沖壓模液壓系設計

題目沖壓模液壓系設計1、課程設計的目的學生在完成《液壓傳動與控制》課程學習的基礎上，運用所學的液壓基本知識，根據(jù)液壓元件，各種液壓回路的基本原理，獨立完成液壓回路設計任務；從而使學生在完成液壓回路設計的過程中，強化對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生起到加深液壓傳動理論的掌握和強化實際應用能力的鍛煉。2、課程設計的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）沖壓模的凸模安裝在油缸上，凹模安裝在工作臺上，在工作臺上10mm處安裝有一接近開關，當沖壓油缸快速下行到接近開關處時，變?yōu)槁傧陆?，直到將鋼板沖進凹模，到達凹模的底部時，開時保壓5秒，然后快速返回。設計參數(shù)，快速下行速度：0.04m/s；慢進下行速度：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，起動時間為0.2s。3、主要參考文獻[1]成大先.機械設計手冊[M]。北京：化學工業(yè)出版社，2004.[2]李壯云.中國機械設計大典[M]。南昌:：江西科學技術出版社，2002.1[3]王文斌.機械設計手冊[M]。北京：機械工業(yè)出版社，2004.8[4]雷天覺.液壓工程手冊。北京。機械工業(yè)出版社。19904、課程設計工作進度計劃內(nèi)容學時明確主機對液壓系統(tǒng)的要求，進行工作過程分析4初步確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，進行工況分析和負載圖的編制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，并選擇相應的液壓元件，確定輔助裝置4液壓系統(tǒng)的性能運算2集成塊的結構設計和制圖及編制技術文件12合計1周

指導教師（簽字）

日期年

月

日教研室意見：年

月

日學生（簽字）：接受任務時間：

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注：任務書由指導教師填寫課程設計（論文）指導教師成績評定表題目名稱

評分項目分值得分評價內(nèi)涵工作表現(xiàn)20%01學習態(tài)度6

遵守各項紀律，工作刻苦努力，具有良好的科學工作態(tài)度。02科學實踐、調(diào)研7

通過實驗、試驗、查閱文獻、深入生產(chǎn)實踐等渠道獲取與課程設計有關的材料。03課題工作量7

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

能運用所學知識和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實際問題，能正確處理實驗數(shù)據(jù)，能對課題進行理論分析，得出有價值的結論。05應用文獻的能力5

能獨立查閱相關文獻和從事其他調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識的能力。06設計（實驗）能力，方案的設計能力5

能正確設計實驗方案，獨立進行裝置安裝、調(diào)試、操作等實驗工作，數(shù)據(jù)正確、可靠；研究思路清晰、完整。07計算及計算機應用能力5

具有較強的數(shù)據(jù)運算與處理能力；能運用計算機進行資料搜集、加工、處理和輔助設計等。08對計算或?qū)嶒灲Y果的分析能力（綜合分析能力、技術經(jīng)濟分析能力）10

具有較強的數(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、設計（論文）規(guī)范化程度5

符合本專業(yè)相關規(guī)范或規(guī)定要求；規(guī)范化符合本文件第五條要求。10設計說明書（論文）質(zhì)量30

綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分，結論嚴謹合理；實驗正確，分析處理科學。11創(chuàng)新10

對前人工作有改進或突破，或有獨特見解。成績

指導教師評語指導教師簽名：年月日

摘

要沖壓模液壓機是一種用靜壓來加工金屬、塑料、橡膠、粉末制品的機械，在許多工業(yè)部門得到了廣泛的應用。液壓機的類型很多，其中四柱式液壓機是最為典型，應用也最廣泛。這種液壓機在它的四個立柱之間安置著主、輔兩個液壓缸。主液壓缸驅(qū)動上滑塊，實現(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”的動作循環(huán)。在這種液壓機上，可以進行沖剪、彎曲、翻邊、拉深、裝配、冷擠、成形等多種加工工藝。關鍵詞沖壓模，集成塊目

錄摘要………………………Ⅰ1明確系統(tǒng)設計要求………………………11.1設計要求………………11.2設計任務說明…………11.2.1沖壓模液壓系統(tǒng)的工作原理…………………11.2.2主機動作循環(huán)圖………………12運動參數(shù)和負載參數(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油箱的容積計算………………………116液壓系統(tǒng)性能的運算……………………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)定值計算……………136.2油液溫升驗算…………137油箱設計……………………157.1壁厚、箱頂及箱頂元件的設計……………157.2箱壁、清洗孔、吊耳、液位計的設計……………………157.3箱底、放油塞及支架的設計………………167.4油箱內(nèi)隔板及除氣網(wǎng)的設置……………167.5油箱的裝配圖及零件圖的繪制…………16參考文獻……………………171

明確系統(tǒng)設計要求1.1設計要求1、主機的用途、主要結構、總體布局；主機對液壓系統(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、主機的工藝流程或工作循環(huán)；液壓執(zhí)行元件的運動方式（移動、轉動或擺動）及其工作范圍。3、主機各液壓執(zhí)行元件的動作順序或互鎖要求，各動作的同步要求及同步精度。4、液壓吃性元件的負載和運動速度的大小及其變化范圍。5、對液壓系統(tǒng)工作性能（如工作平穩(wěn)性、轉換精度等）、工作效率、自動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、外界沖擊振動等。7、其他方面的要求，如液壓裝置在外觀、色彩、經(jīng)濟性等方面的規(guī)定或限制。1.2設計任務說明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，凹模安裝在工作臺上，在工作臺上10mm處安裝有一接近開關，當沖壓油缸快速下行到接近開關處時，變?yōu)槁傧陆?，直到將鋼板沖進凹模，到達凹模的底部時，開時保壓5秒，然后快速返回。設計參數(shù)，快速下行速度：0.04m/s；慢進下行速度：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，起動時間為0.2s。1.2.2主機動作循環(huán)圖，如圖1.1所示圖1.12運動參數(shù)和負載參數(shù)分析由于沖壓機作上下直線運動，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)技術要求和已知參數(shù)對液壓缸各工況負載進行計算，計算結果如下見表2.1：表2.1液壓缸各工況負載工況計算公式外負載/N其它工況質(zhì)量忽略不計0慢速壓制F=125000125000

根據(jù)已知參數(shù)，各工況持續(xù)時間近似計算結果見表2.2表2.2各工況持續(xù)時間工況計算公式時間/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)并在負載和速度過渡過階段做粗略的線性處理得如圖所示的沖壓機液壓缸負載循環(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）計算液壓缸有效面積根據(jù)GB/T2346-1988(機械設計手冊）先選擇液壓缸的工作壓力將液壓缸的無桿腔作為主工作腔，考慮到液壓缸下降時，滑塊自重采用液壓方式平衡，即要有一定的背壓力，通過調(diào)節(jié)溢流閥3來產(chǎn)生背壓力，取背壓力，則可計算出液壓缸無桿腔的有效面積，取機械效率為液壓缸無桿腔的有效A1=面積：液壓缸內(nèi)徑：按GB/T2348-1993，取標準值D=90mm。根據(jù)快速下降與快速上升進的速度比確定活塞桿直徑d，根據(jù)；，取標準值d=40mm,液壓缸的實際有效面積為：對于雙作用單活塞缸來說，活塞受力如下圖3.1所示。圖3.1——活塞無桿腔側有效面積，,——活塞有桿腔冊有效面積，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算見表3.1表3.1循環(huán)中各階段的壓力和流量工作階段計算公式負載/N工作腔壓力/Pa輸入流量快速下降啟動34110025615.36恒速減速壓制保壓12500044.82.688快速返回啟動00__恒速0025515.3制動00__

（3）循環(huán)中各階段的功率計算如表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液壓機液壓缸工況圖4

擬定液壓系統(tǒng)圖考慮到液壓機工作時所需功率較大，固采用容積調(diào)速方式：（1）當液壓缸反向回程時，泵全流量供油。液壓缸的運動方向采用三位四通WE型電磁換向閥和二位二通電磁換向閥控制。停機時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置一個調(diào)速閥閥；（3）為了壓制時保壓，在無桿腔進油路上和有桿腔回油路上設置一個液控單向閥；（4）為了防止液壓缸下降過程中壓力頭由于自重