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西安工业大学北方信息工程学院 毕业设计 (论文 )开题报告 题目： 五金制钉机液压系统设计 系 别 机电信息系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 王 荣 学 号 导 师 丁 锋 2010 年 12 月 1 日 开题报告填写要求 1开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成。 2开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）填写并打印（禁止打印在其它纸上后剪贴），完成后应及时交给指导教师审阅。 3开题报告字数应在 1500 字以上，参考文献应不少于 15 篇（不包括辞典、手册，其中外文文献至少 3 篇），文中引用参考文献处应标出文献序号， “参考文献 ”应按附件中参考文献 “注 释格式 ”的要求书写。 4 年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写，例： “2008 年 11 月 26 日 ”。 1、 毕业设计（论文）综述（ 题目背景、研究意义及国内外相关研究 情况） 液压传动和气压传动称为流体传动，是根据 17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原 理 而 发 展 起 来 的 一 门 新 兴 技 术 ， 1795 年 英 国 约 瑟 夫 布 拉 曼 (749在伦敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。 1905 年将工作介质水改为油，又进一步得到改善。 1 第一次世界大战 (1914液压传动广泛应用，特别是 1920 年以后，发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的 20 年间，才开始进入正规的工业生产阶段。 1925 年维克斯 (明了压力平衡式叶片泵 2,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。 20 世纪初康斯坦丁尼斯克 (能量波动传递所进行的理论及实际研究 ； 1910 年对液力传动 (液力联轴节、液力变矩器等 )方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。 3 第二次世界大战 (1941间 ,在美国机床中有 30%应用了液压传动。应该指出 ,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速发展液压传动 ,1956 年成立了 “ 液压工业会 ” 4。近 20间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。 5 液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等 ；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 6 2、 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施 压系统的组成及其作用 78 一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。 9 动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液 压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵 。 叶片泵也就是常说的离心泵，优点是结构简单，流量大，调节也很方便。 故选择叶片泵作为系统的油源。 执行元件 (如液压缸和液压马达 )的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载 作直线往复运动或回转运动。本设计采用的执行器是一个垂直切断夹紧液压缸和一个水平镦粗液压缸。 控制元件 (即各种液压阀 )在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为 溢 流阀 (安全阀 )、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。 辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。 液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。 钉机液压系统 机的功能结构 随着射钉枪在包装、广告装饰及家具制造、制鞋行业的广泛运用，作为其“子弹”的 排钉的需求大量 增加。 10 排钉的制造过程： 11 （ 1）压线 将一定直径、一定强度的铁丝在压辊机上压扁； （ 2）排线 将若干条（一般为 80 150 条）压扁的铁线拉直并排在一起； （ 3）并线 将排好的线用粘合剂粘合在一起并烘干，成为板料； （ 4）制钉 将板料送到制钉机上成型。 液压传动的制钉机主要由垂直切断夹紧和水平镦粗两个液压缸和送料机构、气缸驱动的推料机构组成。 12 制钉机共有 6 道工序： 第一工序：送料。送料机构将板料送到垂直液压缸下方； 第二工序：切料夹紧。垂直液压缸带动切断模及夹紧装置下降，将板料切断并夹紧，为下一工序作准备； 第三工序：镦粗。水平液压缸带动镦头前进，将板料头部镦粗成为钉头； 第四工序：镦粗退回。水平液压缸带动镦头退后，离开钉头。 第五工序：切断退回。垂直液压缸上升，离开板料； 第六工序：推料。推料气缸动作，将成品推出模具。 制钉机的结构示意图 1 2 3 4 5 6压系统及其工作原理 13 制钉机的液压系统的油源为定量液压泵（叶片泵），其最高工作压力由溢流阀设定，二位二通电磁换向阀用于控制液压泵的卸荷和供油。系统的执行器为切断液压缸和镦粗液压缸，其中切断液压缸 和镦粗液压缸 的运动方向 均 采用电磁换向阀作为导阀的液控顺序阀控制。切断液压缸进回油路中并联的顺序阀和单向阀用于该缸差动反馈连接，液控顺序阀在缸差动时关闭回油路，在非差动时，提供回油路。镦粗液压缸的回油路上串联的溢流阀起背压作用。系统中压力继电器作为电磁铁通断电的发信装置，控制电磁换向阀的换向动作。压力表及其开关分别用于调整系统最高压力和压力 继电器的动作压力时的显示和观测。 系统液压可以完成的工作循环： 14 （ 1） 切断液压缸下降 ； （ 2） 镦粗液压缸前进 ； （ 3） 切断液压缸上升和镦粗液压缸后退； （ 4） 停止。 术特点 15 （ 1） 制钉机的液压系统采用单定量泵供油的双回路形式，没有流量阀及其带来的节流和溢流能量损失；垂直切断夹紧液压缸采用差动连接实现快速下行，减小了液压泵的规格。 （ 2） 采用电磁换向阀作先导阀，顺序阀作主阀构成液压缸的换向阀，不致因系统高压而影响换向的灵敏度。 （ 3） 采用压力控制（压力继电器）和行程控制（电器行程开关）组合实现系统的电控元件控制，调整方便， 性能可靠。 术参数 该制钉机每分钟循环次数为 86 次；加工板料规格为每排 140 根金属线；每根金属线的最大直径 断剪力 粗力 压系统工作压力 8 期已开展工作 本课题研究的重点在于该 液压系统的总体设计 。 难点在于 各种液压平衡回路的计算与校核 。前期已查阅了大量的文献资料，对 液压系统 的知识有了一定的了解，理解了 液压系统的 构造原理和技术，为开展本次设计做了充分准备 。 （ 1） 13 周：调研 、 收集资料 并完成开题报告 ； （ 2） 47 周： 熟悉 计开发工具和确定总体设计方案 ； （ 3） 811 周： 制钉机液压系统及结构方案详细设计并完善 ； （ 4） 1213 周： 完成外文翻译、中期报告 ； （ 5） 1416 周： 设计计算并完成 件图、装配图； （ 6） 17 18 周：整理资料、撰写毕业论文、准备答辩。 参 考 文 献 【 1】 杨尔庄 ， 国液压气动技术的现状及展望液压与气动 ,1998 【 2】 杨尔庄，液压技术现状及发展趋势， 1998 【 3】 李运华，史维祥，流体技术的现状与发展， 1994 【 4】 N O F A 980. 【 5】 937. 【 6】 944. 【 7】 许福玲，陈尧明 ，液压与气压传动，北京：机械工业出版社， 2007 【 8】 张利平 ，现代液压技术应用 220 例，北京，化学工业出版社， 2004 【 9】 杨宝光主编锻压机械液压传动机械工业出版社， 1995 【 10】 杨培元，朱福元液压系统设计机械工业出版社， 1995 【 11】 格林别尔克金属冷镦工艺 ,机械工业出版社，【 12】 单根立，李月英，白永鑫，液压与气压， 新型液压系统设计
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