【毕业设计】单臂液压铸造机毕业设计说明书

液压机的发展概况液压机在现代工业中的地位流体传动与控制技术的主要代表液压技术自上世纪初面世以来，即融合到装备制造业中，成为其个十分重要的基础领域，同时，液压技术将装备制造业作为其主要的应用领域，曾经引领着装备制造业系列的技术进步。

因此液压技术对装备制造业而言，从来就有着较强的推动和影响作用，对装备制造业等诸多领域有着前置和后置效应，扮演着重要而关键的角色。

世纪初，中国装备制造业得益于国民经济持续发展的历史机遇，在诸多领域取得了重要的发展和技术进步，其中中国液压技术也扮演了重要的角色，并反映了它与时俱进的技术进步。

液压机是利用液压传动技术进行压力加工的设备。

它与机械压力机相比，具有压力和速度可在广泛的范围内无级调整，可在任意位置输出全部功率和保持所需压力，结构布局灵活，各执行机构动作可很方便地达到所希望的配合关系等等很多优点。

同时液压元件具有高度的通用化标准化特点，设计及制造均较为简单，所以液压机在国民经济各部门得到了日益广泛的应用。

我国液压机的现状及发展趋势我国液压机的现状我国液压技术的发展始于世纪年代，最初主要应用于机床和锻压设备上世纪年代，我国从国外引进了些液压元件生产技术，同时自行设计开发出了液压产品世纪年代初期，我国又从美国日本德国引进了些先进的技术和设备，是我国的液压技术水平有了很大的提高。

目前，我国的液压元件已从低压到高压形成了系列产品，并开发生产出了许多新型的液压元件在精度重载大型设备的液压系统中，国产元件的应用也越来越多行走机械液压系统中的专用液压元件也在大力开发。

液压技术在我国经济建设和社会发展中将发挥越来越大的基础性和关键性的支撑作用。

下图是滕州机械厂生产的单臂液压铸造机。

无锡太湖学院学士学位论文图滕州机械厂生产的单臂液压铸造机发展趋势板材加工设备进入世纪，我国的汽车制造业飞速发展，面对这形势，我国的板材加工工艺及设备有了长足的发展。

重型机械压力机及覆盖件生产线大型多工位压力机单机连线自动化冲压生产线大型多工位压力机数控板冲剪折机床及柔性加工生产线数控冲床数控冲剪复合机及柔性加工线数控折弯机板材无模多点成形压力机高速压力机数控激光切割机大重型锻造装备水锻机热模锻压力机大吨位螺旋压力机大型弯曲校正设备特种锻造设备单臂液压制造机特种轧制设备辊锻机楔横轧机控辗环机摆动辗压机冷挤压机数控弯管机国外液压机的发展状况美国德国日本的汽车工业如此发达，得益于其塑性加工技术及装备的领先地位。

当前的世界塑性加工技术及装备向以下几个方面发展金属塑性成型设备及自动化冷冲压设备单机联线自动化大型多工位压力机锻造设备高速化复合化相结合，提高设备加工效率在追求高速化加工的同时，还必须尽可能缩短生产辅助时间，以取得良好的技术经济效益。

在数控压机上配备伺服电机驱动的三坐标上下料装置，可使冲压中心实现高效板材加工。

设备控制系统的发展趋势具有现场通信网络现场设备互联互动操作性分散功能模块开放式互联网络的现场总线技术，是压力机控制技术的发展方向，对实现自动化具有明显的推动作用。

注重环境保是当今世界性的潮流许多国外技术塑性成型设备愈来愈重视环保问题，如在数控转塔压力机上，工作台普遍采用柔性的尼龙刷支撑代替传统的滚珠支撑，以减少噪声污染变速压机实现快速下降，慢速冲裁工件，快速回程，使振动和噪声大大降低。

特别是欧洲市场，已基本贯彻系列标准，金属塑性成型设备必须通过认证。

图是美国生产的单臂液压铸造机。

无锡太湖学院学士学位论文图美国生产的单臂液压铸造机液压机的总体发展趋势液压机是材料成型设备中的重要员，在现代化工业生产中有着举足轻重的地位，其发展趋势也倍受关注。

世纪年代以后，金属塑性成型设备改变了从世纪开始的向重型和大型方向发展的趋势。

近年来，随着电子技术计算机技术信息技术自动控制技术的不断发展和进步，随着新工艺新材料技术的不断出现，液压技术也在不断的发展创新，液压技术在工农业生产及国防工业中占有举足轻重的地位。

目前，液压技术正朝着高压高速大功率高效率低噪声节能高效环保小型化及轻量化等方向发展同时，液压系统的计算机辅助测试计算机实时控制机电体化技术计算机仿真和优化设计技术可靠性研究及污染控制等，也是当前液压技术发展和研究的个重要方向。

液压机的工作原理和结构特点液压机的工作原理液压机是种以液体为介质用来传递能量以实现多种锻压工艺的机器。

液压机是根据帕斯卡原理制成，其工作原理如图所示。

两个充满液体具有柱塞的封闭容腔由管道相连通，当柱塞上作用有力时，液体的压强为，为柱塞的横截面积。

根据帕斯卡原理在密闭容器中液体压力在各个方向上完全相等，压强将传递到容腔内的每个点，大柱塞上将产生向上的作用力，使工件变形，且式中柱塞的横截面积。

单臂液压制造机液压机般由本体主机及液压系统两部分组成。

图液压机工作原理图液压机本体结构图小柱塞大柱塞工件上横梁立柱下横梁回程缸工件回程柱塞活动横梁工作柱泵，用同个传动轴驱动。

安装大小不同的单泵，可以得到两种大小不同的流量，以适应液压系统各种不同速度的要求。

双作用叶片泵的工作原理是泵由转子定子叶片配油盘和端盖等件所组成。

定子的内表双作用叶片泵的工作原理面是由两段长半径圆弧两段短半径圆弧和四段过渡曲线八个组成，且定子和转子是同心的。

叶片在转子的槽内可灵活滑动，在转子转动时的离心力以及通入叶片根部压力油的作用下，叶片顶部贴紧在定子内表面上，于是两相邻叶片配油盘定子和转子间便形成了个个密封的工作腔。

在转子顺时针方向旋转的情况下，密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大，为吸油区在左下角和右上角处逐渐减小，为压油区吸油区和压油区之间有段封油区把它们隔开。

这种泵的转子每转转，每个密封工作腔完成吸油和压油动作各两次，所以称为双作用叶片泵。

泵的两个吸油区和两个压油区是径向对称的，作用在转子上的液压力径向平衡，所以又称为平衡式叶片泵。

电动机功率的确定注射机在整个动作循环中，系统的压力和流量都是变化的，所需功率变化较大，为满单臂液压制造机足整个工作循环的需要，按较大功率段来确定电动机功率。

由前面的计算已知泵的供油压力应为，取泵的总效率η，泵的总驱动功率为验算其他工况时，液压泵的驱动功率均小于此值。

查产品样本，选用的电动机。

液压管件的确定油管内径确定由于本系统并未对油管内油液的流速作出规定，因此在整个系统中只需保证各处的流量满足要求即可。

初定泵吸油管处流速为，则由式计算得，由于油管的管径不宜选得过大，以免使液压装置的结构庞大但也不能选得过小，以免使管内液体流速加大，系统压力损失增加或产生振动和噪声，影响正常工作。

在强度保证的情况下，管壁可尽量选得薄些。

薄壁易于弯曲，规格较多，装接较易，采用它可减少管系接头数目，有助于解决系统泄漏问题。

考虑到与各液压阀的连接，也为了尽量减少管路中油压的损失，故统取油管内径为。

管接头管接头是油管与油管油管与液压件之间的可拆式连接件，它必须具有装拆方便连接牢固密封可靠外形尺寸小通流能力大压降小工艺性好等各项条件。

液压系统中的泄漏问题大部分都出现在它管系中的接头上，为此对管材的选用，接头形式的确定包括接头设计垫圈密封箍套防漏涂料的选用等，管系的设计包括弯管设计管道支承点和支承形式的选取等以及管道的安装包括正确的运输储存清洗组装等都要慎审从事，以免影响整个液压系统的使用质量。

本章小结总之，液压缸的设计内容不是成不变的，根据具体的情况有些设计内容可以不做或少做，也可增加些新的内容。

设计时可能要经过多次反复修改，才能得到正确合理的设计结果。

在设计液压缸时，正确选择液压缸的类型是所以设计计算的前提。

在选择液压缸的类型时，要从机器设备的动作特点行程长短运动性能等要求出发，同时还要考虑主机的结构特征给液压缸提供的安装空间和具体位置，如机器往复直线运动直接采用液压缸来实现是最简单又方便的对于要求往返运动速度直的场合，可采用双活塞杆式液压缸若有快速返回的要求，则宜用单活塞杆式液压缸，并可考虑用差动连接行程较长时，可采用柱塞缸，以减少加工的困难行程较长但负载不大时，也可考虑采用些传动装置来扩大行程往复摆动运动时，既可用摆动式液压缸，也可用直线式液压缸加连杆机构或齿轮齿条机构来实现。

液压缸的缓冲计算也是必不可少的，主要是估计缓冲时缸中出现的最大冲击压力，以便用来校核缸筒强度制动距离是否符合要求。

缓冲计算中如发现工作无锡太湖学院学士学位论文腔中的液压能和工作部件的动能不能全部被缓冲腔所吸收时，制动中就可能产生活塞和缸盖相碰现象。

单臂液压制造机液压机的强度与刚度计算上横梁结构的强度与刚度计算受力分析上横梁可视为受集中力，两端支承的简支梁。

图所示受力图及剪力弯矩图。

其中公称压力油缸台肩尺寸立柱中心距在主截面ⅠⅠ所受弯矩图上横梁受力图ⅠⅠ截面剪力无锡太湖学院学士学位论文主截面ⅠⅠ强度计算表主截面ⅠⅠ强度参数序号截面宽度截面高度截面积面积重心至轴距离截面对轴的静面矩截面矩与面积重心至轴距离乘积各截面积的惯性矩总计重心至轴距离截面对轴的惯性矩截面对轴形心轴的惯性矩在受压截面上弯曲应力压在受拉截面上弯曲应力拉由计算得在主截面ⅠⅠ上弯曲应力小于许用应力。

主截面ⅡⅡ强度计算根据可知断面抗剪切力主要由立柱承受，故可按简化截面矩形见图来计算。

其最大应力在中心横断面。

单臂液压制造机图ⅡⅡ截面及其简化截面式中ⅡⅡ截面剪切力简化截面宽度简化截面高度本章小结本章主要是介绍液压机强度与刚度的计算，通过受力分析，对工作缸活塞部分以及上横梁进行强度计算并对其进行校核，这是本次液压机设计的基本保障，通过校核完全符合要求，这说明液压机的设计是合理的。

无锡太湖学院学士学位论文结论本设计为单柱液压机，可广泛用于塑性材料的压制加工工艺，如压制冲裁弯曲翻边薄板拉伸等也可用于校正砂轮成型金属零件的冷挤成型等工艺。

通过本设计者对该机所进行结构设计与计算，得出如下结论根据本文对工作缸的强度进行计算及校核，其结果完全满足设计要求此外还对上横梁强度和刚度进行计算，其强度和刚度均满