YA32315液压机液压系统设计毕业论文开题报告.docx
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YA32315液压机液压系统设计毕业论文开题报告
徐州工程学院
毕业设计(论文)开题报告
课题
名
称:
Y」
学
生
姓
名:
指
导
教
师:
所
在
学
院:
专
业
名
称:
液压机本体和液压系统设计
王鹏学号:
20090603225
张元越职称:
机电工程学院
讲师
机械设计制造及其自动化
徐州工程学院
2013年2月10日
一、课题简介:
液压机是一种利用液体压力能来传递能量,以实现各种压力加工工艺的机器。
Y32系列四柱液压机,机身结构为三梁四柱式,结构简单,通用性
强,适应于拉伸、弯曲、校正、压装等工艺。
液压系统采用大流量插装阀
系统,体现了现代液压控制的发展方向。
具有重要的实际价值。
二、YA32-315液压机介绍:
特点与用途:
YD32系列四柱液压机,液压系
列采用二通插装阀;电器控制系统可配“PC”可
编程序控制器,并有独立的电器及液压动力机构。
采用按钮集中控制,可实现调整、手动及
半自动操作方式。
该机种适用于拉伸、弯曲、
翻边、校正、压装及冷、热挤压等工艺。
根据
用户需要可配备行程数显,压力数显等功能。
性能特点:
三梁四柱式结构,经济实用。
液压控
制采用整体式插装阀集成系统,减少了泄漏点,动作可靠,使用寿命长。
可实现定压、定程两种成型工艺,具备保压延时功能,延时时间可调。
工作压力、行程可在规定范围内调节。
米用按钮集中控制,具有调整、手动及半自动三种操作方式。
适用领域:
适用于金属材料的拉伸、冲裁(应选配冲裁缓冲装置)、弯曲、翻边、冷挤压等各种冲压工艺,还适用于较正、压装、粉末制品和磨料制品的压制成型以及塑料制品,绝缘材料的压制成型。
可选附件或功能:
•移动工作台•冲裁缓冲装置
•光电保护装置•换模用浮动导轨和滚动托架•模具快速夹紧机构•行程、压力、速度数显、数控装置•触摸式工业显示屏液压系统加热、冷却装置•打料装置•换模小车•滑块安全栓•模具加热及温控装置•PLC可编程控制器•压边圈及驱动系统。
技术参数
YD32-6
YD32-1
YD32-1
YD32-20
YD32-25
YD32-25YD32-31
YD32-31
YD32-400
3
00
60
0
0
0A
5
5A
公称力
kN
630
1000
1600
2000
2500
2500
3150
3150
4000
顶出力
kN
190
190
190
280
280
280
630
630
630
回程力
kN
120
165
210
240
400
400
600
600
500
滑块行程
mm
500
500
560
710
710
710
800
800
800
顶出行程
mm
200
200
200
200
200
200
300
300
300
最大开口高度
mm
800
800
900
1120
1120
1120
1250
1250
1250
空程
Mm/s
100
120
100
120
130
160
100
90
100
滑块速度工作
Mm/s
8-16
7-15
4-10
5-12
4-10
4-10
5-12
5-12
4-10
回程
Mm/s
85
90
70
95
60
60
60
60
70
上升
Mm/s
55
75
75
80
80
80
55
55
55
顶出速度
退回
Mm/s
105
140
140
145
145
145
145
145
145
左右工作台尺寸
前后
mm
580
690
800
1000
1120
1800
1260
900
1250
mm
500
630
800
940
1000
1200
1160
900
1250
左右
mm
2500
2500
2550
2650
2800
3600
3500
3150
3500
机器外形尺寸前后
mm
1430
1430
1430
1350
1400
1400
1500
1500
1600
地面上高度
mm
3220
3250
3210
3800
3950
4290
4600
4500
4850
电机功率
kW
5.5
7.5
11
15
15
15
22
22
22
机器总重量
kg
2800
4300
6500
13000
14300
16000
16000
17000
19500
YD32-50YD32-80YD32-10YD32-160YD32-2YD32-2000
YD32-500AYD32-630YD32-630A
0
0
00
0
000
A
2500
2
2
6300
公称力
kN
5000
6300
6300
8000
10000
2
8000
10000
2+8000
1600
1000
顶出力
kN
1000
1000
1000
1000
1000
1600
1000X2
2
3
400
2
2
850
回程力
kN
900
850
850
1000
1300
2
720
1300
2+720
滑块行程
mm
900
900
900
900
1000
1000
1200
1300
1600
顶出行程
mm
350
350
350
350
350
350
350
500
500
最大开口高度
mm
1500
1500
1500
1500
1800
1800
1800
1800
2000
空程
Mm/s
100
150
100
130
120
110
120
110
130
滑块速度工作
Mm/s
7-15
7-15
5-12
5-12
5-12
5-12
4-9
4-9
4-9
回程
Mm/s
80
90
85
85
95
85
95
70
75
上升
Mm/s
75
75
75
75
95
75
70
60
65
顶出速度
退回
Mm/s
170
170
170
170
170
210
160
160
135
左右
mm
1400
2200
1600
2200
2200
2500
2800
3200
4600
工作台尺寸
前后
mm
1400
1600
1600
1600
1600
1800
2000
2200
2600
左右
mm
3900
4800
4510
4900
4800
5100
5600
4500
6000
机器外形尺前后
mm
2150
2250
2250
2250
2400
2400
2600
3200
3600
寸地面上高
度
mm
5200
5600
5400
5700
5700
6000
6200
7200
8000
2
2
2
2
2
3
3
3
3
电机功率
kW
22
22
22
22
30
22
30
37
37
机器总重量
kg
28500
34000
42000
48000
53000
72000
110000
160000
250000
选题的依据及意义:
YA32系列四柱液压机解决了塑性材料的产品成型问题。
高的工作压力是该设备工作时的特点,泄漏的液压油将污染环境,液压冲击现象将影响设备安全稳定的工作。
这些不足之处将是液压机今后值得进一步研究和改进的问题。
四、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述)
(1)液压传动技术的研究发展动向及应用情况
①液压传动技术的发展与研究动向
随着科学技术的不断进步,目前液压技术正向着高压、高速、大功率、高效、低噪音、经久耐用、高度集成化的方向发展。
由于计算机科学技术
的成熟,一些新型液压元件和液压系统的设计都运用了计算机CAD、CAT、
CDC计算机实时控制、计算机仿真与优化等计算机辅助技术,很大程度上提高了产品设计的质量。
虽然液压传动技术方便简洁,但是液压传动中存在着一些亟待解决的问题,如:
液压系统工作时的稳定性、工作介质的泄漏、液压冲击对设备可靠性的影响等等,这些问题都是液压传动技术需要研究和解决的。
任何技术的改革和创新,都必须以稳定、可靠的工作为前提,这样才具有它的实际意义。
②液压传动技术的应用
液压传动技术发展到今天已经拥有较为完善的理论和实践基础。
虽然液压传动还存在一些缺陷,但总体上优点还是盖过了缺点。
正因为液压传动具有很多机械传动所不具备的优点,液压传动技术在机械工业的各个领域得到了广泛的应用,如:
矿山机械、工程机械、冶金机械、建筑机械、起重机械等。
液压技术的应用实现了从手动到半自动化、自动化的逐步发展,从而也推动了机械工业的向前发展。
在整个机械传动工程中,液压传动技术扮演了举足轻重的角色。
2)液压传动的特点
1液压传动的优点
液压传动技术与传统的机械传动相比,液压传动操作方便简单,调速范围广,很容易实现直线运动,具有自动过载保护功能。
液压传动容易实现自动化操作,采用电液联合控制后,可以实现更高程度的自动控制以及
远程遥控。
液压传动系统可以灵活布置各个元件,由于工作介质为矿物油,良好的润滑条件延长了元件的使用寿命。
2液压传动的缺点
由于液压传动的工作介质是流体矿物油,因而沿程、局部阻力损失和泄漏较大,泄漏的矿物油将直接对环境造成污染,有时候还容易引发各种安全事故。
液压油受温度的影响很大,因而不能在很高或很低的温度条件下工作。
因为液压油存在一定的压缩性,所以液压传动的传动比不恒定,不能保证很高的传动精度。
密封状况的好坏对液压传动影响很大,因而液压元件必须具有较高的制造精度。
液压传动的故障排除不如机械传动、电气传动那样容易,因此对维护人员有较高的技术水平要求。
(3)YA32系列四柱液压机的基本情况概述
目前YA32系列四柱液压机在我国主要用于实现塑性材料的压力加工工艺如:
冷挤、校直、弯曲、冲裁、拉伸等。
此外液压机还用于粉末冶金、翻边、压装等成型工艺。
液压机按工作介质的不同可分为油压机和水压机,前者的压力传导是通过油液来实现,而后者则靠乳化液实现,因工况要求的不同来选择不同类型的液压机。
YA32系列四柱液压机由电气控制系统、液压控制系统、主机三部分组成,通过液压油管和电气装置的构成统一整体。
其中电气控制系统由电控箱、操作箱、电气管道等构成;液压控制系统由动力机构、液压管道、限位装置、液压元件等构成;主机则由机身、主缸、顶出缸等构成。
一般情况下液压机完成一次工作循环包括如下主要动作:
主缸活塞滑块快速下行
7主缸活塞滑块慢速下行并逐渐加压7主缸保压7主缸卸压7主缸活塞滑
块快速回程T顶出缸活塞顶出T顶出缸活塞回程。
在拉伸薄板时,胚料还
需要顶出缸压紧,这样的工况就要求顶出缸保持一定的压紧力并随着主缸
起下行。
如果没有达到所需的加工精度,可以通过调节锁紧螺母和调节螺母来调整液压机的加工精度。
五、研究内容及实验方案:
(1)①主要技术要求参数:
公称力(最大压力)3150KN回程力600KN顶出力630KN液体最大工作压力25Mpa拉伸滑块行程800mm,顶出活塞最大行程300mm,滑块距工作台最大距离1250mm。
②主要用途:
用于可塑性材料的压制工艺,如粉末制品成型、塑料制品成型、冷热挤压金属成型、薄板拉伸、冲压、弯曲、翻边、校正等工艺。
2)设计的基本思路、方案
分析、理解设计任务书的要求T查阅相关资料T初步拟订设计方案T设计方案对比并确定最佳方案7参数的设计计算7零件设计7装配图草图
7零件草图7绘制零件图7绘制装配图7编写设计说明书
(3)YA32系列四柱液压机的工作原理及过程
①主缸
快速下行——按下启动按钮,相应的电磁阀得电吸合,主缸活塞滑块
在自重作用下快速下行。
此时仅靠液压泵供油是不能满足快速下行的要求的,必须靠位于主缸顶部的辅助油箱供油来补充上腔形成的局部真空。
慢速加压——当主缸活塞滑块下行到一定位置并压下行程开关时,相
应的电磁阀得电,辅助油箱供油结束,转为液压油泵为主的供油形式,完成快速下行向工进的转换。
主缸活塞滑块不断下行最终会抵住工件,阻力急剧增大,主缸上腔的压力提高。
主缸保压
当主缸上腔的油压达到设定压力值后,压力继电器发出
信号,相应的电磁阀得电,阀芯回到中位密封上下油腔,靠单向阀完成保压功能。
主缸卸压——保压一段时间后,保压过程结束,时间继电器发出信号,
使相应的电磁阀得电,主缸活塞处于回程状态。
由于上腔的压力很高,为了防止液压冲击,应将上腔先卸压再让主缸活塞回程。
采用带卸荷小阀芯的液控单向阀将高压油泄回油箱,使主缸上腔的高压油的压力降到较低值,实现主缸活塞的安全快速回程。
②顶出缸
活塞顶出——主缸活塞滑块回程完毕后,按下顶出按钮,相应的电磁
阀得电,这时顶出缸下腔进油,活塞上升将工件顶出。
活塞回程——工件顶出后,按下回程按钮,使控制回程的电磁阀得电,
上腔进油,活塞下降,回程完成。
浮动压边——在进行薄板拉伸时,要求顶出缸有一定的压力将胚料压
住并随主缸活塞滑块一起下行。
浮动压边可满足薄板拉伸时的压紧要求。
(4)YA32系列四柱液压机系统的特点及应用范围
①YA32系列四柱式液压机系统的优点
该液压系统采用的液压泵具有高压、大流量、恒功率、变量等特点,
满足工艺要求并节省能耗;
该液压系统能够准确控制并完成零件的压力加工,加工质量可以通过
调节设备来保证;
主缸活塞滑块的快速下行靠自重作用来完成,通过辅助油箱补充油液
来填充局部真空。
这样的快速运动回路结构简单,运用的液压元件少;
液压机运用单向阀完成主缸的保压功能,采用带有卸荷小阀芯的液控
单向阀构成泄压回路,完成主缸的卸压;
液压机的主缸与顶出缸运动互锁。
即主缸运动时顶出缸是不能够运动
的,反过来也一样。
这样可以提高液压机工作中的安全性和稳定性;
★液压机的液压和电气控制采用按钮集中控制,可实现调整、手动、半自动等操作工艺,简单明了。
②YA32系列四柱式液压机系统存在的不足▲液压机属于高压工作设备,进行零件的压力加工时,随着压力的不断升高泄漏也会不断增大,这样不利于保证零件的加工精度,同时对环境也造成污染;▲液压机压力加工完成后,卸压时存在很大的液压冲击,对设备损害很大;▲按下液压机启动按钮后,执行部件并不能够立刻动作,还需有一段“反映时间”,动作灵敏性不及电气控制;▲液压机出现故障不容易及时找到并排除,给维护带来很大的技术难题和不便;▲液压机工作时会形成液压冲击、气蚀等现象,形成了噪音,不利于营造好的工作环境。
六、目标、主要特色及工作进度
1)设计目标及特色
①选择合理的液压系统设计方案(工艺方案设计、液压系统原理图设计、液压站总体布局设计、总体布局设计)满足液压系统的使用性能和安全要求;
②技术设计(各组成部分及液压系统的控制系统设计、电气控制系统设计、结构设计、材料选择、零件强度与刚度校核、绘制设计图样和编写技术文件);
3选择合理的材料、液压元件和制造加工工艺;
4整个液压机系统的设计要满足拆装方便,便于运输的要求;
5通过液压传动控制系统和电气控制系统对主机进行动作循环控制,使液压机能够准确如下动作:
主缸活塞滑块快速下行、主缸活塞滑块慢速加压、主缸保压、主缸卸压、主缸活塞滑块回程、顶出缸活塞顶出、顶出缸活塞退回;
6设备设计达到布局合理,结构紧凑、工作稳定可靠、操作简单、维护方便、污染小、噪音低、自动化程度高等要求;
7能够完成冲压、冷挤、校直、弯曲、粉末冶金压制成型、薄板拉伸、压装成型等加工工艺要求。
2)工作进度
1.
查阅相关资料,外文资料翻译,撰写开题报告
第1周—第2周
2.
整体方案设计和绘制机构运动简图
第3周—第4周
3.
主要构件的强度等设计计算
第5周—第8周
4.
绘制装配图及其各零件工作图
第9周—第11周
5.
编制设计说明书
第12周—第13周
6.
撰写毕业论文
第14周—第16周
7.
答辩准备及毕业答辩
第17周
七、参考文献:
[1]
GB9166-88.四柱液压机精度.北京:
国家标准局
[2]
JB3915-85.液压机安全技术条件.北京:
中华人民共和国机械工业部
[3]
许福玲、陈尧明主编.液压与气压传动(第二版).北京:
机械工业出版社
[4]
章宏甲、黄谊、王积伟主编.液压与气压传动.机械工业出版社
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- YA32315 液压机 液压 系统 设计 毕业论文 开题 报告