沖壓模液壓系設(shè)計(jì)

題目沖壓模液壓系設(shè)計(jì)1、課程設(shè)計(jì)的目的學(xué)生在完成《液壓傳動(dòng)與控制》課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用所學(xué)的液壓基本知識(shí)，根據(jù)液壓元件，各種液壓回路的基本原理，獨(dú)立完成液壓回路設(shè)計(jì)任務(wù)；從而使學(xué)生在完成液壓回路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，強(qiáng)化對(duì)液壓元器件性能的掌握，理解不同回路在系統(tǒng)中的各自作用。能夠?qū)W(xué)生起到加深液壓傳動(dòng)理論的掌握和強(qiáng)化實(shí)際應(yīng)用能力的鍛煉。2、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）沖壓模的凸模安裝在油缸上，凹模安裝在工作臺(tái)上，在工作臺(tái)上10mm處安裝有一接近開(kāi)關(guān)，當(dāng)沖壓油缸快速下行到接近開(kāi)關(guān)處時(shí)，變?yōu)槁傧陆?，直到將鋼板沖進(jìn)凹模，到達(dá)凹模的底部時(shí)，開(kāi)時(shí)保壓5秒，然后快速返回。設(shè)計(jì)參數(shù)，快速下行速度：0.04m/s；慢進(jìn)下行速度：0.007m/s；快速返回速度：0.05m/s最大沖壓力：125KN；快速行程:350mm；慢事行程：100mm，起動(dòng)時(shí)間為0.2s。3、主要參考文獻(xiàn)[1]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.[2]李壯云.中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典[M]。南昌:：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2002.1[3]王文斌.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8[4]雷天覺(jué).液壓工程手冊(cè)。北京。機(jī)械工業(yè)出版社。19904、課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃內(nèi)容學(xué)時(shí)明確主機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)的要求，進(jìn)行工作過(guò)程分析4初步確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，進(jìn)行工況分析和負(fù)載圖的編制14確定液壓系統(tǒng)的方案，擬定液壓系統(tǒng)圖4確定液壓系統(tǒng)零件的類型，并選擇相應(yīng)的液壓元件，確定輔助裝置4液壓系統(tǒng)的性能運(yùn)算2集成塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制圖及編制技術(shù)文件12合計(jì)1周

指導(dǎo)教師（簽字）

日期年

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日教研室意見(jiàn)：年

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日學(xué)生（簽字）：接受任務(wù)時(shí)間：

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注：任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)課程設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師成績(jī)?cè)u(píng)定表題目名稱

評(píng)分項(xiàng)目分值得分評(píng)價(jià)內(nèi)涵工作表現(xiàn)20%01學(xué)習(xí)態(tài)度6

遵守各項(xiàng)紀(jì)律，工作刻苦努力，具有良好的科學(xué)工作態(tài)度。02科學(xué)實(shí)踐、調(diào)研7

通過(guò)實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)、深入生產(chǎn)實(shí)踐等渠道獲取與課程設(shè)計(jì)有關(guān)的材料。03課題工作量7

按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿。能力水平35%04綜合運(yùn)用知識(shí)的能力10

能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問(wèn)題，能正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能對(duì)課題進(jìn)行理論分析，得出有價(jià)值的結(jié)論。05應(yīng)用文獻(xiàn)的能力5

能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實(shí)施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識(shí)的能力。06設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力，方案的設(shè)計(jì)能力5

能正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立進(jìn)行裝置安裝、調(diào)試、操作等實(shí)驗(yàn)工作，數(shù)據(jù)正確、可靠；研究思路清晰、完整。07計(jì)算及計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力5

具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力；能運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行資料搜集、加工、處理和輔助設(shè)計(jì)等。08對(duì)計(jì)算或?qū)嶒?yàn)結(jié)果的分析能力（綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）10

具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、綜合的能力。成果質(zhì)量45%09插圖（或圖紙）質(zhì)量、篇幅、設(shè)計(jì)（論文）規(guī)范化程度5

符合本專業(yè)相關(guān)規(guī)范或規(guī)定要求；規(guī)范化符合本文件第五條要求。10設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）質(zhì)量30

綜述簡(jiǎn)練完整，有見(jiàn)解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，分析處理科學(xué)。11創(chuàng)新10

對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見(jiàn)解。成績(jī)

指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)指導(dǎo)教師簽名：年月日

摘

要沖壓模液壓機(jī)是一種用靜壓來(lái)加工金屬、塑料、橡膠、粉末制品的機(jī)械，在許多工業(yè)部門(mén)得到了廣泛的應(yīng)用。液壓機(jī)的類型很多，其中四柱式液壓機(jī)是最為典型，應(yīng)用也最廣泛。這種液壓機(jī)在它的四個(gè)立柱之間安置著主、輔兩個(gè)液壓缸。主液壓缸驅(qū)動(dòng)上滑塊，實(shí)現(xiàn)“快速下行—慢速下行、加壓—保壓—卸壓換向—快速返回—原位停止”的動(dòng)作循環(huán)。在這種液壓機(jī)上，可以進(jìn)行沖剪、彎曲、翻邊、拉深、裝配、冷擠、成形等多種加工工藝。關(guān)鍵詞沖壓模，集成塊目

錄摘要………………………Ⅰ1明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求………………………11.1設(shè)計(jì)要求………………11.2設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明…………11.2.1沖壓模液壓系統(tǒng)的工作原理…………………11.2.2主機(jī)動(dòng)作循環(huán)圖………………12運(yùn)動(dòng)參數(shù)和負(fù)載參數(shù)分析………………23確定液壓缸參數(shù)編制工況圖……………44擬定液壓系統(tǒng)圖……………75液壓元件的選擇…………95.1液壓泵………………95.2閥類元件及輔助元件…………………95.3油管元件………………105.4油箱的容積計(jì)算………………………116液壓系統(tǒng)性能的運(yùn)算……………………126.1壓力損失和調(diào)定壓力的確定………126.1.1沿程壓力損失……………………126.1.2局部壓力損失…………126.1.3總的壓力損失……………………136.1.4壓力閥的調(diào)定值計(jì)算……………136.2油液溫升驗(yàn)算…………137油箱設(shè)計(jì)……………………157.1壁厚、箱頂及箱頂元件的設(shè)計(jì)……………157.2箱壁、清洗孔、吊耳、液位計(jì)的設(shè)計(jì)……………………157.3箱底、放油塞及支架的設(shè)計(jì)………………167.4油箱內(nèi)隔板及除氣網(wǎng)的設(shè)置……………167.5油箱的裝配圖及零件圖的繪制…………16參考文獻(xiàn)……………………171

明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求1.1設(shè)計(jì)要求1、主機(jī)的用途、主要結(jié)構(gòu)、總體布局；主機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件在位置布置和空間尺寸以及質(zhì)量上的限制。2、主機(jī)的工藝流程或工作循環(huán)；液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方式（移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)）及其工作范圍。3、主機(jī)各液壓執(zhí)行元件的動(dòng)作順序或互鎖要求，各動(dòng)作的同步要求及同步精度。4、液壓吃性元件的負(fù)載和運(yùn)動(dòng)速度的大小及其變化范圍。5、對(duì)液壓系統(tǒng)工作性能（如工作平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等）、工作效率、自動(dòng)化程度等方面的要求。6、液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作條件，如周圍介質(zhì)、環(huán)境溫度、濕度、塵埃情況、外界沖擊振動(dòng)等。7、其他方面的要求，如液壓裝置在外觀、色彩、經(jīng)濟(jì)性等方面的規(guī)定或限制。1.2設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明1.2.1沖壓模液壓系統(tǒng)的工作原理及參數(shù)：沖壓模的凸模安裝在油缸上，凹模安裝在工作臺(tái)上，在工作臺(tái)上10mm處安裝有一接近開(kāi)關(guān)，當(dāng)沖壓油缸快速下行到接近開(kāi)關(guān)處時(shí)，變?yōu)槁傧陆?，直到將鋼板沖進(jìn)凹模，到達(dá)凹模的底部時(shí)，開(kāi)時(shí)保壓5秒，然后快速返回。設(shè)計(jì)參數(shù)，快速下行速度：0.04m/s；慢進(jìn)下行速度：0.007m/s；快速返回速度：0.05m/s最大沖壓力：125KN；快速行程：350mm；慢事行程：100mm，起動(dòng)時(shí)間為0.2s。1.2.2主機(jī)動(dòng)作循環(huán)圖，如圖1.1所示圖1.12運(yùn)動(dòng)參數(shù)和負(fù)載參數(shù)分析由于沖壓機(jī)作上下直線運(yùn)動(dòng)，且行程不大（450mm），故可選擇單桿活塞液壓缸作執(zhí)行件。根據(jù)技術(shù)要求和已知參數(shù)對(duì)液壓缸各工況負(fù)載進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如下見(jiàn)表2.1：表2.1液壓缸各工況負(fù)載工況計(jì)算公式外負(fù)載/N其它工況質(zhì)量忽略不計(jì)0慢速壓制F=125000125000

根據(jù)已知參數(shù)，各工況持續(xù)時(shí)間近似計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2.2表2.2各工況持續(xù)時(shí)間工況計(jì)算公式時(shí)間/s快速下降8．75慢速壓制14.28保壓5快速返回9

利用以上數(shù)據(jù)并在負(fù)載和速度過(guò)渡過(guò)階段做粗略的線性處理得如圖所示的沖壓機(jī)液壓缸負(fù)載循環(huán)圖和速度循環(huán)圖如圖2.1所示。圖2.1液壓缸負(fù)載循環(huán)圖和速度循環(huán)圖3確定液壓缸參數(shù)編制工況圖（1）計(jì)算液壓缸有效面積根據(jù)GB/T2346-1988(機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)）先選擇液壓缸的工作壓力將液壓缸的無(wú)桿腔作為主工作腔，考慮到液壓缸下降時(shí)，滑塊自重采用液壓方式平衡，即要有一定的背壓力，通過(guò)調(diào)節(jié)溢流閥3來(lái)產(chǎn)生背壓力，取背壓力，則可計(jì)算出液壓缸無(wú)桿腔的有效面積，取機(jī)械效率為液壓缸無(wú)桿腔的有效A1=面積：液壓缸內(nèi)徑：按GB/T2348-1993，取標(biāo)準(zhǔn)值D=90mm。根據(jù)快速下降與快速上升進(jìn)的速度比確定活塞桿直徑d，根據(jù)；，取標(biāo)準(zhǔn)值d=40mm,液壓缸的實(shí)際有效面積為：對(duì)于雙作用單活塞缸來(lái)說(shuō)，活塞受力如下圖3.1所示。圖3.1——活塞無(wú)桿腔側(cè)有效面積，,——活塞有桿腔冊(cè)有效面積，P——供油壓力（工作油壓），MPaD——活塞直徑（即液壓缸內(nèi)徑），md——活塞桿直徑，m（2）液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力和流量計(jì)算見(jiàn)表3.1表3.1循環(huán)中各階段的壓力和流量工作階段計(jì)算公式負(fù)載/N工作腔壓力/Pa輸入流量快速下降啟動(dòng)34110025615.36恒速減速壓制保壓12500044.82.688快速返回啟動(dòng)00__恒速0025515.3制動(dòng)00__

（3）循環(huán)中各階段的功率計(jì)算如表3.2：表3.2循環(huán)各階段的功率減速保壓

由表3.1和3.2的數(shù)據(jù)繪出工況圖3.2圖3.2液壓機(jī)液壓缸工況圖4

擬定液壓系統(tǒng)圖考慮到液壓機(jī)工作時(shí)所需功率較大，固采用容積調(diào)速方式：（1）當(dāng)液壓缸反向回程時(shí)，泵全流量供油。液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向采用三位四通WE型電磁換向閥和二位二通電磁換向閥控制。停機(jī)時(shí)三位四通換向閥處于中位，使液壓泵卸荷；（2）為了防止壓力頭在下降過(guò)程中因自重而出現(xiàn)速度失控的現(xiàn)象，在液壓缸有桿腔回路上設(shè)置一個(gè)調(diào)速閥閥；（3）為了壓制時(shí)保壓，在無(wú)桿腔進(jìn)油路上和有桿腔回油路上設(shè)置一個(gè)液控單向閥；（4）為了防止液壓缸下降過(guò)程中壓力頭由于自重