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冲压模液压系统设计

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攀枝花学院本科课程设计摘要液压机是一种用静压来加工金属、塑料、橡胶、粉末制品的机械，在许多工业部门得到了广泛的应用。

液压机的类型很多，其中四柱式液压机是最为典型，应用也最广泛。

这种液压机在它的四个立柱之间安置着主、辅两个液压缸。

主液压缸驱动上滑块，实现“快速下行—慢速下行、加压—保压—卸压换向—快速返回—原位停止”的动作循环。

在这种液压机上，可以进行冲剪、弯曲、翻边、拉深、装配、冷挤、成形等多种加工工艺。

关键词液压系统，液压机，冲压模攀枝花学院本科课程设计目录摘要 (Ⅰ)1 明确系统设计要求 (1)1.1设计要求 (1)1.2设计任务说明 (1)1.2.1冲压模液压系统的工作原理 (1)1.2.2 主机动作循环图 (1)2 运动参数和负载参数分析 (2)3 确定液压缸参数编制工况图 (3)4拟定液压系统图 (5)5液压元件的选择 (7)5.1液压泵 (7)5.2阀类元件及辅助元件 (7)5.3油管元件 (8)5.4油箱的容积计算 (9)6液压系统性能的运算 (9)6.1 压力损失和调定压力的确定 (9)6.1.1 沿程压力损失 (9)6.1.2 局部压力损失 (10)6.1.3 总的压力损失 (10)6.1.4压力阀的调定值计算 (10)6.2油液温升验算 (11)7油箱设计 (12)7.1壁厚、箱顶及箱顶元件的设计 (12)7.2箱壁、清洗孔、吊耳、液位计的设计 (12)7.3箱底、放油塞及支架的设计 (13)7.4油箱内隔板及除气网的设置 (13)7.5油箱的装配图及零件图的绘制 (13)参考文献 (14)1．明确系统设计要求1.1，设计要求1、主机的用途、主要结构、总体布局；主机对液压系统执行元件在位置布置和空间尺寸以及质量上的限制。

2、主机的工艺流程或工作循环；液压执行元件的运动方式（移动、转动或摆动）及其工作范围。

3、主机各液压执行元件的动作顺序或互锁要求，各动作的同步要求及同步精度。

4、液压吃性元件的负载和运动速度的大小及其变化范围。

5、对液压系统工作性能（如工作平稳性、转换精度等）、工作效率、自动化程度等方面的要求。

6、液压系统的工作环境和工作条件，如周围介质、环境温度、湿度、尘埃情况、外界冲击振动等。

7、其他方面的要求，如液压装置在外观、色彩、经济性等方面的规定或限制。

1.2 设计任务说明1.2.1．冲压模液压系统的工作原理：冲压模的凸模安装在油缸上，凹模安装在工作台上，在工作台上10mm处安装有一接近开关，当冲压油缸快速下行到接近开关处时，变为慢速下降，直到将钢板冲进凹模，到达凹模的底部时，开时保压5秒，然后快速返回。

设计参数，快速下行速度：0.05m/s；慢进下行速度：0.008m/s；最大冲压力：700KN；快速行程：350mm；慢事行程：100mm，起动时间为0.02s。

1.2.2．首先根据主机要求画出动作循环图，如图1.1所示压制保压快速下降快速返回停止图1.1 2 运动参数和负载参数分析由于冲压机作上下直线运动，且行程不大（450mm ），故可选择单杆液压缸作执行件。

根据技术要求和已知参数对液压缸各工况负载进行计算，计算结果如下见表2.1表2.1液压缸各工况负载工况计算公式 外负载/N 其它工况质量忽略不计 0慢速压制 700000=εF 700000根据已知参数，各工况持续时间近似计算结果见表2.2表2.2工况持续时间工况计算公式 时间/s 快速下降 11135050l t v == 7 慢速压制 2221008l t v == 12.5保压 35t =5 快速返回 950450134===v l t 9利用以上数据并在负载和速度过渡过阶段做粗略的线性处理得如图所示的冲压机液压缸负载循环图和速度循环图如图2.1所示。

图2.1液压缸负载循环图和速度循环图3 确定液压缸参数编制工况图（1）计算液压缸有效面积根据表23.2-7先选择液压缸的工作压力125P MPa =将液压缸的无杆腔作为主工作腔，考虑到液压缸下降时，滑块自重采用液压方式平衡，即要有一定的背压力，通过调节溢流阀3来产生背压力，取背压力20.5P MPa =，则可计算出液压缸无杆腔的有效面积，取机械效率为0.9m η= 液压缸无杆腔的有效面积：2max 1617000000.030.92510m F A m P η===⨯⨯⨯ 液压缸内径：1440.030.195195A D m mm ππ⨯⨯====按GB/T2348-1993，取标准值D=200mm=20cm 。

根据有杆腔无杆腔面积比取标准值d=12.5cm液压缸的实际有效面积为：22212031444A D cm ππ==⨯= 2222223.191)5.1220(4)(4cm d D A =-=-=ππ对于双作用单活塞缸来说，如3.1图所示。

图3.1活塞缸1A ——活塞无杆腔侧有效面积，2m ,2A ——活塞有杆腔侧有效面积，2m P ——供油压力（工作油压），MPaD ——活塞直径（即液压缸内径），md ——活塞杆直径，m（2）液压缸在工作循环中各阶段的压力和流量计算见表3.1表3.1各阶段的压力和流量计算 工作阶段 计算公式 负载/N 工作腔压力/Pa 输入流量 3/cm s/min L 快速下降 11mF P A η= 111q v A = 28260 1000000 1570 94.2 减速压制保压 21mF P A η= 221q v A = 700000 25000000 251.2 15.1 快速返回 32m F P A η= 332q v A = 13774 800000 956.5 57.4（3）循环中各阶段的功率计算如表3.2：表3.2各阶段的功率计算减速保压 W q p P 6280102.251102566222=⨯⨯⨯==-由表3.1和3.2的数据绘出工况图3.2图3.2凸模液压机液压缸工况图4拟定液压系统图考虑到液压机工作时所需功率较大，固采用容积调速方式。

（1）当液压缸反向回程时，泵的流量恢复全流量供油。

液压缸的运动方向采用在位四通M型电磁换向阀和二位二通电磁换向阀控制。

停机时三位四通换向阀处于中位，使液压泵卸荷；（2）为了防止压力头在下降过程中因自重而出现速度失控的现象，在液压缸有杆腔回路上设置一个调速阀；（3）为了压制时保压，在无杆腔进油路上和有杆腔回油路上设置一个液控单向阀；（4）为了使液压缸下降过程中压力头由于自重使下降速度越来越快，在三位四通换向阀处于右位时，回油路口应设置一个溢流阀作背压阀使回油路有压力而不至于使速度失控；（5）为了使系统工作时压力恒定，在泵的出口设置一个溢流阀，来调定系统压力。

由于本机采用接近开关控制，利用接近开关来切换换向阀的开与关以实行自动控制；（6）为使液压缸在压制时不至于压力过大，设置一个压力继电器，利用压力继电器控制最大压力，当压力达到调定压力时，压力继电器发出电信号，控制电磁阀实现保压；液压系统原理图，如图4.1图4.1液压系统原理图攀枝花学院本科课程设计5 液压元件的选择5.1 液压泵由液压缸的工况图，可以看出液压缸的最高工作压力出现在加压压制阶段时 MPa P 251=，此时液压缸的输入流量很小，且进油路元件较少故泵到液压缸的进油压力损失估计取为0.5P MPa ∆=所以泵的最高工作压力M P a P p 5.25255.0=+=,液压泵的最大供油量p q 按液压缸最大输入流量（94.2L/min ）计算，取泄漏系数K=1.1,则min /6.1032.941.1L q p =⨯=。

根据以上计算结果查阅[1] ，选用规格为CY14-1B 的轴向柱塞泵，额定压力P=31.5MPa ，排量为100ml/r,额定转速为1200r/min ，流量为q=120L/min 。

由于液压缸在保压时输入功率最大，这时液压缸的压力为25.5MPa ，流量为1.115.116.6/min L ⨯=,取泵的总效率0.85η=。

则液压泵的驱动电机所要的功率为：KW q p P pp 3.885.0606.165.2560=⨯⨯==η，根据此数据按JB/T9619-1999，选取Y160M-4型电动机，其额定功率11P KW =，额定转速1460r/min,按所选电动机的转速和液压泵的排量，液压泵最大理论流量min /1461000/1001460L v n q t =⨯=⨯=大于计算所需的流量103.6L/min ，满足使用要求。

5.2 阀类元件及辅助元件根据阀类元件及辅助元件所在油路的最大工作压力和通过该元件的最大实际流量可选出这些液压元件的型号及规格见表5.1序 号 元件名称额定压力/MPa额定流量ml/r型号及规格说明1轴向柱塞泵31.5120CY14-1B额定转速1200r/min 驱动电机功率为11KW2 溢流阀 32 120 YF3-*-20B-C 通径20mm调压范围是0.5—6.3 3 背压阀 32 120 YF3-*-20B-C 4 三位四通换向阀 31.5 120 34DF3Y-H10B-D 5调速阀32 125 2FRM16 6 二位二通电磁换向阀 31.5 120 A-H*32L 7 液控单向阀 32 125 CPGD6-E-04-508压力继电器35--HED1KA最高工作压力60MPa5.3 油管元件各元件间连接管道的规格按元件接口处尺寸决定，液压缸进出油管则按输入排出的最大流量计算，由于液压泵具体选定之后液压缸在各个阶段的进出位置已与已定数值不同，所以重新计算如下表5.2说明液压缸快进，快退，速度1v , 3v 与设计要求相近，这表明所选液压泵的型号，规格是适宜的。

表5.2液压缸在各个阶段的流量和速度流量速度 快进工进快退输入流量L/min1112()/()p q A q A A =⨯-=5.423.1913146.16314=-⨯ 115.1q =6.1031==p q q排出流量L/min9.253145.423.191/)(1122=⨯=⨯=A q A q 2.93141.153.191/)(1122=⨯=⨯=A q A q 1703.1916.103314/)(2112=⨯=⨯=A q A q 运动速度m/min35.13.191314106.16)/(211=-⨯=-=A A p v p 48.0314101.15/112=⨯==A q v 42.53.191106.103/213=⨯==A q v由表中数值可知，当油液在压力管中速度取2m/min 时，按式2qd vπ=⨯⨯算得，液压缸进油路油管内径mm d 24.2160102105.42236=⨯⨯⨯⨯⨯=π进；液压缸回油路管内径mm d 16.3360102106.103236=⨯⨯⨯⨯⨯=π回；这两根油管按[1]选用，进油管的外径34mm Φ=，内径25mm Φ=，回油路管的外径mm 50=Φ，内径mm 40=Φ。

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冲压模具课程设计说明书 2

冲压模具课程设计说明书 2

一、零件的工艺性分析1.工件的冲压工艺性分析如图1所示，该工件形状简单对称，为轴对称拉深件，在圆周方向上的变形是均匀的，属普通冲压件。

模具加工也比较容易。

试制定该工件的冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。

图1 圆筒拉深件图2 拉深件的三维图2.工件材料化学成分和机械性能分析（1）材料分析工件的材料为08钢，属于优质碳素结构钢，优质沸腾钢，强度、硬度低，冷变形塑性很好，可深冲压加工，焊接性好。

成分偏析倾向大，时效敏感性大，故冷加工时应采用消除应力热处理或水韧处理，防止冷加工断裂。

08钢的主要机械性能如下：σ（兆帕） 280-390抗拉强度bσ（兆帕） 180屈服强度s抗剪强度（兆帕） 220-310延伸率δ 32%（2）结构分析工件为一窄凸缘筒形件，结构简单，圆角半径为r=7，厚度为t=0.5mm，满足筒形拉深件底部圆角半径大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的结构工艺性。

（3）精度分析工件上尺寸均为未注公差尺寸，普通拉深即可达到零件的精度要求。

经上述分析，产品的材料性能符合冷冲压加工要求。

在零件工艺性分析的基础上制定其工艺路线如下：零件的生产包括落料、拉深（需计算确定拉深次数）、修边（采用机械加工）等工序，为了提高生产效率，可以考虑工序的复合，经比较决定采用落料与第一次拉深复合。

二、工件的拉深工艺分析及计算1.毛坯尺寸计算（1）计算原则相似原则：拉深前坯料的形状与拉深件断面形状相似；等面积原则：拉深前坯料面积与拉深件面积相等。

（2）计算方法由以上原则可知，旋转体拉深件采用圆形毛坯，其直径按面积相等的原则计算。

计算坯料尺寸时，先将拉深件划分为若干便于计算的简单几何体，分别求出其面积后相加，得拉深件总面积A。

图3 拉深件的坯料计算如图3所示，筒形件坯料尺寸，将圆筒件分成三个部分，每个部分面积分别为：（3）确定零件修边余量由于板料的各向异性和模具间隙不均等因素的影响，拉深后零件的边缘不整齐，甚至出现耳子，需在拉伸后进行修边。

200T液压机液压系统设计

200T液压机液压系统设计

摘要本设计为200T液压机液压系统。

液压系统主要由主缸运动、顶出缸运动等组成。

本文重点介绍了液压系统的设计。

通过具体的参数计算及工况分析，制定总体的控制方案。

经方案对比之后，拟定液压控制系统原理图。

液压系统选用插装阀集成控制系统，插装阀集成控制系统具有密封性好，通流能力大，压力损失小等特点。

为解决主缸快进时供油不足的问题，主机顶部设置补油油箱进行补油。

主缸的速度换接与安全行程限制通过行程开关来控制；为了保证工件的成型质量，液压系统中设置保压回路，通过保压使工件稳定成型；为了防止产生液压冲击，系统中设有泄压回路，确保设备安全稳定的工作；本系统应用的电气控制系统，便于对系统进行控制，可以实现半自动控制，可以实现过载保护，保证系统正常运行。

此外，本文对液压站进行了总体布局设计，对重要液压元件进行了结构、外形、工艺设计。

通过液压系统压力损失和温升的验算，本文液压系统的设计可以满足压力机顺序循环的动作要求，能够实现塑性材料的锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲等成型加工工艺。

关键词：液压系统；液压机；毕业设计AbstractThis paper design for the bolster press of hydraulic machines. Mainframe mainly by the motion of master cylinder and the motion of cylinder head out of components etc. This paper focuses on the hydraulic system design.Through specific parameters and hydraulic mechanic situation analyzes, formulation of a master control program. By contrast,developed hydraulic control system diagram. Hydraulic systems use cartridge valve integrated control system,integrated cartridge valve control system has good sealing, flow capacity, small pressure loss characteristics etc.To solve the master cylinder express entered the shortage of oil supply in the top of the mainframe installed oil tank. Master cylinder for the speed of access restrictions and security through the trip exchanging to control switches. To ensure the quality of the work-piece molding, in the hydraulic system installed packing loop through packing work-piece stability molding; To prevent hydraulic shocks, pressure relief system with a loop to ensure that this equipment can be a safe and stable work. This system applicate electricity control system, to facilitate the system of control, we can achieve semi-automatic control and achieve overload protection, ensure normal operation system. In addition, the paper hydraulic station on the overall layout of the key components of the hydraulic structure、shape、technique for a specific design.By the loss of hydraulic system pressure and temperature checked. Hydraulic system is designed to meet the hydraulic action sequence and cycle requirements can be achieved by forging plastic materials, stamping, cold extrusion, straightening,bending, and other molding processes.KeyWords: hydraulic system, bolster press, graduation design目录摘要..................................................................................................................................................... Abstract (I)1 绪论 01.1 液压传动系统概况 01.1.1 液压传动技术的发展与研究动向 01.1.2 我国液压系统的发展历程 (1)1.1.3 液压传动技术的应用 (2)1.2 液压机的概况 (2)1.3 液压机的发展 (3)2 200T液压机液压系统设计 (5)2.1 液压系统设计要求 (5)2.1.1 液压机负载确定 (5)2.1.2 液压机主机工艺过程分析 (5)2.1.3 液压系统设计参数 (5)2.2 液压系统设计 (5)2.2.1 液压机主缸工况分析 (5)2.2.2 液压机顶出缸工况分析 (8)2.3 液压系统原理图拟定 (10)2.3.1 液压系统供油方式及调速回路选择 (10)2.3.2 液压系统速度换接方式的选择 (11)2.3.3 液压控制系统原理图 (11)2.3.4 液压系统控制过程分析 (12)2.3.5 液压机执行部件动作过程分析 (13)2.4 液压系统基本参数计算 (15)2.4.1 液压缸基本尺寸计算 (15)2.4.2 液压系统流量计算 (17)2.4.3 电动机的选择 (19)2.4.4 液压元件的选择 (21)2.5 液压系统零部件设计 (22)2.5.1 液压机主缸设计 (22)2.5.2 液压机顶出缸设计 (27)2.5.3 液压油管选择 (29)2.5.4 液压油箱设计 (31)2.6 液压系统安全稳定性验算 (32)2.6.1 液压系统压力损失验算 (32)2.6.2 液压系统温升验算 (36)3 200T液压机电气系统设计 (38)3.1 电气控制概述 (38)3.2 液压机电气控制方案设计 (38)3.2.1 液压机电气控制方式选择 (38)3.2.2 电气控制要求与总体控制方案 (38)3.3 液压机电气控制电路设计 (39)3.3.1 液压机主电路设计 (39)3.3.2 液压机控制电路设计 (39)3.3.3 电气控制过程分析 (40)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (44)附录A 液压机使用说明书 (45)1 绪论1.1液压传动系统概况1.1.1液压传动技术的发展与研究动向液压传动是一种以液体作为工作介质，以静压和流量作为主要特性参数进行能量转换传递和分配的技术手段。

(1-2)冲压设备及选用

(1-2)冲压设备及选用


第一章 冲压模具设计与制造基础
第二节 冲压设备及选用
二、冲压设备的选用
（一）压力机类型的选择 根据工序性质、生产批量、冲件质量等要求进行选择。 （二）压力机规格的选择
1.公称压力 2.滑块行程长度：值为曲轴半径的两倍 3.行程次数 4.工作台面尺寸 5.滑块模柄孔尺寸 6.闭合高度 7.电动机功率的选择 压力机参数
第一章 冲压模具设计与制造基础
第二节 冲压设备及选用
三、模具的安装
一般次序：
1. 检查台面、闭合高度、打料装置等。
2. 根据冲模的闭合高度调整压力机滑块的高度，并分别固 定上、下模部分。
3. 试冲。
第一章 冲压模具设计与制造基础
公称压力：滑块下滑到距下极
点某一特定的距离Sp或曲柄旋转 到距下极点某一特定角度α 时， 所产生的冲击力称为压力机的 公称压力。
压力机的闭合高度 ： 指滑块在下止点时，滑块底面到工作
台上平面（即垫板下平面）之间的距离。其高度可调。
压力机的装模高度： 指压力机的闭合高度减去垫板厚度的差值。
指冲模在最低工作位置时，上模座上平面 模具的闭合高度 ：
至下模座下平面之间的距离。 理论上为： Hmin - H1 ≤ H ≤ Hmax-H1
第一章 冲压模具设计与制造基础
开式压力机
第一章 冲压模具设计与制造基础
闭式压力机
第一章 冲压模具设计与制造基础
表1.2.2 开式固定台式压力机参数
第一章 冲压模具设计与制造基础
打料装置
第一章 冲压模具设计与制造基础
复习上次课内容
1.冲压、冲模
2.冲压工序及冲模的分类 3.冲模设计与制造的要求
第一章 冲压模具设计与制造基础
液压机控制系统设计

液压机控制系统设计

摘要四柱液压机由主机及控制机构两大部分组成。

液压机主机部分包括液压缸、横梁、立柱及充液装置等。

动力机构由油箱、高压泵、控制系统、电动机、压力阀、方向阀等组成。

液压机采用PLC控制系统，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。

该系列液压机具有独立的动力机构和电气系统，并采用按钮集中控制，可实现手动和自动两种操作方式。

该液压机结构紧凑，动作灵敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，压力和行程可在规定的范围内任意调节，操作简单。

在本设计中，通过查阅大量文献资料，设计了液压缸的尺寸，拟订了液压原理图。

按压力和流量的大小选择了液压泵，电动机，控制阀，过滤器等液压元件和辅助元件。

关键词：四柱；液压机；PLC联系QQ：598120552有全套资料含CAD图纸目录第1章绪论 (4)1.1概述 (4)1.2发展趋势 (6)第2章液压机本体结构设计 (8)2.1 液压机基本技术参数 (8)2.2 液压缸的基本结构设计 (9)2.2.1 液压缸的类型 (9)2.2.2 钢筒的连接结构 (9)2.2.3 缸口部分结构 (9)2.2.4 缸底结构 (9)2.2.5 油缸放气装置 (10)2.2.6 缓冲装置 (11)2.3 缸体结构的基本参数确定 (11)2.3.1 主缸参数 (11)2.3.2 各缸动作时的流量： (12)2.3.3 上缸的设计计算 (14)2.3.4 下缸的设计计算： ......................................................... 错误！未定义书签。

2.4 确定快速空程的供液方式、油泵规格和电动机功率 ............ 错误！未定义书签。

2.4.1 快速空程时的供油方式 ................................................. 错误！未定义书签。

2.4.2 确定液压泵流量和规格型号 ......................................... 错误！未定义书签。