四柱式液壓機(jī)開(kāi)題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、V1.0可編輯可修改8長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告（2015 屆）系部：機(jī)電工程系專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化XXX機(jī)械二班學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師姓名:XX 職稱副教授2014年12月30日題目：200T四柱式液壓機(jī)結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.結(jié)合課題任務(wù)情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫1000字以上的文獻(xiàn)綜述液壓機(jī)簡(jiǎn)介液壓機(jī)是一種以液體為工作介質(zhì)，根據(jù)帕斯卡原理制成的用于傳遞能量以實(shí)現(xiàn)各種工藝的機(jī) 器，一種用于金屬、非金屬材料（塑料、橡膠、石材、木材等）成形的壓力加 工機(jī)械。四 柱式液壓機(jī)適用于各種可塑性材料的壓制工藝，如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。也可從事校正、 壓裝、砂輪成型、冷擠金屬零件成型、塑料制品及

2、粉末制品的壓制成坦丁翌 111液壓機(jī)裝置研究現(xiàn)狀及發(fā)展歷程液壓機(jī)自19世紀(jì)問(wèn)世以來(lái)得到了很 快 的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)有了廣泛 的應(yīng) 用，成了產(chǎn)品壓力加工成型不可或缺的機(jī) 械設(shè)備。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，電子 技術(shù)、液壓技術(shù)的不斷成熟，液壓機(jī)也得 到了更進(jìn)一步的發(fā)展。到目前為止，液壓 機(jī)的最大公稱壓力已經(jīng)達(dá)到了 750MN控制 技術(shù)也由原來(lái)傳統(tǒng)的繼電器控制變?yōu)榭删?程控制器和工業(yè)計(jì)算機(jī)控制，這使液壓機(jī) 的運(yùn)行平穩(wěn)性、控制精度、產(chǎn)品質(zhì)量有了保證，同圖1液壓機(jī)時(shí)生產(chǎn)效率得到了很大的提高。液壓機(jī)加工與傳統(tǒng)機(jī)械加工相比屬于無(wú)屑加工，應(yīng)用范圍廣泛，一般用于塑性材料的冷擠、校直、彎曲、沖裁、拉伸等。此外

3、液壓機(jī)還用于粉末冶金、翻邊、壓裝等 產(chǎn)品的成型加工工藝。液壓機(jī)還能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工件和不對(duì)稱工件的加工，產(chǎn)品廢品率較低。 液壓機(jī)根據(jù)加工工件的不同性質(zhì)，還可進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲毫π谐陶{(diào)整，滿足產(chǎn)品的加工要求。液壓機(jī)主要由主機(jī)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)三部分組成。液壓機(jī)的整個(gè)工作過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，首 先是由電氣系統(tǒng)來(lái)控制液壓系統(tǒng)，然后再由液壓系統(tǒng)控制主機(jī)主缸和頂出缸的順序動(dòng)作。液壓機(jī)的分類按照功能和用途可得分為：粉末成型液壓機(jī)、汽車重梁液壓機(jī)、非金屬專用 液壓機(jī)、機(jī)械修理液壓機(jī)、炭素制品液壓機(jī)、麾料制品液壓機(jī)、陶瓷制品液壓機(jī) 等。2按照類型又可以分為：四柱式、單柱式（C型）、臥式、立式框架、萬(wàn)能液 壓機(jī)等。3 .按照噸位

4、大小分為：63噸液壓機(jī)、100噸液壓機(jī)、150噸液壓機(jī)、200噸液壓機(jī)、250噸液壓機(jī)、300噸液壓機(jī)、315噸液壓機(jī)、500噸液壓機(jī)、 630噸液壓機(jī)、800噸液壓機(jī)等。液壓機(jī)特點(diǎn)液壓機(jī)作為在板金成型生產(chǎn)制作中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)械設(shè)備之一，其之所以能夠成為最為理想的成型工藝設(shè)備，不僅僅是因?yàn)槠淠軌蚋鶕?jù)實(shí)際加工的需求，進(jìn)行自身 的快速調(diào)整，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)復(fù)雜工件以及不對(duì)稱工件的加工生產(chǎn)，降低了廢品率。因此，可以說(shuō)液壓生產(chǎn)加工技術(shù)與其他機(jī)械加工技術(shù)相比有著明顯的優(yōu)越 性。5采用的液壓泵具有高壓、大流量、恒功率、變量等特點(diǎn)，滿足工藝要求并節(jié)省能 耗；能夠準(zhǔn)確控制并完成零件的壓力加工，加工質(zhì)量可以通過(guò)調(diào)

5、節(jié)設(shè)備來(lái)保證； 主缸活塞滑塊的快速下行靠自重作用來(lái)完成，通過(guò)輔助油箱補(bǔ)充油液來(lái)填充局部真空。這樣的快速運(yùn)動(dòng)回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)用的液壓元件少；系統(tǒng)性能可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修、維護(hù)方便。液壓機(jī)結(jié)構(gòu)組成及工作原理（1）液壓機(jī)結(jié)構(gòu)組成（如下圖）四柱液壓機(jī)主要由主機(jī)、液壓控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)三部分組成。其中主機(jī)包括工作臺(tái)、導(dǎo)柱、滑塊、上缸、頂出缸等結(jié)構(gòu)；液壓系統(tǒng)由控制元件、執(zhí) 行元件、輔助元件、動(dòng)力裝置、工作介質(zhì)等組成；電氣控制控制系統(tǒng)主要由繼電器、接觸器、 按鈕、行程開(kāi)關(guān)、電器控制柜等組成。1 滑塊2導(dǎo)柱3工作臺(tái)4-安裝地基5頂出缸6-主缸7上橫梁8輔助油箱圖四柱液壓機(jī)主機(jī)組成簡(jiǎn) 圖(2 )液壓機(jī)工作原

6、理主缸快速下行一一按下啟動(dòng)按鈕，相應(yīng)的電磁閥得電吸合，主缸活塞滑塊在自重作用下 快速下行。此時(shí)僅靠液壓泵供油是不能滿足快速下行的要求的，必須靠位于主缸頂部的輔 助油箱供油來(lái)補(bǔ)充上腔形成的局部真空。慢速加壓一一當(dāng)主缸活塞滑塊下行到一定位置并壓下行程開(kāi)關(guān)時(shí)，相應(yīng)的電磁閥得 電，輔助油箱供油結(jié)束，轉(zhuǎn)為液壓油泵為主的供油形式，完成快速下行向工進(jìn)的轉(zhuǎn)換。主 缸活塞滑塊不斷下行最終會(huì)抵住工件，阻力急劇增大，主缸上腔的壓力提高。主缸保壓一一當(dāng)主缸上腔的油壓達(dá)到設(shè)定壓力值后，壓力繼電器發(fā)出信號(hào)，相應(yīng)的 電磁閥得電，閥芯回到中位密封上下油腔，靠單向閥完成保壓功能。主缸卸壓一一保壓一段時(shí)間后，保壓過(guò)程結(jié)束，時(shí)間繼

7、電器發(fā)出信號(hào)，使相應(yīng)的電 磁閥得電，主缸活塞處于回程狀態(tài)。由于上腔的壓力很高，為了防止液壓沖擊，應(yīng)將上腔 先卸壓再讓主缸活塞回程。采用帶卸荷小閥芯的液控單向閥將高壓油泄回油箱，使主缸上 腔的高壓油的壓力降到較低值，實(shí)現(xiàn)主缸活塞的安全快速回程。頂出缸活塞頂出一一主缸活塞滑塊回程完畢后，按下頂出按鈕，相應(yīng)的電磁閥得 電，這時(shí) 頂出缸下腔進(jìn)油，活塞上升將工件頂出。活塞回程一一工件頂出后，按下回程按鈕，使控制回程的電磁閥得電，上 腔進(jìn)油， 活塞下降，回程完成。浮動(dòng)壓邊一一在進(jìn)行薄板拉伸時(shí)，要求頂出缸有一定的壓力將胚料壓住并 隨主缸活塞滑塊一起下行。浮動(dòng)壓邊可滿足薄板拉伸時(shí)的壓緊要求。10液,壓機(jī)電氣系

8、統(tǒng)電氣系統(tǒng)主要用于合理控制液壓系統(tǒng)以及對(duì)液壓系統(tǒng)反饋?zhàn)龀龇磻?yīng)。(1) 氣動(dòng)系統(tǒng)的組成：氣源裝置由空壓機(jī)、壓縮空氣的凈化儲(chǔ)存設(shè)備(后冷卻 器、油水分離器、儲(chǔ)氣罐、干燥器及輸送管道)、氣動(dòng)三聯(lián)件(分水過(guò)濾器、油霧器及減 壓閥)組成，還有一些必要的輔件，如自動(dòng)排水器、消聲器、緩沖器等，該些輔件是向系 統(tǒng)輸送潔凈的壓縮空氣所必不可少的網(wǎng)0(2) 對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)能源裝置的基本要求是:能源裝置外觀應(yīng)美觀，色澤應(yīng)與主機(jī)協(xié)調(diào)；能源裝置上所裝元件的排列布置應(yīng)勻稱，維護(hù)方便簡(jiǎn)易；能源裝置應(yīng)節(jié)能；能源裝置應(yīng)工作平穩(wěn)，產(chǎn)生振動(dòng)小，噪聲小陷；和電氣、電子控制結(jié)合使用時(shí)，能遠(yuǎn)程控制動(dòng)源裝置以符合主機(jī)對(duì)所需的工作 變化要求?！?/p>

9、劃(3)氣動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行元件：執(zhí)行元件是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的元 件，該系統(tǒng)的執(zhí)行元件是氣缸，它驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，輸入為壓力和流量，輸出為 力和速度同0(4)氣動(dòng)系統(tǒng)控制元件：系統(tǒng)采用的均為電磁閥雙向換接，它的特點(diǎn)是換向簡(jiǎn)單，進(jìn)氣和回氣回路簡(jiǎn)單，安裝時(shí)統(tǒng)一，并且本系統(tǒng)的氣缸是垂直安裝升舉 載荷，因此使用進(jìn)氣節(jié)流。氣缸內(nèi)的緩沖結(jié)構(gòu)提高換向平穩(wěn)性，所以此種換接方法 可以被采用5。參考文獻(xiàn)1邊海岸,四柱式萬(wàn)能液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理研究.鄭州：中船重工集團(tuán)第713研究所第六研究室，2007,(3) : 13-15.2朱釵等國(guó)內(nèi)外液壓機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),機(jī)床與液壓，2000( 1):11-12

10、.3謝為民等.液壓機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的研究,機(jī)床與液壓7996 (2):42-26.4楊聯(lián)英.高速液壓機(jī)智能控制方法研究,黑龍江鍛壓機(jī)床廠有限公司，2014(5) :25-30. 張利平,現(xiàn)代液壓傳動(dòng)技術(shù)的新方向純水液壓傳動(dòng).工程機(jī)械，2010( 1): 16-20.6陳松楷.機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè),廣州：廣東高等教育出版社，1993 (2):22-24.7張利平.大功率液壓系統(tǒng)泄壓噪聲控制與節(jié)能.機(jī)床與液壓，2001(1):51-53.8張利平,現(xiàn)代機(jī)床液壓站設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)選型,制造技術(shù)與機(jī)床，2010(10):22-25.9李紹林等.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè),上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1998,(1):112

11、-117.10章洪甲等液壓傳動(dòng)機(jī)械工業(yè)出版社，2011, (3) :33-36.V1.0可一輯可修改11薛祖德液壓傳動(dòng)中央廣播電視大學(xué)出版社，1995, (1) :4555.12法費(fèi)桑迪.液壓機(jī)構(gòu)，1965, (1) :70-75.13徐剛，魯潔，黃才元.金屬板材沖壓成形技術(shù)與裝備的現(xiàn)狀與發(fā)展,鍛壓裝備及控制技術(shù)，2010, ( 4) 77-80.14 2004年機(jī)床行業(yè)企業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析匯總.中國(guó)機(jī)床工具協(xié)會(huì)，2005(4) :33-40.15徐剛，魯潔，黃才元.金屬成形(鍛壓)機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì).鍛壓裝備及控制技術(shù) , 2011, ( 3) :55-59.2.選題依據(jù)、主要研究?jī)?nèi)容、研究思路

12、及方案。選題依據(jù)與傳統(tǒng)的沖壓工藝相比，液壓成形工藝在減輕重量、減少零件數(shù)量和模具數(shù)量、提高 剛度與強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本等方面具有明顯的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)領(lǐng)域尤其是汽車工 業(yè)中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。對(duì)于空心變截面結(jié)構(gòu)件，傳統(tǒng)的制造 工藝是先沖壓成形兩個(gè) 半片，然后再焊接成整體，而液壓成形則可以一次整體成形沿構(gòu)件截面有變化的空心結(jié)構(gòu) 件。主要研究?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及其方法，首先要對(duì)機(jī)械設(shè)備主機(jī)的工況進(jìn)行詳細(xì)分析，明確主機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)提出的要求:V1.0可編輯可修改液壓機(jī)技術(shù)參數(shù)要求：工作液體壓力20MPa最高壓制力200T,最大行程710mm頂鍛行程速度0-40IIIII/s,驅(qū)動(dòng)方式為油壓驅(qū)動(dòng)，

13、控制方式為PLC控制。112、2、1方案總體設(shè)計(jì)內(nèi)容(1) 主機(jī)的用途、主要結(jié)構(gòu)、布置方式、空間位置情況；(2)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方式(直線運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng))動(dòng)作循環(huán)及其范圍；2、2、2液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)外界載荷的大小、性質(zhì)及變化范圍，以及執(zhí)行元件的速度及其變化范圍；(2)各液壓執(zhí)行元件動(dòng)作之間的順序、轉(zhuǎn)換和互鎖要求；(3) 對(duì)工作性能的要求，液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境；2、2、3電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括在控制室內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)該滑塊運(yùn)行速度的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)定壓、定程兩種加工工藝，并且能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)三種操作方 式。根據(jù)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)不同電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和不同電氣控

14、制系 統(tǒng)之間的 關(guān)聯(lián)；能夠有效的選擇不同電氣元件。2、2、4液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)內(nèi)容本次仿真運(yùn)用宇龍仿真軟件將液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)仿真。實(shí)現(xiàn)通過(guò)不同電氣元件控制不同液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)滑塊的動(dòng)作，以及各控元件的動(dòng)作順 序及互鎖情況。通過(guò)仿真解決已有設(shè)計(jì)中存在的不足和問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化設(shè)計(jì)。研究思路及方案2、3、1總體設(shè)計(jì)方案(1)主機(jī)：結(jié)構(gòu)形式采用“三梁四柱”的形式，主缸和頂出缸為執(zhí)行元件(2)通過(guò)液壓總站和輔助油箱實(shí)現(xiàn)主缸的快速下行一慢速下行一主缸保壓主缸泄壓的動(dòng)作(3 )采用液壓系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)相結(jié)合的控制方式。具有調(diào)整、手動(dòng)、半自 動(dòng)三種工作方式，可實(shí)現(xiàn)定壓、定程兩種加工工藝；

15、2、3、2液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容(1) 液壓系統(tǒng)：液壓油路采用封閉式回路，供油方式選用變量泵供油，液壓控制元 件采用插裝閥形式；(2) 針對(duì)液壓機(jī)快進(jìn)時(shí)供油不足以及工進(jìn)時(shí)的高壓特性，系統(tǒng)設(shè)有補(bǔ)油和卸壓裝 置；(3 )液壓回路設(shè)計(jì)以及液壓閥的選擇根據(jù)具體參數(shù)具體選擇。2、3、3電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容電氣控制的實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)三菱PLC結(jié)合相應(yīng)開(kāi)關(guān)，采用PLC控制，PLC要接收各種 信號(hào)的輸入，向各執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令。機(jī)器中配備多種傳感器等信號(hào)器來(lái)監(jiān)視機(jī)器中每一 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行情況，經(jīng)判斷后發(fā)出下一步的執(zhí)行指令。人機(jī)界面用來(lái)顯示機(jī)器的運(yùn)行情 況、運(yùn)行記錄，以及用來(lái)由操作者向機(jī)器發(fā)指令。電氣元件根據(jù)具體的液壓設(shè)計(jì)

16、和指導(dǎo)書要求進(jìn)行選擇；通過(guò)急停、限位控制等安全措施進(jìn)行安全保護(hù)。2、3、4液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)方案根據(jù)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求和電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，將相應(yīng)系統(tǒng)通過(guò)仿真系統(tǒng)建立起 來(lái)；按照指導(dǎo)書要求進(jìn)行電氣控制觀察液壓系統(tǒng)動(dòng)作，驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性、動(dòng)態(tài)性和 可行性等；記錄所遇到的問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，解決仿真過(guò)程中遇到的問(wèn)題和不足，達(dá)到有優(yōu)化設(shè) 計(jì)。V1.0可編輯可修改3.工作進(jìn)度及具體安排1V1.0可編輯可修改起止日期工作內(nèi)容2014年底完成開(kāi)題報(bào)告第八學(xué)期第14周畢業(yè)實(shí)習(xí)第56周(1)閱讀和研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求，分析設(shè)計(jì)題目，了解原始 數(shù)據(jù)和工作條件；(2)通過(guò)調(diào)查研究，收集有關(guān)資料并進(jìn)一步熟悉課題；(3)閱讀有關(guān)內(nèi)容，明確設(shè)計(jì)過(guò)程中和制訂設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃、提出設(shè)計(jì)方案并進(jìn) 行比