中型四柱式液壓機及其液壓系統(tǒng)設(shè)計【含CAD圖紙和文檔】

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求 或 技 術(shù) 指 標 1.了解液壓機的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。 2.掌握液壓機機械設(shè)計的一般過程。 a.液壓機及液壓系統(tǒng)與其電氣控制系統(tǒng)方案設(shè)計（工藝分析、原理圖設(shè)計、總體布局）。 b.技術(shù)設(shè)計（各組成部分的運動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、零件強度與剛度校核、繪制設(shè)計圖樣和編寫技術(shù)文件。） c.審核鑒定。 3.了解常用的CAD設(shè)計軟件，并能熟練運用一種CAD軟件進行液壓機機械設(shè)計。 4.具備較強的自學(xué)能力、掌握獨立獲取、消化和應(yīng)用新知識的能力和方法，具有一定的分析解決實際問題的能力，具有初步的科研、開發(fā)能力。 - 1 - 進 度 安 排 起止日期 工作內(nèi)容 查資料、寫開題報告 畢業(yè)實習(xí)、翻譯英語資料 總體方案設(shè)計、液壓系統(tǒng)方案設(shè)計、元器件結(jié)構(gòu)參數(shù)確定、其他參數(shù)確定及設(shè)計 2000KN液壓機裝配圖及液壓原理圖、系統(tǒng)配置圖、液壓站總圖與其他零部件圖繪制 撰寫設(shè)計說明書、論文 準備答辯 主 要 參 考 資 料 1.GB9166-88.四柱液壓機精度.北京:國家標準局,1988～05～05發(fā)布 2.JB3915-85.液壓機安全技術(shù)條件.北京:中華人民共和國機械工業(yè)部,1985～02～08發(fā)布 3.許福玲、陳堯明主編。液壓與氣壓傳動（第二版），北京：機械工業(yè)出版社 2004.7 4.何存興主編。液壓與氣壓傳動，武漢：華中科技大學(xué)出版社 2000.8 5.李愛華等主編。工程制圖基礎(chǔ) 北京：高等教育出版社，2003.8 6.鐘毅芳等主編。機械設(shè)計，武漢：華中科技大學(xué)出版社 2001.2 7.朱理主編。機械原理，北京：高等教育出版社，2004.4 8.王伯平主編?；Q性與測量技術(shù)基礎(chǔ)，北京：機械工業(yè)出版社 2000.2 9.趙程、楊建民主編。機械工程材料，北京：機械工業(yè)出版社 2003.1 10.秦曾煌主編。電工學(xué)，北京：高等教育出版社，2003.2 11.李建興主編.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù). 北京：機械工業(yè)出版社 2004.7 12.李發(fā)海、王巖編著。電機與拖動基礎(chǔ)（第二版）。北京：清華大學(xué)出版社.1994 13.陳遠齡、黎亞元、傅國強主編。機床電氣的自動控制 重慶大學(xué)出版社 14.成大先主編。機械設(shè)計手冊 單行本 機械傳動。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 15.成大先主編。機械設(shè)計手冊 單行本 常用設(shè)計資料。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 16.成大先主編。機械設(shè)計手冊 單行本 聯(lián)接與緊固。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 17.PLC在改造成型壓力機上的應(yīng)用。電腦開發(fā)與應(yīng)用??2002年第05期 教研室 意見 簽名： 年 月 日 院(系)主管領(lǐng)導(dǎo)意見 簽名： 年 月 日 學(xué)生實習(xí)報告 實習(xí)性質(zhì)：畢業(yè)實習(xí) 院（系）：機械工程學(xué)院 專業(yè)：機械設(shè)計及其自動化 班級： 姓名： 學(xué)習(xí)理論知識的目的是為了更好的用于指導(dǎo)實踐，創(chuàng)造更大的生產(chǎn)力。如何讓理論和實際得到有機的結(jié)合是我們學(xué)習(xí)時值得思考的問題。作為學(xué)生的我們，讓理論和實際有機聯(lián)系在一起的方式就是去企業(yè)進行實地的實習(xí)。只有這樣，才能在實習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)書本上沒有的問題，從而鞏固自己理論知識的同時提高自己的實踐動手能力。 這次實習(xí)的時間不是很長，可是此次實習(xí)對我們這些還沒有實際工作經(jīng)歷的學(xué)生來說是具有重要的意義。它將為我們進入企業(yè)，適應(yīng)企業(yè)的環(huán)境提供了經(jīng)驗支持。經(jīng)過幾天的實習(xí)，不論是從專業(yè)知識的鞏固上還是從實踐能力的提升上都有帶來了很大的幫助。現(xiàn)在實習(xí)業(yè)已結(jié)束，值得總結(jié)和思考的問題并沒有隨著實習(xí)的結(jié)束而結(jié)束，我們需要總結(jié)的經(jīng)驗還很多，值得學(xué)習(xí)的實踐經(jīng)驗也不少。為了更好的讓這次實習(xí)達到預(yù)期的目標和效果，也為今后的工作借鑒提供點認識基礎(chǔ)，特別將實習(xí)的所見、收獲、感受用報告綜述如下。 2007年3月20日我來到衡陽起重運輸機械廠進行畢業(yè)實習(xí)。在公司人員的介紹下，我了解了公司的發(fā)展現(xiàn)狀及主要的產(chǎn)品。公司性質(zhì)屬于國有企業(yè)，在冊員工大約1500人，其中工程設(shè)計人員70人左右，銷售有十個部門，大約400人左右，從事生產(chǎn)管理的近100人左右。目前公司的實力排名在全國同行中可以排到前五。為了讓公司的發(fā)展不斷壯大，經(jīng)營的業(yè)績有新的突破，公司進行了體制改革，建立了合理的獎罰制度，調(diào)動了員工的積極性。公司主要由四大塊組成，即：設(shè)計處、生產(chǎn)部、銷售部、行政管理處，這次實習(xí)主要去設(shè)計處和生產(chǎn)部。公司目前主要的產(chǎn)品是“強龍”牌帶式輸送機，帶式輸送機主要用于散裝物料的運輸，如；礦山冶金、電廠、煤礦、化工廠、港口等。聽公司領(lǐng)導(dǎo)介紹，在帶式輸送機做的比較好的企業(yè)有遼寧的沈礦和河北的唐冶。 質(zhì)量就是企業(yè)的生命，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，在關(guān)鍵部件的生產(chǎn)上運用先進的生產(chǎn)設(shè)備，例如：滾筒制造時采用自動卷板機來完成，托輥密封焊接采用自動焊接設(shè)備等等。除此之外，公司還建立了一整套帶式輸送機的測試實驗裝置，這樣設(shè)計和生產(chǎn)可以得到更好的互補。由于帶式輸送機不是封閉式的傳輸，這樣會因傳輸時產(chǎn)生的振動使物料撒落，從而對環(huán)境造成污染。為了解決這個問題，管狀輸送機得到了初步的研究和發(fā)展，目前從事管狀輸送機生產(chǎn)的廠家還不多，處于起步階段，因為它的受力情形比帶式輸送機更復(fù)雜，生產(chǎn)成本更高。 為了順利完成實習(xí)任務(wù)，了解各個實習(xí)部門的組成和職責(zé)是必要的。首先是設(shè)計處，該處下設(shè)兩個機構(gòu)，即：產(chǎn)品設(shè)計處和工藝設(shè)計處。產(chǎn)品設(shè)計處主要根據(jù)客戶的要求進行參數(shù)設(shè)計、產(chǎn)品選型、非標件圖紙設(shè)計、校對審核、設(shè)計資料歸檔等工作；工藝設(shè)計處主要根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計處的設(shè)計要求進行機加工工藝方案的設(shè)計和材料的定額計算等工作。接下來是生產(chǎn)部，該部門和設(shè)計處有著直接的聯(lián)系，因為設(shè)計人員設(shè)計意圖的表達最終還要依靠生產(chǎn)部門才能得以實現(xiàn)，兩個部門是相輔相成的，缺一不可。生產(chǎn)部下設(shè)七個生產(chǎn)車間，即：金結(jié)構(gòu)車間、焊接車間、機加工車間、滾筒生產(chǎn)車間、托輥生產(chǎn)車間、裝配車間、質(zhì)檢與包裝車間。 我去的第一個實習(xí)部門是設(shè)計處，看到所有的設(shè)計都是在計算機上借助輔助設(shè)計軟件進行設(shè)計計算。聽設(shè)計人員的說，以前的設(shè)計都是徒手設(shè)計，勞動強度很高而且效率很低，設(shè)計的圖紙很容易出錯并且還不容易修改，自從運用計算機輔助設(shè)計后，不僅效率提高了，設(shè)計質(zhì)量上去了，還在下料時節(jié)省了大量的原材料，減少了浪費。我看了他們實際設(shè)計的操作過程，包括參數(shù)的計算、產(chǎn)品選型、非標零件圖紙設(shè)計、圖紙打印、曬藍圖、資料歸檔等。我問他們設(shè)計圖紙是不是設(shè)計中最重要的？他們說設(shè)計的精髓在于通過參數(shù)的計算，對比設(shè)計方案，然后確定最佳的設(shè)計方案，其實圖紙只是設(shè)計思想的表達載體。設(shè)計方案的優(yōu)劣直接影響機加工工藝的可行性和加工的質(zhì)量。由于帶式輸送機在運行中受力復(fù)雜，輸送機越長受力越把握不準，啟動也是個難題，這樣對每個設(shè)計人員而言將是個考驗。2000年的時候公司就遇到了這樣的問題，當時黃驊港帶式輸送機項目要求設(shè)計的單機帶長為十多公里，當時在國內(nèi)是最長的，難度可想而知。通過他們認真謹慎的設(shè)計計算，采用軟啟動方式啟動，最后產(chǎn)品成功交付使用。我想一個企業(yè)的競爭歸結(jié)到最后是設(shè)計方案優(yōu)劣的競爭。由此可以看出，想要成為一個出色的設(shè)計人員不僅要有深厚的專業(yè)知識和經(jīng)驗作基礎(chǔ)，還要會運用計算機輔助設(shè)計軟件，這樣你的設(shè)計思想才可以完整的表達。如果你某方面“斷層”，設(shè)計肯定達不到理想的效果。 生產(chǎn)部門是提升實踐動手能力的最好地方，理論與實際可以聯(lián)系于一體，從中可以發(fā)現(xiàn)不少書本上沒有碰到的問題。首先去的車間是金結(jié)構(gòu)車間，該車間主要根據(jù)設(shè)計的圖紙完成下料工作，為下一個工序做準備。在車間看到了剪板機、氧炔焰切割機、沖壓機、沖裁機等設(shè)備； 焊接車間主要用于板件的焊接，該車間主要用于焊接帶式輸送機的驅(qū)裝架、機架、中間架、拉緊裝置等部件，焊接的方式一般以角焊為主； 機加工車間主要進行軸的加工、鉆孔、銑、刨削平面、插鍵槽、磨削平面等。在該車間看到了普通車床、立式車床、龍門銑床、外圓磨床、搖臂鉆床、刨床、插床等機加工設(shè)備。在這個車間我更清楚的了解了軸的加工過程，即：熱處理毛坯→車削端面→鉆中心孔→粗車外圓柱表面→精車→磨削； 滾筒車間主要生產(chǎn)傳動滾筒和改向滾筒，滾筒直徑一般有400、500、600、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000(mm)等常用系列。滾筒是個很重要的部件，特別是傳動滾筒，在傳動過程中利用摩擦力來傳遞扭矩，改向滾筒承受的力較傳動滾筒的小。滾筒的制造質(zhì)量是個關(guān)鍵，如果質(zhì)量得不到保證，很容易引發(fā)安全事故。為此滾筒的筒皮材料選用采用優(yōu)質(zhì)鋼板，利用自動卷板機卷制加工，焊接采用埋弧焊技術(shù)。根據(jù)傳遞載荷的不同，可以改變滾筒膠面的形式來增大摩擦力，一般改向滾筒采用光面，傳動滾筒則采用“人字形”或“菱形”兩種，一般多采用“人字形”膠面，后者可用于可逆?zhèn)鬟f。滾筒制造好后，必須進行靜平衡實驗，這樣防止?jié)L筒在轉(zhuǎn)動過程中因不平衡而產(chǎn)生“竄動”現(xiàn)象； 托輥生產(chǎn)車間生產(chǎn)的托輥種類很多，有緩沖托輥、承載托輥、過渡托輥、回程托輥、調(diào)心托輥、槽形托輥、梳形托輥、螺旋托輥等。由于托輥的主運動是旋轉(zhuǎn)，因此對其密封性要求很高，防止灰塵和水的進入而影響傳動。所以選用鋼管為原材料，兩端的密封性問題的解決，通過自動焊接機焊接。為減少摩擦，托輥的軸承內(nèi)應(yīng)注入潤滑脂。托輥生產(chǎn)完成后也要進行定時的旋轉(zhuǎn)實驗，檢測是否達到使用要求； 裝配車間主要完成部件的組裝工作。例如：滾筒的裝配、驅(qū)動裝置的裝配等等。如果裝配精度不高，將直接影響使用性能，可能會讓部件過早磨損或運動中產(chǎn)生振動。通過對裝配車間的實習(xí)發(fā)現(xiàn)，他們的裝配工具和方法都不是很先進，基本上是人工完成，沒有自動化裝配線。產(chǎn)品裝配好后運往質(zhì)檢與包裝車間，完成產(chǎn)品出廠前的質(zhì)量檢測、貼標、涂刷防銹漆、包裝等工作。 經(jīng)過很短幾天的實習(xí)，讓我覺得理論和實際有時候是統(tǒng)一的，但有時候經(jīng)驗卻比理論來得直接。通過這次實習(xí)，長了見識，學(xué)到了書本上沒有的基本生產(chǎn)常識，了解了一個產(chǎn)品從設(shè)計到最后出廠的整個生產(chǎn)流程。經(jīng)過實習(xí)覺得設(shè)計部門是事關(guān)企業(yè)成敗的關(guān)鍵部門，只有設(shè)計出的產(chǎn)品能夠被市場接受，那才叫設(shè)計成功，才有競爭力，才會產(chǎn)生經(jīng)濟效益。作為一名工程設(shè)計人員要有認真謹慎的工作態(tài)度，要勤于學(xué)習(xí)，敢于挑戰(zhàn)自己，遇到困難不能知難而退，應(yīng)該迎難而上。綜合素質(zhì)對于設(shè)計人員來說是很重要的，譬如說：如果你只懂設(shè)計卻不知道機加工工藝編制或者圖紙表達有問題等，這些不足都不應(yīng)該在設(shè)計人員身上看到。要知道這些都是機械設(shè)計的基礎(chǔ)。不知道機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，產(chǎn)品無法成型；不知道工藝方案的設(shè)計，產(chǎn)品做不出來；不知道繪圖，就無法和別人交流你的設(shè)計思想。除此之外，生產(chǎn)部門便是設(shè)計的有利保障，產(chǎn)品加工質(zhì)量的好壞對整個系統(tǒng)的性能將有很大提高。作為一個企業(yè)，應(yīng)該多多加強設(shè)計部和生產(chǎn)部的聯(lián)系和交流，這樣有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量。 因為實習(xí)的時間有限，這次沒有實際動手操作的機會。作為工程技術(shù)人員，要勤于動手、動腦，不要有眼高手低的意識，要從實踐中發(fā)現(xiàn)問題并尋求解決的方法，提升能力。實習(xí)雖然結(jié)束了，但是留給我們學(xué)習(xí)的任務(wù)還很多，總結(jié)實習(xí)的經(jīng)驗，看清實習(xí)的收獲，認識實習(xí)的不足，這樣有利于今后步入企業(yè)后快速成長。再此感謝公司的實習(xí)指導(dǎo)人員和實習(xí)指導(dǎo)老師！ 實習(xí)生： 時 間： 年 月 日 5 本科畢業(yè)設(shè)計開題報告 （2007屆） 學(xué) 院、系： 機械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 彭 勇 班 級： 學(xué)號 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 - 3 - 題目：中型四柱式萬能液壓機及液壓系統(tǒng)設(shè)計 1.課題任務(wù)情況，查閱文獻資料，撰寫1500～2000字左右的文獻綜述。 （1）液壓傳動技術(shù)的研究發(fā)展動向及應(yīng)用情況 ① 液壓傳動技術(shù)的發(fā)展與研究動向 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，目前液壓技術(shù)正向著高壓、高速、大功率、高效、低噪音、經(jīng)久耐用、高度集成化的方向發(fā)展。由于計算機科學(xué)技術(shù)的成熟，一些新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的設(shè)計都運用了計算機CAD、CAT、CDC、計算機實時控制、計算機仿真與優(yōu)化等計算機輔助技術(shù)，很大程度上提高了產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量。雖然液壓傳動技術(shù)方便簡潔，但是液壓傳動中存在著一些亟待解決的問題，如：液壓系統(tǒng)工作時的穩(wěn)定性、工作介質(zhì)的泄漏、液壓沖擊對設(shè)備可靠性的影響等等，這些問題都是液壓傳動技術(shù)需要研究和解決的。任何技術(shù)的改革和創(chuàng)新，都必須以穩(wěn)定、可靠的工作為前提，這樣才具有它的實際意義。 ② 液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用 液壓傳動技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)擁有較為完善的理論和實踐基礎(chǔ)。雖然液壓傳動還存在一些缺陷，但總體上優(yōu)點還是蓋過了缺點。正因為液壓傳動具有很多機械傳動所不具備的優(yōu)點，液壓傳動技術(shù)在機械工業(yè)的各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如：礦山機械、工程機械、冶金機械、建筑機械、起重機械等。液壓技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了從手動到半自動化、自動化的逐步發(fā)展，從而也推動了機械工業(yè)的向前發(fā)展。在整個機械傳動工程中，液壓傳動技術(shù)扮演了舉足輕重的角色。 （2）液壓傳動的特點 ① 液壓傳動的優(yōu)點 液壓傳動技術(shù)與傳統(tǒng)的機械傳動相比，液壓傳動操作方便簡單，調(diào)速范圍廣，很容易實現(xiàn)直線運動，具有自動過載保護功能。液壓傳動容易實現(xiàn)自動化操作，采用電液聯(lián)合控制后，可以實現(xiàn)更高程度的自動控制以及遠程遙控。液壓傳動系統(tǒng)可以靈活布置各個元件，由于工作介質(zhì)為礦物油，良好的潤滑條件延長了元件的使用壽命。 ② 液壓傳動的缺點 由于液壓傳動的工作介質(zhì)是流體礦物油，因而沿程、局部阻力損失和泄漏較大，泄漏的礦物油將直接對環(huán)境造成污染，有時候還容易引發(fā)各種安全事故。液壓油受溫度的影響很大，因而不能在很高或很低的溫度條件下工作。因為液壓油存在一定的壓縮性，所以液壓傳動的傳動比不恒定，不能保證很高的傳動精度。密封狀況的好壞對液壓傳動影響很大，因而液壓元件必須具有較高的制造精度。液壓傳動的故障排除不如機械傳動、電氣傳動那樣容易，因此對維護人員有較高的技術(shù)水平要求。 （3）四柱液壓機的基本情況概述 目前四柱液壓機在我國主要用于實現(xiàn)塑性材料的壓力加工工藝如：冷擠、校直、彎曲、沖裁、拉伸等。此外液壓機還用于粉末冶金、翻邊、壓裝等成型工藝。液壓機按工作介質(zhì)的不同可分為油壓機和水壓機，前者的壓力傳導(dǎo)是通過油液來實現(xiàn)，而后者則靠乳化液實現(xiàn)，因工況要求的不同來選擇不同類型的液壓機。 四柱液壓機由電氣控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、主機三部分組成，通過液壓油管和電氣裝置的構(gòu)成統(tǒng)一整體。其中電氣控制系統(tǒng)由電控箱、操作箱、電氣管道等構(gòu)成；液壓控制系統(tǒng)由動力機構(gòu)、液壓管道、限位裝置、液壓元件等構(gòu)成；主機則由機身、主缸、頂出缸等構(gòu)成。一般情況下液壓機完成一次工作循環(huán)包括如下主要動作：主缸活塞滑塊快速下行→主缸活塞滑塊慢速下行并逐漸加壓→主缸保壓→主缸卸壓→主缸活塞滑塊快速回程→頂出缸活塞頂出→頂出缸活塞回程。在拉伸薄板時，胚料還需要頂出缸壓緊，這樣的工況就要求頂出缸保持一定的壓緊力并隨著主缸一起下行。如果沒有達到所需的加工精度，可以通過調(diào)節(jié)鎖緊螺母和調(diào)節(jié)螺母來調(diào)整液壓機的加工精度。 （4）四柱液壓機的工作原理及過程 ① 主缸 ◆ 快速下行——按下啟動按鈕，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補充上腔形成的局部真空。 ◆ 慢速加壓——當主缸活塞滑塊下行到一定位置并壓下行程開關(guān)時，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的轉(zhuǎn)換。主缸活塞滑塊不斷下行最終會抵住工件，阻力急劇增大，主缸上腔的壓力提高。 ◆ 主缸保壓——當主缸上腔的油壓達到設(shè)定壓力值后，壓力繼電器發(fā)出信號，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——保壓一段時間后，保壓過程結(jié)束，時間繼電器發(fā)出信號，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，實現(xiàn)主缸活塞的安全快速回程。 ② 頂出缸 ◆ 活塞頂出——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，這時頂出缸下腔進油，活塞上升將工件頂出。 ◆ 活塞回程——工件頂出后，按下回程按鈕，使控制回程的電磁閥得電，上腔進油，活塞下降，回程完成。 ◆ 浮動壓邊——在進行薄板拉伸時，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。浮動壓邊可滿足薄板拉伸時的壓緊要求。 （5）四柱液壓機系統(tǒng)的特點及應(yīng)用范圍 ① 四柱式液壓機系統(tǒng)的優(yōu)點 ★ 該液壓系統(tǒng)采用的液壓泵具有高壓、大流量、恒功率、變量等特點，滿足工藝要求并節(jié)省能耗； ★ 該液壓系統(tǒng)能夠準確控制并完成零件的壓力加工，加工質(zhì)量可以通過調(diào)節(jié)設(shè)備來保證； ★ 主缸活塞滑塊的快速下行靠自重作用來完成，通過輔助油箱補充油液來填充局部真空。這樣的快速運動回路結(jié)構(gòu)簡單，運用的液壓元件少； ★ 液壓機運用單向閥完成主缸的保壓功能，采用帶有卸荷小閥芯的液控單向閥構(gòu)成泄壓回路，完成主缸的卸壓； ★ 液壓機的主缸與頂出缸運動互鎖。即主缸運動時頂出缸是不能夠運動的，反過來也一樣。這樣可以提高液壓機工作中的安全性和穩(wěn)定性； ★ 液壓機的液壓和電氣控制采用按鈕集中控制，可實現(xiàn)調(diào)整、手動、半自動等操作工藝，簡單明了。 ② 四柱式液壓機系統(tǒng)存在的不足 ▲ 液壓機屬于高壓工作設(shè)備,進行零件的壓力加工時,隨著壓力的不斷升高泄漏也會不斷增大,這樣不利于保證零件的加工精度，同時對環(huán)境也造成污染； ▲ 液壓機壓力加工完成后，卸壓時存在很大的液壓沖擊，對設(shè)備損害很大； ▲ 按下液壓機啟動按鈕后，執(zhí)行部件并不能夠立刻動作，還需有一段“反映時間”，動作靈敏性不及電氣控制； ▲ 液壓機出現(xiàn)故障不容易及時找到并排除，給維護帶來很大的技術(shù)難題和不便； ▲ 液壓機工作時會形成液壓沖擊、氣蝕等現(xiàn)象，形成了噪音，不利于營造好的工作環(huán)境。 ③ 四柱液壓機的應(yīng)用 液壓機主要用于可塑性材料的壓制，如：沖壓、拉伸、彎曲、翻邊、熱擠壓、校正、壓裝成型、粉末制品壓制成型、磨料制品壓制成型以及塑料制品的壓制成型等壓力加工工藝。 參考文獻 [1] GB9166-88.四柱液壓機精度.北京:國家標準局 [2] JB3915-85.液壓機安全技術(shù)條件.北京:中華人民共和國機械工業(yè)部 [3] 許福玲、陳堯明主編.液壓與氣壓傳動（第二版）.北京：機械工業(yè)出版社 [4] 章宏甲、黃誼、王積偉主編. 液壓與氣壓傳動.機械工業(yè)出版社 2.選題依據(jù)、主要研究內(nèi)容、研究思路及方案。 （1）選題依據(jù) ① 主要技術(shù)要求參數(shù)：公稱力（最大壓力）2000KN，回程力400 KN，頂出力350KN，液體最大工作壓力25 Mpa，拉伸滑塊行程700mm, 頂出活塞最大行程250mm, 滑塊距工作臺最大距離1100mm。 ② 主要用途：用于可塑性材料的壓制工藝，如粉末制品成型、塑料制品成型、冷熱擠壓金屬成型、薄板拉伸、沖壓、彎曲、翻邊、校正等工藝。 （2）主要研究的內(nèi)容和所要實現(xiàn)的設(shè)計目標 ① 選擇合理的液壓系統(tǒng)設(shè)計方案（工藝方案設(shè)計、液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計、液壓站總體布局設(shè)計、總體布局設(shè)計）滿足液壓系統(tǒng)的使用性能和安全要求； ② 技術(shù)設(shè)計（各組成部分及液壓系統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、零件強度與剛度校核、繪制設(shè)計圖樣和編寫技術(shù)文件）； ③ 選擇合理的材料、液壓元件和制造加工工藝； ④ 整個液壓機系統(tǒng)的設(shè)計要滿足拆裝方便，便于運輸?shù)囊螅? ⑤ 通過液壓傳動控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)對主機進行動作循環(huán)控制，使液壓機能夠準確如下動作：主缸活塞滑塊快速下行、主缸活塞滑塊慢速加壓、主缸保壓、主缸卸壓、主缸活塞滑塊回程、頂出缸活塞頂出、頂出缸活塞退回； ⑥ 設(shè)備設(shè)計達到布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊、工作穩(wěn)定可靠、操作簡單、維護方便、污染小、噪音低、自動化程度高等要求； ⑦ 能夠完成沖壓、冷擠、校直、彎曲、粉末冶金壓制成型、薄板拉伸、壓裝成型等加工工藝要求。 （3）設(shè)計的基本思路、方案 分析、理解設(shè)計任務(wù)書的要求→查閱相關(guān)資料→初步擬訂設(shè)計方案→設(shè)計方案對比并確定最佳方案→參數(shù)的設(shè)計計算→零件設(shè)計→裝配圖草圖→零件草圖→繪制零件圖→繪制裝配圖→編寫設(shè)計說明書 結(jié)語： 四柱液壓機解決了塑性材料的產(chǎn)品成型問題。高的工作壓力是該設(shè)備工作時的特點，泄漏的液壓油將污染環(huán)境，液壓沖擊現(xiàn)象將影響設(shè)備安全穩(wěn)定的工作。這些不足之處將是液壓機今后值得進一步研究和改進的問題。 3.工作進度及具體安排。 2006年12.8～2007年1.12 完成開題報告，上交指導(dǎo)老師。 2007年1.13～2.20 查閱資料，翻譯英語資料。 2007年2.21～4.2 衡陽起重運輸機械有限公司實習(xí)； 四柱液壓機總體方案設(shè)計、液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計、液壓元件參數(shù)確定及選取，其他參數(shù)確定及設(shè)計。 2007年4.3～5.8 四柱液壓機裝配圖、液壓系統(tǒng)原理圖、電氣系統(tǒng)控制圖以及其他零部件圖繪制。 2007年5.9～5.31 撰寫設(shè)計說明書、論文并打印，完成初步裝訂工作。 2007年6.1～6.10 修改完善，準備答辯。 4.指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 - 5 - 本科畢業(yè)設(shè)計文獻綜述 液壓機的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 院（系、部）名 稱 ： 專 業(yè) 名 稱： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 生 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師：  液壓機的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 摘要：液壓機是一種利用液體壓力來傳遞能量,以實現(xiàn)各種壓力加工工藝的機床。液壓機主要應(yīng)用在金屬薄板件的沖壓拉深成形和金屬零件的壓力成形上。國內(nèi)液壓機單機的技術(shù)水平達到了國際中等或較先進水平，但在一些技術(shù)含量較高的液壓機中，某些關(guān)鍵技術(shù)，如液壓和電控部分，還要通過與國內(nèi)外的企業(yè)或研究單位合作，高檔的液壓元件和電控元件還主要依靠進口。液壓機主要向著高速化、高效化、低能耗、自動化、智能化發(fā)展。 關(guān)鍵字：液壓機、技術(shù)水平、應(yīng)用、發(fā)展趨勢 Abstract:：The hydraulic press is a kind of machine who use fluid pressure to transfer energy，and so as to achieve all kinds of pressure processing technology. Hydraulic machine is mainly used in sheet metal stamping deep drawing parts and metal parts shape on the pressure. Stand-alone domestic hydraulic machine has reached the technological level of moderate or more advanced international level, but a number of higher levels of technology in hydraulic machines, some key technologies, such as hydraulic and electric control parts, but also with domestic and foreign enterprises or research in cooperation, High-grade hydraulic components and electronic control devices also rely mainly on imports. It mainly develop toward the high-speed hydraulic press, high efficiency, low energy consumption, automation and intelligent. Keywords: hydraulic press, technology, application, development trends 1 前言 隨著近50年的科學(xué)技術(shù)的進步與發(fā)展，液壓技術(shù)已經(jīng)成為了一門影響現(xiàn)代機械裝備技術(shù)的重要基礎(chǔ)學(xué)科和基礎(chǔ)技術(shù)，液壓機是一種利用液體壓力來傳遞能量,以實現(xiàn)各種壓力加工工藝的機床。隨著新工藝及新技術(shù)的應(yīng)用，液壓機在金屬加工及非金屬成形方面的應(yīng)用越來越廣泛，在機床行業(yè)中的占有份額正在大幅度攀升[1]。 2 液壓機的應(yīng)用領(lǐng)域 液壓機適用于幾乎所有需要壓力加工的工藝。目前液壓機主要應(yīng)用在下列領(lǐng)域：① 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；② 金屬零件的壓力成形、主要包括模壓成形、金屬型材的擠壓成形、冷熱模鍛、自由鍛造等加工工藝；③ 粉末制品行業(yè)，如磁性材料、粉末冶金等；④ 非金屬材料的壓制成形，如SMC 成型、汽車內(nèi)飾件的熱壓成型、橡膠制品等；⑤木制品的熱壓成型，比如植物纖維板材、型材的熱壓加工；⑥ 其他應(yīng)用：如壓裝、校正、塑封、壓印等工藝[2]。 3 液壓機的主要結(jié)構(gòu)形式 按照結(jié)構(gòu)形式分類，液壓機主要包括單柱液壓機、四柱液壓機、框架液壓機及其他結(jié)構(gòu)的液壓機。單柱液壓機可分為整體機身和組合機身兩種結(jié)構(gòu)，單柱液壓機在工作中，由于機身的變形，滑塊與工作臺會產(chǎn)生一定的夾角，故多用在對精度要求不高的應(yīng)用場合，如：壓裝、板材壓型、校直等工藝[3]。四柱液壓機通過四根立柱把上下橫梁連接起來，且其帶滑塊的活動橫梁依靠四根立柱導(dǎo)向，機器具有結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低等特點，故應(yīng)用最為廣泛。框架式液壓機用焊接框架立柱代替四柱液壓機中的圓柱立柱，滑塊的導(dǎo)向依靠固定在立柱上的導(dǎo)軌導(dǎo)向，具有導(dǎo)向精度高，抗偏載能力大等優(yōu)點，但制造成本比四柱液壓機高，多用在對精度要求較高的場合，如金屬薄板的沖壓，金屬精密成型等工藝。以上三種液壓機占到液壓機總數(shù)的95%以上。根據(jù)不同的需要，另外還有各種其他特殊結(jié)構(gòu)形式的液壓機，如：多柱式、多向式、臥式、龍門式等結(jié)構(gòu)的液壓機[4]。 4 國內(nèi)液壓機行業(yè)的現(xiàn)狀 4.1 在生產(chǎn)能力及市場方面，國內(nèi)液壓機的產(chǎn)量每年都有很大的增長率，其中2004 年，國內(nèi)液壓機的銷售額大約在10 億元人民幣，2005 年達到13 億，到2006 年一季度，各液壓機生產(chǎn)企業(yè)的的全年定單已基本飽和。2006 年，在銷售收入上，國內(nèi)突破億元的企業(yè)已超過3 家，如合肥鍛壓機床有限公司、天津市天鍛壓力機有限公司、徐州壓力機械股份有限公司，其中合肥鍛壓機床有限公司、天津市天鍛壓力機有限公司在2005 年銷售收入已突破2 億元。國內(nèi)液壓機從產(chǎn)值和銷售收入上和國外發(fā)達國家比較，還不具有優(yōu)勢，但從生產(chǎn)的臺數(shù)和總噸位上比較，在國際上，我國的液壓機生產(chǎn)產(chǎn)量處于領(lǐng)先地位。國產(chǎn)液壓機在國內(nèi)的市場占有率超過90%，出口產(chǎn)品的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的比例很少，不到5%，只有少數(shù)企業(yè)的產(chǎn)品具備出口條件，大多出口到第三世界國家。國內(nèi)進口的液壓機多為一些專用液壓機，大部分為日本產(chǎn)品，歐美的產(chǎn)品較少[5]。 4.2 在產(chǎn)品的技術(shù)水平上，國內(nèi)液壓機單機的技術(shù)水平達到了國際中等或較先進水平。一些液壓機生產(chǎn)企業(yè)通過技術(shù)引進或與國內(nèi)外同行業(yè)的合作，技術(shù)發(fā)展很快。但在一些技術(shù)含量較高的液壓機中，某些關(guān)鍵技術(shù)，如液壓和電控部分，還要通過與國內(nèi)外的企業(yè)或研究單位合作，高檔的液壓元件和電控元件還主要依靠進口。目前，國內(nèi)液壓機產(chǎn)品還是以單機或單機組成的無關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)線為主，主要還是靠人工上下料，帶自動上下料的液壓機臺數(shù)還不足3%，由多臺機器組成的自動線基本上還處于起步階段。從產(chǎn)品分布上看，低檔的液壓機主要集中在小噸位上，其臺數(shù)占有量超過總數(shù)的70%但產(chǎn)值不超過30%，一般為小噸位的四柱或單柱液壓機。具有一定技術(shù)含量的中檔框架液壓機的產(chǎn)值超過50%用于特殊場合的在控制上比較先進的高檔產(chǎn)品產(chǎn)值占有率約在15%左右，這類液壓機一般采用先進的電液比例技術(shù)，來提高和達到一定的特殊功能[6]。 4.3 在質(zhì)量水平上，隨著用戶對產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，國內(nèi)各液壓機生產(chǎn)企業(yè)越來越重視產(chǎn)品的質(zhì)量問題。由于國內(nèi)液壓機的技術(shù)最早是從前蘇聯(lián)引進和吸收的，國內(nèi)生產(chǎn)的液壓機在剛度和強度上遠遠優(yōu)于日本及韓國的產(chǎn)品，與歐美的產(chǎn)品相當。和國外產(chǎn)品比較，我國的產(chǎn)品在質(zhì)量方面還存在以下不足：①在可靠性方面，故障率還比較大，主要集中在液壓系統(tǒng)方面，多是因為液壓和電器元件的可靠性低引起的；②漏油問題在國產(chǎn)液壓機中較為普遍；③關(guān)鍵件的加工質(zhì)量還需提高；④在外觀和美學(xué)方面和國外公司的產(chǎn)品比較還有一定的差距?？傮w上講，國產(chǎn)液壓機在質(zhì)量上和國外一些較知名公司的產(chǎn)品還有一定的差距，但隨著國內(nèi)制造商對質(zhì)量的不斷重視和管理水平的提高，國產(chǎn)液壓機質(zhì)量會接近和趕上國際水平[7]。 5 液壓機的發(fā)展方向和趨勢 5.1 配有自動上下料裝置的液壓機或自動生產(chǎn)線將會成為未來液壓機發(fā)展的方向?，F(xiàn)階段，由于勞動力成本和技術(shù)問題，國內(nèi)的企業(yè)多采用人工上下料。但在一些發(fā)達國家，在上世紀六七十年代自動生產(chǎn)線已基本普及。為提升企業(yè)的形象和提高生產(chǎn)效率，現(xiàn)在國內(nèi)企業(yè)也開始使用和采購自動生產(chǎn)線和自動上下料的液壓機。一些企業(yè)也開始在原人工上下料的液壓機生產(chǎn)線上配上機器人而改造成半自動的生產(chǎn)線[8]。 5.2 多工位液壓機的需求將會大幅度增加。由于加工設(shè)備、技術(shù)等原因，現(xiàn)在國內(nèi)多工位液壓機不是很多。多工位液壓機有很多優(yōu)點：①多道工序在一臺液壓機中不同的工位完成，減少了液壓機的臺數(shù)，進而減少了設(shè)備占用面積；②減少了設(shè)備的中間送料程序和操作人員：③提高了生產(chǎn)效率：④減少了投資成本?，F(xiàn)在一些大型的液壓機生產(chǎn)企業(yè)在加工及技術(shù)上已經(jīng)具備了多工位液壓機的設(shè)計及生產(chǎn)能力。未來十年內(nèi)，國內(nèi)多工位液壓機將在某些行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。在美國的沖壓線中有70%為多工位壓力機，日本的沖壓線中的多工位壓力機也占到總線數(shù)的32%，而在國內(nèi)的沖壓線中幾乎沒有多工位壓力機。 5.3 快速、高速液壓機在批量生產(chǎn)中能成倍地提高效率。如果液壓機的效率能提高一倍，則一條生產(chǎn)線可代替兩條生產(chǎn)線，在用戶投資增加不大的情況下一條線即可代替兩條線。一般的普通液壓機的快降及回程速度只有100~200mm/s，而現(xiàn)在的快速液壓機則已經(jīng)高達450mm/s。國外的一些高速小型液壓機每分鐘的行程次數(shù)達到數(shù)百次以上。由于快速液壓機的誕生，2000 年后新建的汽車沖壓線采用液壓機的比例已達60%以上，而在上世紀90 年代前的汽車沖壓線幾乎全部采用機械壓力機.液壓機的速度及效率的提高還有很大的潛力，各制造商應(yīng)加強在這方面的研究與開發(fā)，在配合自動上下料裝置的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)高效率工作[9]。 5.4依托電液比例技術(shù)、傳感器、電子、計算機、網(wǎng)絡(luò)等提升液壓機的性能。自上世紀80 年代電液比例元件的快速發(fā)展，比例閥和比例泵在液壓機中的應(yīng)用使液壓機的各項功能可以通過電氣來控制，使液壓機的液壓控制系統(tǒng)發(fā)生了質(zhì)的變化，比例調(diào)壓、比例調(diào)速、同步、節(jié)能、高速、變壓力及速度、精確的壓力及位置控制等功能開始應(yīng)用于一些高檔液壓機中。在電控方面，利用計算機及網(wǎng)絡(luò)的強大功能，結(jié)合微電子技術(shù)，把電液比例技術(shù)及電子液壓技術(shù)與計算機結(jié)合起來，提高液壓機的各項性能擴充液壓機的功能，做到在不改變硬件情況下，僅僅通過改變程序或軟件，就可適應(yīng)不同的工藝要求，實現(xiàn)功能的柔性化。另外在設(shè)備管理中可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把液壓機作為網(wǎng)絡(luò)中的一個結(jié)點，實現(xiàn)遠程管理、監(jiān)控等功能。 5.5 在環(huán)保、節(jié)能方面，今后在液壓機的設(shè)計及制造中應(yīng)引起各制造企業(yè)的足夠重視。這方面要做好以下幾點：①減少液壓機的裝機功率，減少工作中的能量損失。液壓系統(tǒng)中盡量減少溢流、節(jié)流，合理設(shè)計液壓系統(tǒng)。比如一臺依靠溢流閥溢流保壓的液壓機消耗的能源可能是閉泵保壓的液壓機的2 倍，依靠蓄能器提高空載速度的系統(tǒng)比快速缸系統(tǒng)浪費能源至少兩倍以上。②提高密封質(zhì)量，減少液壓油泄漏對環(huán)境的污染。③減少噪聲，對大的噪聲源進行隔離和封閉[10]。 6 有待提高之處 國內(nèi)液壓機行業(yè)發(fā)展中尚需加強的方面國內(nèi)液壓機技術(shù)及生產(chǎn)能力已逐漸趨于成熟，在國內(nèi)的市場占有率達到90%并已經(jīng)開始向一些發(fā)達國家出口。但液壓機行業(yè)在今后的發(fā)展中，仍需努力，特別要做好以下幾點： 6.1 加強企業(yè)的技術(shù)研發(fā)能力，提升新產(chǎn)品的開發(fā)能力。機床行業(yè)的高端競爭在很大程度上取決于產(chǎn)品的技術(shù)含量，中國的液壓機行業(yè)要想占領(lǐng)世界的中高端市場，首先必須在技術(shù)上達到國際較先進的水平，國內(nèi)應(yīng)設(shè)立專門的液壓機研究機構(gòu)及人員，以提高液壓機的綜合技術(shù)水平[11]。 6.2 加強企業(yè)間的聯(lián)合，把主機生產(chǎn)企業(yè)、自動送料企業(yè)、研究院所聯(lián)合起來，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，共同開發(fā)和承擔(dān)成套的生產(chǎn)自動線項目，解決相互關(guān)聯(lián)的技術(shù)。 6.3 提高產(chǎn)品質(zhì)量，提供高可靠性的產(chǎn)品。在液壓系統(tǒng)的可靠性、安裝質(zhì)量、加工質(zhì)量、漏油問題、液壓油的清潔問題上進行改進、以適應(yīng)自動線、流水線的生產(chǎn)[12]。 7 結(jié)束語 中國液壓機行業(yè)經(jīng)過半個世紀的發(fā)展，在技術(shù)及生產(chǎn)上已經(jīng)基本成熟，其國內(nèi)市場占有率是其他機床所不能比擬的。但和國際發(fā)達國家的專業(yè)液壓機制造公司如米勒萬家頓、舒勒相比，尚有較大的差距。雖然我們的產(chǎn)量很大，但我們的價格卻只有它們的1/4-1/10。要縮小這種差距，參與國際競爭，把液壓機打入國際高端市場，不能僅僅依靠價格的優(yōu)勢，必須把產(chǎn)品的技術(shù)含量和質(zhì)量放在第一位，這才是中國液壓機行業(yè)的根本目標。 參考文獻： [1] 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[J]. 1 鍛壓裝備及控制技術(shù)，2004（4）。 [2] 徐剛，魯潔，黃才元.金屬成形（鍛壓）機床的發(fā)展趨勢[J].鍛壓裝備及控制技術(shù)2005(3). 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