材料成形設(shè)備及控制-塑性成形設(shè)備第9章

1、第9章 液壓機9. 1.1 概述 液壓機的根本任務原理是帕斯卡原理。它利用液體的壓力能，依托靜壓作用使工件變形，或使物料被壓制成型。液壓機通常由主機、支配控制系統(tǒng)及泵站三大部分組成。一、液壓機任務原理及分類1、任務原理圖9-1 YQ32系列液壓機.圖9-2 液壓機任務原理1、小柱塞 2、大柱塞 如圖，兩個充溢任務液體的具有柱塞或活塞的容腔由管道銜接，當小柱塞上作用的力為F1時，在大柱塞上將產(chǎn)生向上的作用力F2，迫使制件變形，且：F2=F1A2/A1A1、A2 分別為小柱塞和大柱塞的任務面積。.按任務介質(zhì)分類：液壓機的任務介質(zhì)為液體，主要有兩種，采用乳化液的普通稱為水壓機，采用油的稱為油壓機。水

2、壓機乳化液價錢廉價，不熄滅，不易污染任務場地，故耗油量大的以及熱加工用的液壓機多為水壓機。油壓機在防腐蝕、防銹和光滑性能方面，油優(yōu)于乳化液。但油的本錢高，也易污染任務場地。2、分類.二、 液壓機的特點與運用1、優(yōu)點： 容易獲得最大壓力。 容易獲得大的任務行程，并能在行程的恣意位置發(fā)揚全壓，適宜要求任務行程大的場所。 容易獲得大的任務空間。 壓力與速度可以在大范圍內(nèi)方便地進展無級調(diào)理，而且可按工藝要求在某一行程作長時間的保壓。另外，還便于調(diào)速和防止過載。 設(shè)計、制造、操作和維修方便，便于實現(xiàn)遙控與自動化。.2、缺陷： 對液壓元件精度要求較高，構(gòu)造較復雜，機器的調(diào)整和維修比較困難。 高壓液體易泄露

3、，不但污染任務環(huán)境，浪費壓力油，對于熱加工場所還有火災的危險。 效率較低，且運動速度慢，降低了消費率，對于快速小型的液壓機，不如曲柄壓力機簡單靈敏。.3、液壓機主要運用領(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。金屬機械零件的壓力成形。主要包括模壓成形、金屬型材的擠壓成形、冷熱模鍛、自在鍛造等加工工藝。粉末制品行業(yè)。如磁性資料、粉末冶金等。非金屬資料的壓制成形，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。其他運用。如壓裝、校正、塑封、壓印等工藝。.三、液壓機的分類1、按用途分類手動液壓機：普通為小型

4、液壓機，用于壓制、壓裝等工藝。(2) 鍛造液壓機：用于自在鍛造、鋼錠開坯以及有色與黑色金屬模鍛。(3) 沖壓液壓機：用于各種板材沖壓。校正壓裝液壓機：用于零件校形及裝配。(5) 層壓液壓機：用于膠合板、刨花板、纖維板及絕緣資料板等的壓制。行程大，層數(shù)多，層間間隔大，可壓制的板數(shù)較多。(6) 擠壓液壓機：用于擠壓各種有色金屬和黑色金屬的線材、管材、棒材及型材。(7) 壓制液壓機：用于粉末冶金及塑料制品壓制成型等。(8) 打包、壓塊液壓機：用于將金屬切屑等壓成塊及打包等。.圖9-4 YS系列手動液壓機圖9-5 YDZ 1000 柱式自在鍛造液壓機 .圖9-6 YQ27系列單動沖壓液壓機.圖9-8

5、YJ61系列金屬擠壓液壓機圖9-7 YHL41系列單柱校正壓裝液壓機 .2、按動作方式分類(1) 上壓式液壓機：該類液壓機的任務缸安裝在機身上部，操作方便，容易實現(xiàn)快速下行，運用最廣。(2) 下壓式液壓機：該類液壓機的任務缸裝在機身下部，重心位置較低，穩(wěn)定性好，制品可防止漏油污染。雙動液壓機：上活動橫梁分為內(nèi)、外滑塊，分別由不同的液壓缸驅(qū)動，壓力為內(nèi)外滑塊壓力的總和。任務方式靈敏，適宜金屬板料的拉深成形，在汽車制造業(yè)運用廣泛。(4) 特種液壓機：如角式液壓機、臥式液壓機等。.圖9-10 Y34系列下壓式油壓機圖9-9 下壓式液壓機任務原理.圖9-11 Y71系列上壓式四柱型液壓機圖9-12 雙

6、動液壓機.圖9-13 臥式金屬擠壓成型液壓機.3、按機身構(gòu)造分類(1) 柱式液壓機：液壓機的上橫梁與下橫梁任務臺的銜接采用立柱，由鎖緊螺母鎖緊。壓力較大的液壓機多為四立柱構(gòu)造，機器穩(wěn)定性好，采光也較好。(2) 整體框架式液壓機：機身由鑄造或型鋼焊接而成，普通為空心箱形構(gòu)造，抗彎性能較好，立柱部分做成矩形截面，便于安裝平面可調(diào)導向安裝。活動橫梁運動精度較高，在塑料制品和粉末冶金、薄板沖壓液壓機中獲得廣泛運用。.4、按傳動方式分類(1) 泵直接傳動液壓機：每臺液壓機單獨配備高壓泵，中小型液壓機多為這種傳動方式。(2) 泵蓄能器傳動液壓機：高壓液體采用集中供應的方法，可節(jié)省資金，提高液壓設(shè)備的利用率

7、，但需求高壓蓄能器和一套中央供壓系統(tǒng)，以平衡低負荷和負荷頂峰時對高壓液體的需求。在運用多臺液壓機尤其多臺大中型液壓機的情況下較為可行。.9.1.2 主要技術(shù)參數(shù)一、最大總壓力工稱壓力 液壓機的最大總壓力或稱液壓機的噸位，是表示機器壓制才干的主要參數(shù)，普通用它表示機器規(guī)格。例如國產(chǎn)250液壓機即表示最大總壓力為250噸的塑料液壓機。液壓機的最大總壓力是根據(jù)成型制品所需的壓制才干來定，壓制才干可按下式計算。N-壓制才干噸。P0-壓制壓力公斤/cm2)。F-壓制面積cm2。n-模具內(nèi)成型型腔的數(shù)目。.二、任務液的壓力 任務液壓力是液壓機設(shè)計中比較重要的參數(shù)。任務液壓力的高低影響任務油缸的大小、液壓機

8、的構(gòu)造尺寸、液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計以及機器的維修等一系列問題。因此，在確定任務壓力時，一定要思索各方面的要素，按照壓力規(guī)范系列進展確定。目前國內(nèi)塑料液壓機所運用的任務壓力有 160、 300、320、500公斤cm2等數(shù)種，多數(shù)用 300公斤cm2左右的任務壓力。液壓機的任務壓力不宜過低，否那么，為了滿足液壓機最大總壓力的需求，就要有較大的任務油缸，使液壓機構(gòu)造龐大，分量添加。.三、最大回程力最大回程力 ：活動橫梁在回程時要抑制各種磨擦阻力、回油壓力以及構(gòu)件重力上壓式。閱歷值估算為最大總壓力的20-50% 。.四、升壓時間 升壓時間雖然在一些液壓機的性能參數(shù)中并未列出，但它卻是液壓機一個比較重要的

9、技術(shù)目的。由于在塑料壓制過程中不僅需求液壓機產(chǎn)生足夠的力，而且當被壓制塑料正處于粘度最低、流動性最好時，要求液壓機的壓力能迅速到達最大值，才干保證塑料充溢模具，得到稱心的制品。因此，液壓機任務壓力必需在一定時間內(nèi)升高到所需求的數(shù)值。根據(jù)閱歷，目前500噸以下的塑料液壓機，要求升壓時間大約在 10秒以內(nèi)。為了保證塑料充模均勻，升壓時間在一個適宜的值。升壓時間太長，會使整個成型同期延伸，升壓時間太短，短時間內(nèi)壓力驟升，不利于散熱，也不利于排氣。 .項目、型號單位YC32-315公稱力KN3150頂出力KN630回程力KN600工作液體最大壓力MPa25滑塊距工作臺最大開口(A)mm1250滑塊最大

10、行程(B)mm800頂出器最大行程(G)mm300滑塊行程速度下行mm/s120工作mm/s612回程mm/s60.頂出器行程速度頂出mm/s55回程mm/s100工作臺有效面積(ED)mm12001260立柱中心距左右mm1400前后mm900工作臺面距地面高(I)mm650電動機功率KW22.6機器外形尺寸前后（F）mm200左右（G）mm2360地面以上高（H）mm4175機器重量t16.1主壓油缸型號YG300/220-1850數(shù)量1只公稱推力2000KN行程1850mm2門蓋油缸型號YG160/105-1160數(shù)量1只公稱推力530KN行程1160mm3小門油缸型號YG110/70-

11、300數(shù)量2只公稱推力250KN行程300mm4液壓系統(tǒng)工作壓力25MPa5壓縮室尺寸1400700600mm6包塊截面尺寸(200300)700280mm.液壓機型號表示方法： 圖9-14 液壓機型號表示方法例如：Y32A315表示最大總壓力為3150kN，經(jīng)過一次變型的四柱立式萬能液壓機，其中32表示四柱式萬能液壓機的組型代號。 .9.2 液壓機動力安裝液壓機的泵站即動力安裝必需產(chǎn)生所需的流量計壓力的高壓液體。普通動力安裝的常見方式有泵直接驅(qū)動傳動式和泵-蓄能器傳動兩大類。簡單的液壓控制系統(tǒng)簡介 液壓機的任務循環(huán)普通包括：空程向下充液行程、任務行程、保壓、回程、停頓、頂出缸頂出、頂出缸回程

12、等。1.泵直接驅(qū)動傳動式液壓機的特點1活動橫梁的行程速度取決于泵的供液量，與工藝過程中的鍛件變形阻力無關(guān)。2泵的供液壓力和所耗費的功率與本加工工件的變形阻力有關(guān)，工件變形阻力泵的供液壓力和所耗費的功率，反之那么減小。3泵站系統(tǒng)簡單，占地面積小，根本投資省，日常維護和保養(yǎng)方便。.泵直接驅(qū)動傳動原理泵直接傳動的液泵按液壓機的最大任務速度和任務壓力的選定，由于油泵 壓力、流量及功率的增大，使得泵直接傳動方式，廣泛運用到大中性液壓機中。.1.泵-蓄能器傳動液壓機的特點1液壓泵和蓄能器的供液壓力堅持在蓄能器壓力動搖值范圍內(nèi)。2才干的耗費與液壓機行程的大小成正比，而與工件變形阻力無關(guān)。3液壓機任務行程的速

13、度取決于工件的變形阻力，阻力大時，速度小。4根本投資大，占地面積大。泵-蓄能器傳動原理目前，泵-蓄能器傳動方式已被多個領(lǐng)域所淘汰，在國內(nèi)大多用于熱態(tài)金屬的擠壓與鍛造.9.3液壓機的典型液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)液壓機的兩大組成部分之一。控制液壓機和輔助機構(gòu)的行程和動作。普通為高壓、大流量系統(tǒng)。液壓機液壓系統(tǒng)的普通要求：1能實現(xiàn)調(diào)整、手動、半自動操作。2能實現(xiàn)空程和回程快速運動。3根據(jù)詳細情況確定液體壓強，多為2032MPa。4回程要求預泄壓。5中型以上要有壓力分級。.液壓系統(tǒng)之一普統(tǒng)統(tǒng)用滑閥式油缸動作電磁鐵動作1YA2YA3YA4YA5YA主缸空程下降+慢速及加壓+保壓卸壓和回程+停止頂出缸頂出+頂出退

14、回+停止.液壓缸部件液壓機的執(zhí)行機構(gòu)三種構(gòu)造： 活塞缸：運用于中小型液壓機。 柱塞缸：運用與大中型液壓機。 差動柱塞缸：運用與臥式液壓機。主要組成部件： 缸體、柱塞活塞、導套、密封等。.附屬安裝-液壓墊頂出缸作用類同于曲柄壓力機中的氣墊不同點： 易于獲得大的作用力。 壓力穩(wěn)定且調(diào)整容易。 動作控制靈敏。.9.5 機身作用： 接受全部任務載荷。 安裝其它零部件。 為活動橫梁提供導向。常見構(gòu)造： 梁柱式、單臂式、組合框架式、鋼絲纏繞式、板框式、鉸鏈式等。梁柱式機身傳統(tǒng)構(gòu)造，運用廣泛幾乎一切用途的液壓機。常見有三梁四柱式、多柱式、雙柱下拉式、三柱臥式、四柱臥式等。組成方式：用立柱內(nèi)、外螺母將上、下橫

15、梁結(jié)合成剛性框架。特點：構(gòu)造簡單、制造容易、精度普通。.三梁四柱式液壓機的傳統(tǒng)構(gòu)造。運用最為廣泛。.多柱式.立柱重要支撐與受力件，多為鍛件，要求嚴厲。常用資料：35、45、40Cr、20MnMo、20MnSiMo等。導向部分光滑Ra0.8以下，外表耐磨。中小型為實心，3000噸以上空心。與立柱結(jié)合方式有多種。預緊方法與曲柄壓力機立柱預緊一樣。.立柱與橫梁的結(jié)合方式.立柱導套安裝在活動橫梁上，以立柱為導軌進展導向。普通采用較軟的資料，目的：不會磨損立柱外表。摩擦面的雜質(zhì)會嵌入導套，不會劃傷立柱。多為剖分式，有35斜度。橫 梁特點： 外形輪廓大、接受載荷大、部分接觸應力大。普通為箱形構(gòu)造。制造方法： 鑄造分