收信一次 目录 一液压系统原理设计 (1) 1 工况分析 (1) 2拟定液压系统原理图 (4) 二液压缸的设计与计算 (6) 1 液压缸主要尺寸的确定 (6) 2 液压缸的设计 (7) 三液压系统计算与选择液压元件 (10) 1 计算在各工作阶段液压缸所需的流量 (10) 2 确定液压泵的流量,压力和选择泵的规格 (10) 3 液压阀的选择 (12) 4 确定管道尺寸 2 液压缸的设计 (12) 5 液压油箱容积的确定 (12) 6 液压系统的验算 (12) 7 系统的温升验算 (15) 8 联接螺栓强度计算 (16) 四设计心得 (17) 五参考文献 (17)
一液压系统原理设计 1 工况分析 设计一台小型液压压力机的液压系统，要求实现：快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止工作循环。快速往返速度为3m/min，加压速度为40-250mm/min，压制力为300000N，运动部件总重力为25000N，工作行程400mm，油缸垂直安装，设计压力机的液压传动系统。 液压缸所受外负载F包括五种类型，即： F= F压 + F磨 +F惯+F密+G 式中： F压-工作负载，对于液压机来说，即为压制力； F惯-运动部件速度变化时的惯性负载； F磨-导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力。液压缸垂直安装，摩擦力相对于运动部件自重，可忽略不计； F密-由于液压缸密封所造成的运动阻力； G- 运动部件自重。 液压缸各种外负载值 1) 工作负载： 液压机压制力F压=300000N 2) 惯性负载：
曲柄滑块机构的设计页 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
本篇再考察一道曲柄滑块机构的设计。同样是给定行程速比系数来确定杆长。 设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速比系数为，滑块的行程50 ，导路的偏距20 ，求曲柄和连杆长度，并求其最大压力角。 问题分析 首先设计机构，然后再求最大压力角。 机构的设计。先计算出行程速比系数如下 那么根据题意，最后的结果应当如下图。滑块的两个极位之间距离是50mm，而固定铰链A在与CD平行20mm的直线上，而且A点到C,D的夹角是36度。 图解总是从已知条件开始，然后逐步确定未知因素。本问题中知道三个数字：50mm,20mm,36度。而这个36度时与DC的距离相关的，所以图解时先画出滑块的两个极限位置，然后确定铰链A 所在的水平线，接着就是根据36度这个条件最终确定A的位置。 （1）确定滑块的极位及固定铰链A所在的直线 先绘制水平线段C2C1，使得其距离为50mm. 然后在其上方20mm的地方绘制一条水平直线I.那么铰链A就应该在这条直线上。 （2）根据极位夹角确定铰链A所在的圆 下面要根据极位夹角来确定A所在的曲线，这样，该曲线与上述曲线相交就可以唯一确定A点的位置。 A点到C1，C2形成的夹角是36度。那么所有与C1，C2形成夹角为36度的点有什么特征呢？---圆周角具有这种特征。
从几何知道，在一个圆上面，对应于同一个圆弧的圆周角都相等。基于这一点，过C2做直线垂直于C2C1，而作射线C1E与C2C1夹角为90-36=54度，二者交于点E,则C2EC1这个角度就是36度。 现在以C1E为直径做一个圆，则在该圆上任意取一点，该点与C2C1连线的夹角就都是36度，从而A点必然在该圆上面。 根据上述规则做出的上图发现，该圆与水平线I并不相交。这意味着作图有问题。实际上，刚才作的C1E在C2C1之下，所以导致不相交。因此改变策略，在C2C1之上作C1E,使得它与C2C1的夹角为54度。 然后以C1E为直径作出一个圆。该圆与直线I有两个交点：A1和A2。这样，该问题有两组解。但是观察下图可以发现，取A1或者A2，实际上结果是一样的，只是关于C2C1的中垂线对称而已。所以这里只取A1这个点，它就是固定铰支座A。 （3）测量曲柄和连杆的尺寸 量取A1C1，A1C2如下图。 则可以推知曲柄和连杆的长度 到此为止，连杆机构设计完毕。 （4）得到最大的压力角 从图中可以发现，当滑块在最左边时，有最大的压力角（滑块受到的推力与滑块速度方向的夹角），测量得到角度为53度。 至此，该曲柄滑块机构的设计和分析结束。
安徽建筑工业学院 液压传动 设计说明书 设计题目压力机液压系统设计 机电工程学院班 设计者 2010 年 4 月 10 日 液压传动任务书 1. 液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数： 单缸压力机液压系统，工作循环：低压下行→高压下行→保压→低压回程→上限停止。自动化程度为半自动，液压缸垂直安装。 最大压制力：20×106N；最大回程力：4×104N；低压下行速度：25mm/s；高压下行速度：1mm/s；低压回程速度：25mm/s；工作行程：300mm；液压缸机械效率。 2. 执行元件类型：液压缸 3. 液压系统名称：压力机液压系统。 设计内容
1. 拟订液压系统原理图； 2. 选择系统所选用的液压元件及辅件； 3. 设计液压缸； 4. 验算液压系统性能； 5. 编写上述1、2、3和4的计算说明书。 压力机液压系统设计 1 压力机的功能 液压机是一种利用液体静压力来加工金属、塑料、橡胶、木材、粉末等制品的机械。它常用于压制工 艺和压制成形工艺，如：锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、翻边、薄板拉深、粉末冶金、压装等等。 液压机有多种型号规格，其压制力从几十吨到上万吨。用乳化液作介质的液压机，被称作水压机，产生的压制力很大，多用于重型机械厂和造船厂等。用石油型液压油图液压机外形图 1－充液筒；2－上横梁；3－上液压缸；4－上滑块；5－立柱；6－下滑块；7－下液压缸；8－电气操纵箱；9－动力机构
做介质的液压机被称作油压机，产生的压制力较水压机小，在许多工业部门得到广泛应用。 液压机多为立式，其中以四柱式液压机的结构布局最为典型，应用也最广泛。图所示为液压机外形图，它主要由充液筒、上横梁2、上液压缸3、上滑块4、立柱5、下滑块6、下液压缸7等零部件组成。这种液压机有4个立柱，在4个立柱之间安置上、下两个液压缸3和7。上液压缸驱动上滑块4，下液压缸驱动下滑块6。为了满足大多数压制工艺的要求，上滑块应能实现快速下行→慢速加压→保压延时→快速返回→原位停止的自动工作循环。下滑块应能实现向上顶出→停留→向下退回→原位停止的工作循环。上下滑块的运动依次进行，不能同时动作。 2 压力机液压系统设计要求 设计一台压制柴油机曲轴轴瓦的液压机的液压系统。 轴瓦毛坯为：长×宽×厚= 365 mm×92 mm×7.5 mm的钢板，材料为08Al，并涂有轴承合金；压制成内径为Φ220 mm的半圆形轴瓦。 液压机压头的上下运动由主液压缸驱动，顶出液压缸用来顶出工件。其工作循环为：主缸快速空程下行慢速下压快速回程静止顶出缸顶出顶出缸回程。 液压机的结构形式为四柱单缸液压机。
单缸液压压力机(200t)设计 摘要 液压机是一种利用液体压力能来传递能量，以实现各种压力加工工艺的机器。通过对液压机的特点及分类的分析，确定了本课题的主要设计内容。在确定了液压机初步设计方案后，决定采用传统理论方法对其设计、计算、强度校核，采用AutoCAD设计软件对上横梁、下横梁、活动横梁、液压缸、立柱、机身结构进行了工程绘图，确定其液压系统的设计方案，给出了液压系统的工作说明书，并对其进行了可行性分析，最后对整个设计进行系统分析，得出切实可行的方案。
Abstract Hydraulic-press is a machine which come to manufacture through using hydraulic press . By analyzing the hydraulic-press machine, this main content of the article was determined. After determining the preliminary design plan of the hydraulic-press machine, the traditional methods was used to design and examination the body of hydraulic-press machine .The 2D and 3D graph about the top-beam, lower-beam, 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
湖南工业大学科技学院 机床电气控制技术 课程设计 资料袋 科技学院学院（系、部） 2011 ~ 2012 学年第二学期课程名称机床电气控制技术指导教师孙晓职称副教授 学生姓名周希专业班级机械设计班级 0901 学号 题目压力机液压系统的电气控制设计 成绩起止日期 2012 年月日～ 2012 年月日 目录清单
课程设计任务书 2011—2012学年第二学期 科技学院学院（系、部）机械设计制造及其自动化专业机设0901 班级课程名称：机床电气控制技术 设计题目：压力机液压系统的电气控制设计 完成期限：自 2012 年月日至 2012 年月日共 1 周 指导教师（签字）： 2012年 6 月 17 日 系（教研室）主任（签字）： 2012年 6 月 17 日
机床电气控制技术 设计说明书 压力机液压系统的电气控制设计起止日期：2012 年月日至2012 年月日学生姓名周希 班级机设0901 学号0912110127 成绩 指导教师(签字) 湖南工业大学科技学院（部） 2012年月日
目录 一、课程设计的内容与要求 (1) 1.1课程设计对象简介 (1) 1.2压力机结构及工作要求 (1) 1.3液压系统工作原理及控制要求 (2) 1.4课程设计的任务 (4) 二、电气控制电路设计 (5) 2.1继电器-接触器电气控制电路的设计 (5) 2.2继电器-接触器电气控制电路图分析及介绍 (5) 2.3选择电气元件 (9) 三、压力机的可编程控制器系统的设计 (10) 3.1可编程控制器控制系统设计的基本原则 (10) 3.2可编程控制器系统的设计 (10) 四、设计体会与总结 (15) 五、参考资料 (16)
闭式单动压力机结构介绍 机身结构：由一个底座，四个立柱组成。与上横梁通过四个穿过机身四角的拉紧螺栓预紧。底座是压力机整体的基础构件，也是主要受力构件，具有足够强度和刚性，其上面安装工作台或移动工作台及其定位装置、固定制子、导轨板。底座内部装有拉伸垫、拉伸垫顶冠，底座的四个角安装四个支腿，有螺栓加热于金固定，整个压力机通过支腿安装在基础上。对四个立柱的压力机，通常设置为： 左前立柱内装有组合阀控制板及空气管路，总气源的压缩空气经组合阀控制板分成若干支路到各执行部位。 左后立柱内装有间歇润滑控制板（有拉伸时），平衡器管路，横梁回油管，滑块回油装置。 右前立柱装有操纵按钮站，吨位显示器（用户特殊要求时） 右后立柱内装有平衡器管路，横梁回油管路等。 在左右立柱内侧各装有模区照明灯和一对模具安全栓。 移动工作台：由工作台板，小车体，滚轮，驱动系统组成。 为了使移动工作台牢固的与底座结合在一起，在底座前后侧安装多个液压夹紧器，通过管路与装在底座左侧或底座接油盘上的移动工作台液压夹紧控制站练成一个系统。当液压夹紧器夹紧时，夹紧油缸上腔进入由气动泵供给的高压油，加紧干便压紧移动工作台，在控制站进入夹紧管路上设有压力继电器，当夹紧力低于16Mpa时，工作台夹紧会不牢固（冲压时，可能会出现工作台移位而损坏模具与冲压零件），此时，滑块不能开动。 横梁主传动：压力机的主传动齿轮，轴，偏心体，连杆，导柱等封闭在横梁体内，在横梁顶面上安装主电机支架，横梁后面安装又飞轮支承，飞轮离合器，飞轮制
动器，横梁前面装有制动器，微调装置，凸轮开关。 主传动通常呈前后方向布置，一般分为三级减速。第一级为M型多楔带传动，第二级为高速级齿轮传动，第三级为低速级齿轮传动。冲动机构的动力是由装在可调支架上的主电机带动飞轮转动，然后通过离合器、两级齿轮传动，带动偏心连杆，实现滑块的上下往复运动。 离合器制动器采用气动联锁控制。飞轮制动安器安装在飞轮侧下方，用于主电机停止后将飞轮快速刹住。 可调速压力机目前应用的调速传动是，用交流变频调速或一直流调速电机改变飞轮的速度的办法来达到行程次数变化的目的。压力机的飞轮是用在压力机行程不工作期间储存能量，并在需要时释放能量，飞轮的能量与它的旋转速度的平方成正比。当飞轮速度降低时，他的能量输出会变化很大。客户工艺人员在选择设备使用规范时，应特别注意这种变化。 离合器制动器：常用的离合器制动器为气动（干式），或液压（湿式），结构又一下几种形式： 组合式摩擦离合器制动器，中小型压力机上广泛使用 悬臂式摩擦离合器制动器，为了减少摩擦离合器，制动器在接合及制动过程中的发热，降低摩擦表面的温度升高和提高摩擦片的寿命，主要措施是减少离合器、制动器的从动部分的主动惯量。悬臂式摩擦离合器制动器的制动器部分的冷却一般采用自然通风或采用单风扇冷却。湿式离合器和制动器，在干式摩擦离合器制动器中，转速过高往往会出现离合器过热和摩擦片，容易损坏的问题。湿式离合器和制动器弥补了这一不足，特点如下： 1、采用铜基粉末冶金摩擦片与淬火钢圆盘作为摩擦副并浸油润滑。
本篇再考察一道曲柄滑块机构的设计。同样是给定行程速比系数来确定杆长。 设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速比系数为1.5，滑块的行程50 ，导路的偏距20 ，求曲柄和连杆长度，并求其最大压力角。 问题分析 首先设计机构，然后再求最大压力角。 机构的设计。先计算出行程速比系数如下 那么根据题意，最后的结果应当如下图。滑块的两个极位之间距离是50mm，而固定铰链A 在与CD平行20mm的直线上，而且A点到C,D的夹角是36度。 图解总是从已知条件开始，然后逐步确定未知因素。本问题中知道三个数字：50mm,20mm,36度。而这个36度时与DC的距离相关的，所以图解时先画出滑块的两个极限位置，然后确定铰链A所在的水平线，接着就是根据36度这个条件最终确定A的位置。 （1）确定滑块的极位及固定铰链A所在的直线
先绘制水平线段C2C1，使得其距离为50mm. 然后在其上方20mm的地方绘制一条水平直线I.那么铰链A就应该在这条直线上。（2）根据极位夹角确定铰链A所在的圆 下面要根据极位夹角来确定A所在的曲线，这样，该曲线与上述曲线相交就可以唯一确定A点的位置。 A点到C1，C2形成的夹角是36度。那么所有与C1，C2形成夹角为36度的点有什么特征呢？---圆周角具有这种特征。 从几何知道，在一个圆上面，对应于同一个圆弧的圆周角都相等。基于这一点，过C2做直线垂直于C2C1，而作射线C1E与C2C1夹角为90-36=54度，二者交于点E,则C2EC1这个角度就是36度。 现在以C1E为直径做一个圆，则在该圆上任意取一点，该点与C2C1连线的夹角就都是36度，从而A点必然在该圆上面。 根据上述规则做出的上图发现，该圆与水平线I并不相交。这意味着作图有问题。实际上，刚才作的C1E在C2C1之下，所以导致不相交。因此改变策略，在C2C1之上作C1E,使得它与C2C1的夹角为54度。 然后以C1E为直径作出一个圆。该圆与直线I有两个交点：A1和A2。这样，该问题有两组解。但是观察下图可以发现，取A1或者A2，实际上结果是一样的，只是关于C2C1的中垂线对称而已。所以这里只取A1这个点，它就是固定铰支座A。 （3）测量曲柄和连杆的尺寸 量取A1C1，A1C2如下图。 则可以推知曲柄和连杆的长度 到此为止，连杆机构设计完毕。 （4）得到最大的压力角 从图中可以发现，当滑块在最左边时，有最大的压力角（滑块受到的推力与滑块速度方向的夹角），测量得到角度为53度。 至此，该曲柄滑块机构的设计和分析结束。
毕业设计(论文)开题报告 题目： 35吨液压压力机设计 学生姓名：学号： 专业：机械设计制造及其自动化 指导教师： 2014 年4月8日
1文献综述 1.1液压压力机的发展与研究现状 压力机的发展历史只有100年。压力机是伴随着工业革命的的进行而开始发展的，蒸汽机的出现开创了工业革命的时代，传统的锻造工艺和设备逐渐不能满足当时的要求。因此在1839年，第一台蒸汽锤出现了。此后伴随着机械制造业的迅速发展，锻件的尺寸也越来越越大，锻锤做到百吨以上，即笨重又不方便。在1859-1861年维也纳铁路工厂就有了第一批用于金属加工的7000KN、10000KN和12000KN的液压机，1884年英国罗切斯特首先使用了锻造钢锤用的锻造液压机，它与锻锤相比具有很好的优点，因此发展很快，在1887-1888年制造了一系列锻造液压机，其中包括一台40000KN的大型水压机，1893年建造了当时最大的12000KN的锻造水压机。在第二次世界大战后，为了迅速发展航空业。美国在1955年左右先后制造了两台31500KN和45000KN大型模锻水压机。 近二十年来，世界各国在锻造操作机与锻造液压机联动机组，大型模锻液压机，挤压机等各种液压机方面又有了许多新的发展，自动测量和自动控制的新技术在液压机上得到了广泛的应用，机械化和自动化程度有了很大的提高。再来看一下我国的情况，在解放前，我国属于半殖民地半封建社会的国家，没有独立的工业体系，也根本没有液压机的制造工业，只有一些修配用的小型液压机。解放后我国迅速建立独立自主的完整的工业体系，同时仿造并自行设计各种液压机，同时也建立了一批这方面的科研队伍。到了六十年代，我国先后成套设计并制造了一些重型液压机，其中有300000KN的有色金属模锻水压机，120000KN有色金属挤压水压机等。特别是近十年来，又有了一些新的发展。比如，设计并制造了一批较先进的锻造水压机，并已向国外出口，与此相应的，我国也陆续制造了各种液压机的系列及零部件标准。但是，我们也应清楚地意识到我们与发达国家相比还有很大的差距，还不能满足国民经济和国防建设的需要。许多先进的设备和大型机仍需进口，目前应充分发挥我们的优势，加强我国在这方面的竞争力，这不仅是有助于我们从制造业大国向制造业强国的转变也是国家安全的需要。 1.2 液压压力机的应用 作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用[1]。与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构
压力机液压系统 院系：工业中心 班级：106001班 学号：100203120 姓名：王永安
压力机液压系统 （一）、压力机简介 压力机是一种结构精巧的通用性压力机。具有用途广泛，生产效率高等特点，压力机可广泛应用于切断、冲孔、落料、弯曲、铆合和成形等工艺。通过对金属坯件施加强大的压力使金属发生塑性变形和断裂来加工成零件。机械压力机工作时由电动机通过三角皮带驱动大皮带轮(通常兼作飞轮)，经过齿轮副和离合器带动曲柄滑块机构，使滑块和凸模直线下行.压力机是锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、粉末冶金、成形、打包等工艺中广泛应用的压力加工机械，是最早应用液压传动的机械之一。压力机的类型很多，其中以四柱式液压机最为典型。主机为三梁四柱式结构，上滑块由四柱导向、上液压缸驱动，实现“快速下行→慢速加压→保压延时→快速回程→原位停止”的动作循环。下液压缸布置在工作台中间孔内，驱动下滑块实现“向上顶出→向下退回”或“浮动压边下行→停止→顶出”的动作循环。压力机液压系统以压力控制为主，系统压力高，流量大，功率大，尤其要注意如何提高系统效率和防止产生液压冲击。 机械原理:压力机通常由电动机通过摩擦盘带动飞轮轮缘而使飞轮旋转，所以这种压力机又称摩擦压力机，中国最大的摩擦压力机为25兆牛。更大规格的压力机用液压系统驱动飞轮，称为液压螺旋压力机，最大规格的有125兆牛。后来又出现用电机直接驱动飞轮的电动压力机，它的结构紧凑，传动环节少，由于换向频繁，对控制电器要求较高，并需要特殊电机。 旋压力机无固定下死点，对较大的模锻件，可以多次打击成形，可以进行单打、连打和寸动。打击力与工件的变形量有关，变形大时打击力小，变形小（如冷击）时打击力大。在这些方面，它与锻锤相似。但它的滑块速度低（约0.5米/秒，仅为锻锤的1/10），打击力通过机架封闭，故工作平稳，振动比锻锤小得多，不需要很大的基础。压力机装有打滑保险机构，将最大打击力限制在公称压力的2倍以内，以保护设备安全。 压力机的下部都装有锻件顶出装置。螺旋压力机兼有模锻锤、机械压力机等多种锻压机械的作用，万能性强，可用于模锻、冲裁、拉深等工艺。此外，螺旋压力机，特别是摩擦压力机结构简单，制造容易，所以应用广泛。螺旋压力机的缺点是生产率和机械效率较低。 （二）3150KN通用液压系统工作原理及特点 3150KN通用液压机的液压系统有两个泵，主泵1是一个高压、大流量恒功率（压力补偿）变量泵，最高工作压力由溢流阀4的远程调压阀5调压。辅助泵2是一个低压小流量定量泵，用于供应液动阀的控制油，其压力由溢流阀3调整。 （1）启动按启动按扭，电磁铁全部处于失电状态，主泵1输出的油经三位四通电液换向阀6中位及阀21中位流回油箱，空载启动。 （2）上缸快速下行电磁铁1Y、5Y得电，阀6换至右位，控制油经阀8右位使液控单向阀9打开。
目录 一液压系统原理设计 (1) 1 工况分析 (1) 2拟定液压系统原理图 (4) 二液压缸的设计与计算 (6) 1 液压缸主要尺寸的确定 (6) 2 液压缸的设计 (7) 三液压系统计算与选择液压元件 (10) 1 计算在各工作阶段液压缸所需的流量 (10) 2 确定液压泵的流量,压力和选择泵的规格 (10) 3 液压阀的选择 (12) 4 确定管道尺寸 2 液压缸的设计 (12) 5 液压油箱容积的确定 (12) 6 液压系统的验算 (12) 7 系统的温升验算 (15) 8 联接螺栓强度计算 (16) 四设计心得 (17) 五参考文献 (17)
一 液压系统原理设计 1 工况分析 设计一台小型液压压力机的液压系统，要求实现：快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止工作循环。快速往返速度为3m /min ，加压速度为40-250mm /min ，压制力为300000N ，运动部件总重力为25000N ，工作行程400mm ，油缸垂直安装，设计压力机的液压传动系统。 液压缸所受外负载F 包括五种类型，即： F= F 压 + F 磨 +F 惯+F 密+G 式中： F 压-工作负载，对于液压机来说，即为压制力； F 惯-运动部件速度变化时的惯性负载； F 磨-导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力。液压缸垂直安装，摩擦力 相对于运动部件自重，可忽略不计； F 密-由于液压缸密封所造成的运动阻力； G - 运动部件自重。 液压缸各种外负载值 1) 工作负载： 液压机压制力F 压=300000N 2) 惯性负载： N t g V G F 20.255103 .08.93 25000≈??=??= 惯 3) 运动部件自重： G =25000N 4) 密封阻力 F 密=0.1F (F 为总的负载) 5) 摩擦力 液压缸垂直安装，摩擦力较小，可忽略不计。
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.doczj.com/doc/7012830769.html,）压力机的分类及结构 变宝网10月25日讯 压力机是一种统称，它包含了冲床、液压机，具有用途广泛、生产效率高的特点，它通过对金属坯件施加强大的压力使金属发生塑性变形和断裂来加工成零件。所以下面就带大家详细的了解一下压力机。 一、压力机的分类 气动压力机 气动压力机是由气液增压缸+工作台+控制逻辑阀组成的压力机！采用气动和液压进行出力！3KG——7KG的气源可达到1吨到100吨的高压出力！ 螺旋压力机 螺旋压力机用螺杆、螺母作为传动机构，并靠螺旋传动将飞轮的正反向回转运动转变为滑块的上下往复运动的锻压机械。工作时，电动机使飞轮加速旋转以储蓄能量，同时通过螺杆、螺母推动滑块向下运动。当滑块接触工件时，飞轮被迫减速至完全停止，储存的旋转动能转变为冲击能，通过滑块打击工件，使之变形。打击结束后，电动机使飞轮反转，带动滑块上升，回到原始位置。螺旋压力机的规格用公称工作力来表示。 曲柄压力机 曲柄压力机是一种最常用的冷冲压设备，用作冷冲压模具的工作平台。其结构简单，使用方便。按床身结构形式的不同，曲柄压力机可分为开式曲柄压力
机或闭式曲柄压力机；按驱动连杆数的不同可分为单点压力机或多点压力机；按滑块数是一个还是两个可分为单动压力机或双动压力机。 多工位压力机 多工位压力机是先进的压力机设备，是多台压机的集成，一般由线头单元、送料机构、压力机和线尾部分组成。最快节拍可达40次/分以上、可满足高速自动化生产。线头单元可分为拆垛单元、磁性皮带及清洗、涂油设备等；送料机构一般由送料双臂组成；压机一般分为多滑块和单滑块，根据不同需求进行选择，线尾部分一般由输送皮带构成。 二、压力机的机械原理 压力机由电机经过传动机构带动工作机构，对工件施加工艺力。传动机构为皮带传动、齿轮传动的减速机构；工作机构分螺旋机构、曲柄连杆机构和液压缸。 压力机分螺旋压力机、曲柄压力机和液压机三大类。曲柄压力机又称为机械压力机。 螺旋压力机无固定下死点，对较大的模锻件，可以多次打击成形，可以进行单打、连打和寸动。打击力与工件的变形量有关，变形大时打击力小，变形小（如冷击）时打击力大。在这些方面，它与锻锤相似。但它的打击力通过机架封闭，故工作平稳，振动比锻锤小得多，不需要很大的基础。
倒勾处理(滑块) 一?斜撑销块的动作原理及设计要点 是利用成型的开模动作用，使斜撑梢与滑块产生相对运动趋势，使滑块沿开模方向及水平方向的两种运动形式，使之脱离倒勾。如下图所示： 上图中： β=α+2°～3°(防止合模产生干涉以及开模减少磨擦) α≦25°(α为斜撑销倾斜角度) L=1.5D (L为配合长度) S=T+2～3mm(S为滑块需要水平运动距离；T为成品倒勾) S=(L1xsina-δ)/cosα(δ为斜撑梢与滑块间的间隙,一般为0.5MM； L1为斜撑梢在滑块内的垂直距离)
二?斜撑梢锁紧方式及使用场合 简图说明 适宜用在模板较薄且上固定 板与母模板不分开的情况下配 合面较长，稳定较好 适宜用在模板厚、模具空间大 的情况下且两板模、三板板均 可使用 配合面L≧1.5D(D为斜撑销直径) 稳定性较好 适宜用在模板较厚的情况下 且两板模、三板板均可使用， 配合面L≧1.5D(D为斜撑销直径) 稳定性不好,加工困难.
适宜用在模板较薄且上固定板 与母模板可分开的情况下 配合面较长，稳定较好 三?拔块动作原理及设计要点 是利用成型机的开模动作，使拔块与滑块产生相对运动趋势，拨动面B拨动滑块使滑块沿开模方向及水平方向的两种运动形式，使之脱离倒勾。 如下图所示： 上图中： β=α≦25°(α为拔块倾斜角度)
H1≧1.5W (H1为配合长度) S=T+2～3mm (S为滑块需要水平运动距离；T为成品倒勾) S=H*sinα-δ/cosα (δ为斜撑梢与滑块间的间隙,一般为0.5MM； H为拔块在滑块内的垂直距离) C为止动面，所以拨块形式一般不须装止动块。(不能有间隙) 四?滑块的锁紧及定位方式 由于制品在成型机注射时产生很大的压力,为防止滑块与活动芯在受到压力 而位移,从而会影响成品的尺寸及外观(如跑毛边),因此滑块应采用锁紧定位，通常称此机构为止动块或后跟块。 常见的锁紧方式如下图： 简图说明简图说明 滑块采用镶拼式锁紧方式,通常可用标准件.可查标准零件表,结构强度好.适用于锁紧力较大的场合.采用嵌入式锁紧方 式,适用于较宽的 滑块 滑块采用整体式锁紧方式,结构刚性好但加工困难脱模距小适用于小型模具.采用嵌入式锁紧方式适用于较宽的滑块.
另附CAD系统原理与装配图但是不保证及时回信一般3～5天收信一次 目录 一液压系统原理设计 (1) 1 工况分析 (1) 2拟定液压系统原理图 (4) 二液压缸的设计与计算 (6) 1 液压缸主要尺寸的确定 (6) 2 液压缸的设计 (7) 三液压系统计算与选择液压元件 (10) 1 计算在各工作阶段液压缸所需的流量 (10) 2 确定液压泵的流量,压力和选择泵的规格 (10) 3 液压阀的选择 (12) 4 确定管道尺寸 2 液压缸的设计 (12) 5 液压油箱容积的确定 (12) 6 液压系统的验算 (12) 7 系统的温升验算 (15) 8 联接螺栓强度计算 (16) 四设计心得 (17) 五参考文献 (17)
一 液压系统原理设计 1 工况分析 设计一台小型液压压力机的液压系统，要求实现：快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止工作循环。快速往返速度为3m /min ，加压速度为40-250mm /min ，压制力为300000N ，运动部件总重力为25000N ，工作行程400mm ，油缸垂直安装，设计压力机的液压传动系统。 液压缸所受外负载F 包括五种类型，即： F= F 压 + F 磨 +F 惯+F 密+G 式中： F 压-工作负载，对于液压机来说，即为压制力； F 惯-运动部件速度变化时的惯性负载； F 磨-导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力。液压缸垂直安装，摩擦力 相对于运动部件自重，可忽略不计； F 密-由于液压缸密封所造成的运动阻力； G - 运动部件自重。 液压缸各种外负载值 1) 工作负载： 液压机压制力F 压=300000N 2) 惯性负载： N t g V G F 20.255103 .08.93 25000≈??=??= 惯 3) 运动部件自重： G =25000N 4) 密封阻力 F 密=(F 为总的负载) 5) 摩擦力 液压缸垂直安装，摩擦力较小，可忽略不计。
《材料成型设备与控制》实验报告 实验名称：压力机的结构与操作 实验目的：了解常见液压机主要性能，了解液压机其操作过程，掌握液压机组成及其工作原理，了解液压机主要使用场合。 实验内容：本次实验为展示性试验，主要介绍了以下几种液压机： 1.管材数控液压成型机（YQT160-50-30T）：适用于管材液压成型，如 T型三通管液压胀形和变直径圆管吸能元件液压胀形与折叠。其特点 是制件精度高，性能好，耗材小；设备能耗低，环境友好。 该成型机的关键参数如下： 主缸合模力：1600kN；主缸行程：500mm 左右缸推力：500kN；左右缸行程：200mm 后缸推力：300kN；后缸行程：200mm 成型液压力：1——100Mpa,高压流量：33L/min,低压流量：68L/min 外形尺寸：2697x1629x2540mm；工作台有效尺寸：535x470mm； 大电机功率：5.5Kw; 小电机功率：4Kw；重量：4900Kg 2.框架式金属挤压液压机（YC61D-160）：主要用于精密金属零件冷 挤压成形工艺，也可以进行冲裁，弯曲，拉深，翻边，校正，压装等 成形工艺。 该成型机的关键参数如下： 总力：1600kN；顶出力：250kN； 电机功率：22Kw;系统最大工作压力：25MPa 开口高度：750mm；顶出行程：200mm 滑块行程：400mm；工作速度：10——30mm/s 工作台尺寸：500x500 3.双动薄板拉深液压机（YC288-100/160）：主要用于精密金属薄板零
件的冷冲压拉深成形工艺，也可进行冲裁，弯曲，翻边，校正，压装等成形工艺。 该成型机的关键参数如下： 总力：1600kN;拉伸力:1000kN;压边力630kN;液压垫力400 主电机功率:7.5kw;系统最大工作压力25MPa 拉深滑块行程：600；开口高度：800；工作速度：5——10mm/s 压边滑块行程：400；开口高度：500；工作速度：5——10mm/s 工作台尺寸：1200x850mm；液压垫孔尺寸:600x300 4.板材数控液压成型机（YHF28-63/40）：板材数控液压成型机主要用于薄板充液拉深成形，特别适用于制造高精度复杂曲面结构件，如车灯反射镜，化工磁力泵隔离套等。 该成型机的关键参数如下： 总压力：630 kN；主缸最大行程：600mm 最大总压边力：400kN；压边缸行程400：mm 变压边力范围：10—300kN；工作台面尺寸：500x500mm；液压力：1—25Mpa
目录1工况分析与计算 1.1工况分析 1.1.1工作循环 1.1.2工作循环图绘制 1.2负载分析与计算 1.2.1负载分析 1.2.2负载计算 （1）负载压力计算 （2）负载流量计算 1.2.3负载图与速度图绘制 2液压系统图的拟定 2.1系统功能分析 2.2系统图的拟定 2.3系统图的绘制 2.4系统功能说明 3液压元件的计算与选择 3.1确定液压泵的型号及电动机功率 3.2阀类元件及辅助元件的选择 3.3元件列表 4液压缸设计 4.1液压缸结构的拟定 4.2液压缸结构的计算 4.3液压缸结构图
4.4液压缸结构校核5设计总结
1工况分析与计算
本系统中的负载压力及执行部件的自重较高，系统所需流量较高，功率损失较大， 发热量大。因此选用双作用单出活塞缸作为执行元件，斜盘式柱塞泵作为动力元件，采用循环水冷却。 1.1.1工作循环 主缸（上液压缸）驱动上滑块实现“快速下行—慢速加压—保压延时—快速返回—原位停止”的动作循环 顶出缸（下液压缸）驱动下滑块实现：“向上顶出—停留—快速返回—原位停止”的动作循环。 1.1.2工作循环图绘制 工作循环图见图1-1。 主缸 快退 顶出缸 图1-1 液压缸工作循环图 1.2负载分析与计算 快进 工进 快退 快进 工进 保压
平衡负载：1000KN 1)启动：0=-=平衡F F F G 2)加速：KN t g v G F a 25.212 .0608.95 .21000=???=??= KN F F F F G 25.21-a =+=平衡 3)快下行程：0-==平衡F F F G 4)减速：KN t g v G F a 55.192 .0608.92.0-5.21000=???=??= ） （ KN F F F F G 55.19-a =+=平衡 5)工进行程：KN F F G 800== 6)制动：KN t g v G F a 7.12 .0608.92 .01000=???=??= 7)保压：0=F 8)快上启动：a G F F F += KN t g v G F a 3.10852 .0608.910 1000=???=??= 9)快退：KN F F G 1000== 10)制动：a G F F F -= KN t g v G F a 7.9142 .0608.910 1000=???=??= 以上式中F-----液压缸载荷 a F -----下行部件所受惯性力 G-----模具下行部分重力 t ?-----活塞速度变化量 t ?-----活塞缸速度变化所用时间。 1.2.2负载计算 确定主液压缸结构尺寸 液压系统最高工作压力32mpa ，在本系统中选用工作压力为20mpa 。 模具下行部分质量取1000KN 。 主液压缸内径D ： mm 6.2252256.0102014.3101000446 3 ==????==m P G D π主 根据GB/T2348-1993 主液压缸内径D 值取圆整mm 250=主D 主液压缸活塞杆径d:
哈尔滨工业大学 液压传动大作业 设计说明书 设计题目压力机液压系统设计机电工程学院 1308XXX 班 设计者 XXX 201X 年XX 月 XX 日 流体控制及自动化系 哈尔滨工业大学
液压传动大作业任务书 学生姓名 XXXX 班号 1308XXX 学号 11308XXXXX 设计题目压力机液压系统 1. 液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数： 单缸压力机液压系统，工作循环：低压下行→高压下行→保压→低压回程→上限停止。自动化程度为半自动，液压缸垂直安装。 最大压制力：380×104N；最大回程力：76×104N；低压下行速度：40mm/s；高压下行速度：3mm/s；低压回程速度：40mm/s；工作行程：600mm。 2. 执行元件类型：液压缸 3. 液压系统名称：压力机液压系统。 设计内容 1. 拟订液压系统原理图； 2. 选择系统所选用的液压元件及辅件； 3. 设计液压缸； 4. 验算液压系统性能； 5. 编写上述1、2、3和4的计算说明书。 指导教师签字 教研室主任签字
年月日签发 一、工况分析 1.主液压缸 （1）负载 压制力：压制时工作负载可区分为两个阶段。第一阶段负载力缓慢地线性增加，达到最大压制力的10%左右，其上升规律也近似于线性，其行程为90 mm（压制总行程为110 mm）第二阶段负载力迅速线性增加到最大压制力×106 N，其行程为20 mm。 回程力（压头离开工件时的力）：一般冲压液压机的压制力与回程力之比为5～10，本压力机取为5，故回程力为F h= ×105 N。 因移动件质量未知，参考其他液压机取移动件（包括活塞、活动横梁及上模）质量＝3000 kg。 （2）行程及速度 快速空程下行：行程S l = 490 mm，速度v1＝40 mm/s； 工作下压：行程S2 = 110 mm，速度v2＝3 mm/s。 快速回程：行程S3 = 600 mm，速度v3＝40 mm/s。 2.顶出液压缸 （1）负载：顶出力（顶出开始阶段）F d＝×105 N，回程力F dh= 2×105 N。 （2）行程及速度；行程L4 = 120 mm，顶出行程速度v4＝40 mm/s，回程速度v5＝120 mm/s。 液压缸采用V型密封圈，其机械效率ηcm＝。压头起动、制动时间： s。 设计要求。本机属于中小型柱式液压机，有较广泛的通用性，除了能进行本例所述的压制工作外，还能进行冲孔、弯曲、较正、压装及冲压成型等工作。对该机有如下性能要求： （1）为了适应批量生产的需要应具有较高的生产率，故要求本机有较高的空程和回程速度。 （2）除上液压缸外还有顶出缸。顶出缸除用以顶出工件外，还在其他工艺过程中应用。主缸和顶出缸应不能同时动作，以防出现该动作事故。 （3）为了降低液压泵的容量，主缸空程下行的快速行程方式采用自重快速下行。因此本机设有高位充液筒（高位油箱），在移动件快速空程下行时，主缸上部形成负压，充液筒中的油液能吸入主缸，以补充液压泵流量之不足。 （4）主缸和顶出缸的压力能够调节，压力能方便地进行测量。 （5）能进行保压压制。
1、机械压力机概述 1.1 机械压力机介绍 机械压力机是在锻压生产中得到广泛应用的锻压设备之一。它几乎可以进行所有的锻压工艺。例如：板料冲压、摸锻、冷热挤压、粉末冶金及冷热精压等。 锻压生产是一种无切屑和少切屑的先进加工工艺。它具有很多的优点，能达到产品质量好，材料消耗少和生产率高的要求。 曲柄压力机是采用机械传动的锻压机器。通过传动系统把电动机的运动和能量传给工作机构，从而使坯料获得确定的变形，制成所需的工件。 机械压力机作为机电液一体化技术密集型产品适用于薄板件的拉深、成型、弯曲、校正、冲裁等各种冷冲压工艺，可广泛用于汽车、拖拉机、电器及国防等工业部门，是加工汽车覆盖件的关健冲压设备。 我公司自1985年以来先后引进了日本小松公司的机械压力机，德国埃尔富特公司的多连杆压力机，德国舒勒公司的高速精密压力机等具有世界先进水平的压力机产品，经过近二十年的不断改进、创新，与上述世界著名压力机生产厂不断的技术引进和技术交流，结合用户的实际要求使我公司的产品无论是在产品结构、精度、技术水平均达到国内领先，世界先进水平。目前我公司可生产公称压力400吨到2000吨的机械压力机，传动型式可以是曲柄的也可以是多连杆的。我公司生产的压力机具有先进的电气控制系统，可靠的安全保护系统，精确的检测系统，滑块行程可无级调速。控制系统采用了可编程控制器（PC）控制，检测系统采用了电子凸轮和OK监视系统，使压力机循环角度与控制角度可随时显示或修正。两个可移动工作台和模具快速夹紧装置便于提高生产率。我公司研制的大型多连杆压力机不仅公称压力可以达到600吨、800吨、1000吨、1200吨1300吨、1500吨、1600吨和2000吨，(到目前为止我们设计最大吨位的压力机是2600T)，而且杆数上也从六杆、八杆到十杆，在国内还没有几家厂家能自行开发研制，所以多连杆压力机的研制成功，填补了国内该项目的空白。 1.2 机械压力机各部分结构及功能 曲柄压力机的工作原理如下： 电动机通过三角皮带将运动传给大皮带轮，从而通过齿轮把运动传给偏心齿轮，连杆的上端套在偏心齿轮上，下端与滑块用铰链连接，因此，就将齿轮的旋转运动变成滑块的往复运动。上模装在滑块上，下模装在工作台上。当材料放在
另附系统原理与装配图如有需要发电邮至007@163 但是不保证及时回信一般3～5天收信一次 目录 一液压系统原理设计 (1) 1 工况分析 (1) 2拟定液压系统原理图 (4) 二液压缸的设计与计算 (6) 1 液压缸主要尺寸的确定 (6) 2 液压缸的设计 (7) 三液压系统计算与选择液压元件 (10) 1 计算在各工作阶段液压缸所需的流量 (10) 2 确定液压泵的流量,压力和选择泵的规格 (10) 3 液压阀的选择 (12) 4 确定管道尺寸 2 液压缸的设计 (12) 5 液压油箱容积的确定 (12) 6 液压系统的验算 (12) 7 系统的温升验算 (15) 8 联接螺栓强度计算 (16) 四设计心得 (17) 五参考文献 (17)
一 液压系统原理设计 1 工况分析 设计一台小型液压压力机的液压系统，要求实现：快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止工作循环。快速往返速度为3，加压速度为40-250，压制力为300000N ，运动部件总重力为25000N ，工作行程400，油缸垂直安装，设计压力机的液压传动系统。 液压缸所受外负载F 包括五种类型，即： F 压 + F 磨 惯密 式中： F 压-工作负载，对于液压机来说，即为压制力； F 惯-运动部件速度变化时的惯性负载； F 磨-导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力。液压缸垂直安装，摩擦力 相对于运动部件自重，可忽略不计； F 密-由于液压缸密封所造成的运动阻力； 运动部件自重。 液压缸各种外负载值 1) 工作负载： 液压机压制力F 压=300000N 2) 惯性负载： N t g V G F 20.255103 .08.93 25000≈??=??= 惯 3) 运动部件自重： 25000N 4) 密封阻力 F 密=0.1F (F 为总的负载) 5) 摩擦力 液压缸垂直安装，摩擦力较小，可忽略不计。