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波纹管成型机的设计【8张图纸】【优秀】

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摘要

　　　波纹成型机是生产波纹管的核心设备，生产出的波纹管已经广泛用于各个工业领域，它是集机电液为一体的现代化高技术设备。

　　　本文针对生产的要求，提出了设计题目。并对该机的机械系统、液压系统和控制系统进行了全面设计。

　　　在机械结构设计中，首先分析了波纹管成型的工作过程，并在此基础上进行了模具结构设计、主压油缸设计、油推水油缸设计、各种液压站元件的设计。

　　　液压系统设计中，根据波纹管成型的工作过程，进行了液压系统原理图的设计，确定了液压系统的执行元件。计算了整个液压系统的流量，并根据流量和压力进行了液压阀的选型、油箱的设计和各个辅助元件的选择，计算了各个系统的功率，据此选择了电动机的型号，最后绘制了液压泵站的装配图。

　　　由于传统波纹管成型机采用继电器和接触器等元件作为系统的控制元件，存在可靠性、灵活性差等缺点。文中通过实例说明利用PLC对其进行改造。

　　　电气控制系统采用可编程控制器PLC作为整台机器的控制器，并对PLC的工作过程进行了介绍，对PLC相关原件进行了选型，同时绘制了PLC控制系统的输入、输出接线图，即控制系统电气原理图，并采用了梯形图编程，实现了整机的自动化。本设计已经应用于生产，取得了良好的效果。　　

关键词：波纹管成型机；液压系统; PLC

摘要III

AbstractIV

目录V

1 绪论1

1.1 概况和发展趋势1

1.1.1 无锡南方液压气动成套有限公司简介1

1.1.2 国内波纹管的概况和发展趋势1

1.1.3 波纹管成型机简介3

1.2 课题的提出与意义4

1.3 课题的主要内容4

2 总体方案的确定6

2.1 设计依据6

2.2 确定模具结构设计方案6

2.3 确定液压系统设计方案6

2.4 确定控制系统设计方案6

3 模具结构的设计8

3.1 概述8

3.2 设计依据8

3.3 设计范围及其设计方案8

3.3.1 模具的工艺分析8

3.3.2 模具的结构设计9

3.3.3 模具环刚度的计算11

3.3.4 模具的加工12

4 液压系统的设计及其校核13

4.1 液压系统的组成13

4.1.1 能源装置13

4.1.2 执行元件13

4.1.3 调节控制元件13

4.1.4 辅助元件13

4.2 液压系统的主要优缺点13

4.2.1 液压传动的优点13

4.2.2 液压传动的缺点13

4.3 液压系统设计14

4.3.1 概述及液压系统方案设计14

4.3.2 液压系统原理图的拟定16

4.3.3 主压油缸的设计16

4.3.4 油推水油缸的设计20

4.3.5 液压能源装置设计24

4.3.6 液压阀的选择24

4.3.7 液压辅助元件的设计与选择：27

4.3.8 液压系统元件清单30

4.3.9 液压管路的联接32

4.3.10 安装后的调试32

5 控制系统的设计34

5.1 PLC与继电器控制系统的比较34

5.2 PLC与微型计算机的比较34

5.3 PLC可靠性高的原因34

5.4 PLC的安装与抗干扰措施35

5.4.1 安装环境和注意事项35

5.4.2 电源和接地35

5.5 PLC系统的调试和运行36

5.5.1 通电前的检查36

5.5.2 调试运行主要过程36

5.6 PLC系统的维护36

5.7 PLC控制系统的设计37

5.7.1 设计内容37

5.7.2 控制电路元气件的选用及电路图的绘制37

5.7.3 PLC的编程37

6 UG有限元分析方法39

6.1 有限元分析方法简介39

6.2 进行有限元分析的目的和意义39

7 UG动力学分析40

7.1 UG运动仿真模块简介40

7.2 如何创建运动仿真40

7.3 波纹管成型机运动仿真40

8 结论与展望42

8.1 结论42

8.2 展望42

致谢43

参考文献44

附录45

　　1.1.2 国内波纹管的概况和发展趋势

近些年来，波纹管市场发展迅速，产品产出在全国各地持续扩张，国家产业政策鼓励波纹管产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对波纹管行业的关注越来越密切，这使得波纹管行业的发展需求增大。波纹管作为一种仪表元件虽然已有了上百年的历史,但由于它具有结构简单、价格低廉、性能稳定、使用可靠等特点,在今天仪器仪表中仍占有重要的地位,而且它的应用范围已扩大到各个工业领域。

随着企业经济的不断发展，装置中泵类设备的不断更新换代及新技术、新材料的不断应用，我们感到在多种泵类机械密封的选择中，波纹管机械密封在化工装置中越来越显示出它的优良性能。

在机械密封技术上，波纹管有着突出的优点。表现为：

A 结构简单，安装方便，适应性强，静止环具有浮动性；

B 浮环结构设计，消除镶装环的各种应力；

C 旋转环易于更换，修复；

D 结构紧凑，适用于螺杆泵轴向较小的场合；

E 旋转环、静止环法兰连接，动泄漏点少。

该技术特点是：

A 密封可靠，在较长时间使用中不会泄漏；

B 使用寿命长，静环和动环高耐磨材料比旋转式密封多用半年；

C 摩擦功率损失小；

D 适用范围广，能用于低温、高温、高压、各种转速及各种耐腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封；

E 弹簧强度大，抗震能力强，稳定性好。

大庆油田天然气分公司与有关单位共同研制和使用DBM-40A-1、DBM-35B-1 等20 多种波纹管机械密封，密封良好，寿命长。得到了广泛应用，并取得了显著效果。　　1.1.3 波纹管成型机简介

波纹成型机是生产波纹管的核心设备，由成型模具、传动系统，控制系统三部分组成。成型模具一般由30~40对上下（或水平）对开的模片组成，沿一定的轨迹移动，模具闭合成圆形管子的成型腔，模具打开，使制品脱模，模具可由水或空气冷却。其成型过程为：从挤出机挤出管坯在一定的水压下，经过吹胀（或真空吸附），使内外壁分别贴合在成型模具和内定径棒上成型。波纹成型机同时具有牵引管材的作用。波纹成型机有立式和水平式两种，立式波纹成型机其模具上下开合，占地面积小，结构紧凑，但模具更换较困难，特别是大口径模具的更换。水平式波纹成型机其成型模具水平开合，占地面积较大，但更换模具比立式方便得多，因比其应用更广泛。一般小口径管材，采用的是整体式模具，而大口径管材考虑到其模具重量大，更换时不方便，故一般采用托架式模具，换口径时，只需更换托架内的芯模即可，节省了模具制造成本。波纹成型机的关键就是成型模具运行轨道的确定，需先建立模具运行的数字模型，然后印出其轨迹，最后按照这一轨迹组合模具。

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波纹管成型机的设计.gif

内容简介：: 无锡太湖学院信机系机械工程及自动化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题：1题目波纹管成型机的设计、专题二、课题来源及选题依据本课题是对现有设备进行测绘，并在改进的基础上制造完成，以满足实际生产的要求。学生在设计中对现有液压系统进行分析，须重新设计整机;液压原理。因设备已投入生产，故学生在设计过程中，可掌握较强的实际工作经验，完成从设计到实际生产及运行调试的整个过程，很好的掌握机电一体化技术。能熟悉如何从图纸到实际工作完成的整个过程，并经实际的动手完成真正能正常工作的设备。三、本设计（论文或其他）应达到的要求：1达到技术指标所规定要求，满足实际工作需要。2主机部件工作时定位准确，启停无冲击。3. 制品的模具三维图及工作图。实习地点：无锡。主要技术指标：1. 最高合模力 100 吨2. 油箱容积 500 L3. 最大周期 10 S 工作量要求： 1总装图：液压站装配图。主要部装图：阀站装配图；液压缸装配图; 模具总装图。重要零件图：液压站集成块零件图。2液压原理图；电气原理图。3完整的设计说明书（选型；强度；液压；电器。）。4油缸的应力应变分析;；液压站集成块三维图；液压站三维总装图；阀站三维总装图；模具三维装配图。5必要的技术资料翻译（8000字符）。四、接受任务学生：机械92 班姓名王蛟龙五、开始及完成日期：自2012年11月7日至2013年5月25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名签名签名教研室主任学科组组长研究所所长签名系主任签名2012年11月7日无锡太湖学院毕业设计（论文）开题报告题目：波纹管成型机的设计信机系机械工程及自动化专业学号： 0923074 学生姓名：王蛟龙指导教师：林承德（职称：教授）（职称：）2012年11月14日课题来源江苏省苏州奥杰汽车技术有限公司科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）本课题是对现有设备进行测绘，并在改进的基础上制造完成，以满足实际生产的要求。学生在设计中对现有液压系统进行分析，须重新设计整机;液压原理。因设备已投入生产，故学生在设计过程中，可掌握较强的实际工作经验，完成从设计到实际生产及运行调试的整个过程，很好的掌握机电一体化技术。能熟悉如何从图纸到实际工作完成的整个过程，并经实际的动手完成真正能正常工作的设备。研究内容1达到技术指标所规定要求，满足实际工作需要。2主机部件工作时定位准确，启停无冲击。3. 制品的模具三维图及工作图。实习地点：无锡。主要技术指标：1. 最高合模力 100 吨2. 油箱容积 500 L3. 最大周期 10 S 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析分析国内外波纹管成型机市场各种波纹管成型机的特点以及适应性、波纹管成型机开发中的问题、各种电机性能、各部件机构及工作原理、机械设计过程，通过对波纹管成型机各部件的性能分析，最终开发出一款适合的波纹管成型机。运用UG软件进行逆向设计，分析波纹管成型机总成及各部件的位置结构和功能，建立三维数模，对总成进行运动仿真，分析运动数据，优化结构布置。江苏省苏州奥杰技术有限公司在汽车设计领域，运用当今工业最先进的计算机辅助造型(CAS)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)软件进行设计开发，至今已积累了数十个平台及零部件开发经验。在波纹管成型机方面具备很强的设计开发能力，同时国内外市场对波纹管成型机的需求不断扩大，对波纹管成型机的智能化、模块化越来越高，具备很大的市场可行性。研究计划及预期成果特色或创新之处波纹管成型机的整个机构、功能、性能都可通过UG逆向设计得以实现，实现了产品的快速设计；通过运动仿真可以校核是否存在结构干涉情况，降低了样品试制的成本和风险。波纹管成型机结构简单，制造成本低，使用寿命长，采用高防护电机驱动，实现波纹管成型机操作方便灵活，提高了性能。已具备的条件和尚需解决的问题已具备的条件：电脑；相关开发软件；部分技术资料。尚需解决的问题：学习UG软件；确定产品的结构尺寸和技术要求；逆向设计建立三维数模；总成运动仿真校核。指导教师意见指导教师签名：年月日教研室（学科组、研究所）意见教研室主任签名：年月日系意见主管领导签名：年月日编编号号无锡太湖学院毕毕业业设设计计（论论文文）题目：题目：波纹管成型机的设计信机系系机械工程及自动化专专业业学号：学生姓名：指导教师：（职称：教授）（职称：）2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚诚信信承承诺诺书书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）波纹管成型机的设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班级：机械 92 学号： 0923074 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日I摘摘要要波纹成型机是生产波纹管的核心设备，生产出的波纹管已经广泛用于各个工业领域，它是集机电液为一体的现代化高技术设备。本文针对生产的要求，提出了设计题目。并对该机的机械系统、液压系统和控制系统进行了全面设计。在机械结构设计中，首先分析了波纹管成型的工作过程，并在此基础上进行了模具结构设计、主压油缸设计、油推水油缸设计、各种液压站元件的设计。液压系统设计中，根据波纹管成型的工作过程，进行了液压系统原理图的设计，确定了液压系统的执行元件。计算了整个液压系统的流量，并根据流量和压力进行了液压阀的选型、油箱的设计和各个辅助元件的选择，计算了各个系统的功率，据此选择了电动机的型号，最后绘制了液压泵站的装配图。由于传统波纹管成型机采用继电器和接触器等元件作为系统的控制元件，存在可靠性、灵活性差等缺点。文中通过实例说明利用 PLC 对其进行改造。电气控制系统采用可编程控制器 PLC 作为整台机器的控制器，并对 PLC 的工作过程进行了介绍，对 PLC 相关原件进行了选型，同时绘制了 PLC 控制系统的输入、输出接线图，即控制系统电气原理图，并采用了梯形图编程，实现了整机的自动化。本设计已经应用于生产，取得了良好的效果。关键词关键词：波纹管成型机；液压系统; PLC IIAbstractBellows machine is the core of bellows production equipment to produce the bellows which have been widely used in various industrial fields. It is a modernized technical equipment which centralizes the machinery, hydraulic and electric system.Aiming at the requirement of production, the author puts forward the topic and devises the mechanical system, hydraulic system and controlling system thoroughly.In the mechanical structure design, firstly the working process of the Bellows machine was analyzed , and on this basis, a die structure design, the main fuel tank design, oil pushing water fuel tanks and various components of the hydraulic station were designed.In the process of the device of hydraulic system, according to the working process of slewing telescopic gangway, the principle plot of hydraulic system was devised; furthermore, the performing elements were designed. At the same time, the author computed the flux of the whole system. And then, based on the flux and the pressure, the author accomplished the choices of valves, the design of gasoline tank and the choices of assistant components. And then, the author computed the power of the whole system and chose the model of electromotor. At last, the component plot of hydraulic station was drawn.The traditional Bellows machine using relays and contactor as controlling elements shows some disadvantages, such as low reliability and flexibility. This paper discusses the improved design based on PLC.The controlling system adopts the PLC as the controller of the entire machine. It introduce the working process of PLC, chose the model of the PLC and related elements. At the same time, the author drew the input and output circuit of the controlling system, namely the electric principle plot. The machine realized the automation of producing process by making use of the trapezium shape to programme. The design has already been applied to practice, and has gained a very good effect.Key Words: Slewing telescopic gangway；hydraulic system; PLC目目录录摘要.IIIABSTRACT.IV目录 .V1 绪论.11.1 概况和发展趋势.11.1.1 无锡南方液压气动成套有限公司简介.11.1.2 国内波纹管的概况和发展趋势.11.1.3 波纹管成型机简介.31.2 课题的提出与意义.41.3 课题的主要内容.42 总体方案的确定.62.1 设计依据.62.2 确定模具结构设计方案.62.3 确定液压系统设计方案.62.4 确定控制系统设计方案.63 模具结构的设计.83.1 概述.83.2 设计依据.83.3 设计范围及其设计方案.83.3.1 模具的工艺分析.83.3.2 模具的结构设计.93.3.3 模具环刚度的计算.113.3.4 模具的加工.124 液压系统的设计及其校核.134.1 液压系统的组成.134.1.1 能源装置.134.1.2 执行元件.134.1.3 调节控制元件.134.1.4 辅助元件.134.2 液压系统的主要优缺点.134.2.1 液压传动的优点.134.2.2 液压传动的缺点.134.3 液压系统设计.144.3.1 概述及液压系统方案设计.144.3.2 液压系统原理图的拟定.164.3.3 主压油缸的设计.164.3.4 油推水油缸的设计.20I4.3.5 液压能源装置设计.244.3.6 液压阀的选择.244.3.7 液压辅助元件的设计与选择：.274.3.8 液压系统元件清单.304.3.9 液压管路的联接.324.3.10 安装后的调试.325 控制系统的设计.345.1 PLC 与继电器控制系统的比较.345.2 PLC 与微型计算机的比较.345.3 PLC 可靠性高的原因.345.4 PLC 的安装与抗干扰措施.355.4.1 安装环境和注意事项.355.4.2 电源和接地.355.5 PLC 系统的调试和运行.365.5.1 通电前的检查.365.5.2 调试运行主要过程.365.6 PLC 系统的维护.365.7 PLC 控制系统的设计.375.7.1 设计内容.375.7.2 控制电路元气件的选用及电路图的绘制.375.7.3 PLC 的编程.376 UG 有限元分析方法 .396.1 有限元分析方法简介.396.2 进行有限元分析的目的和意义.397 UG 动力学分析 .407.1 UG 运动仿真模块简介.407.2 如何创建运动仿真.407.3 波纹管成型机运动仿真.408 结论与展望.428.1 结论.428.2 展望.42致谢.43参考文献.44附录.45无锡太湖学院学士学位论文01 绪论绪论1.1 概况和发展趋势概况和发展趋势1.1.1 无锡南方液压气动成套有限公司简介无锡南方液压气动成套有限公司简介无锡南方液压气动成套有限公司座落于无锡高新技术开发区、公司占地面积 13000平方米、生产车间约 9200 平方米、拥有员工 180 人、专业技术工人占 80%、各类大型、成型、加工设备 100 多套、其中部分设备属国内先进水平。专业生产各种国标和非标管接头、高压胶管总成、各种液压油缸、液压系统的骨干企业。产品远销美国、丹麦、意大利、日本等国家。本公司产品可适用于冶金、船舶、机床、工程机械、轻工、立体车库等行业、年销售额达 5000 万元。公司于 2001 年通过 ISO9001-2000 质量体系认证。并拥有多项自主专利产品、公司连续多年被评为市重合同守信誉企业、在广大用户中有很好的评价。公司技术力量雄厚、拥有一批高级工程师、产品设计工程师、是江南大学学生的实习基地。并广泛应用计算机辅助设计。本公司有十多年专业设计、开发、液压系统（液压站）、液压缸、管接头、高压管等产品的设计能力及丰富的制造生产经验。年生产能力：液压系统 1000 套、液压缸 20000件、高压胶管总成 100000 根、管接头 2000000 件。产品出口日本 NOK、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦等国家。并为英格索兰提供全球配套等等。为武汉重型机床厂、郑州大方桥梁公司、江苏华通机械有限公司、镇江矿山机械厂、西安电炉研究所、南京金城集团、江汉石油管理局第四机械厂、上海天地岛川停车设备制造有限公司、中联重科浦沅分公司、中国船舶总公司第七零二研究所（为 863计划配套 7000 米水下机器人的液压装置）等用户提供国内配套服务。公司本着“质量第一、用户至上”的宗旨、热诚为广大用户服务！携手共创美好明天、共展宏图！1.1.2 国内波纹管的概况和发展趋势国内波纹管的概况和发展趋势近些年来，波纹管市场发展迅速，产品产出在全国各地持续扩张，国家产业政策鼓励波纹管产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对波纹管行业的关注越来越密切，这使得波纹管行业的发展需求增大。波纹管作为一种仪表元件虽然已有了上百年的历史,但由于它具有结构简单、价格低廉、性能稳定、使用可靠等特点,在今天仪器仪表中仍占有重要的地位,而且它的应用范围已扩大到各个工业领域。随着企业经济的不断发展，装置中泵类设备的不断更新换代及新技术、新材料的不断应用，我们感到在多种泵类机械密封的选择中，波纹管机械密封在化工装置中越来越显示出它的优良性能。在机械密封技术上，波纹管有着突出的优点。表现为： A 结构简单，安装方便，适应性强，静止环具有浮动性；B 浮环结构设计，消除镶装环的各种应力；C 旋转环易于更换，修复；D 结构紧凑，适用于螺杆泵轴向较小的场合；波纹管成型机的设计1E 旋转环、静止环法兰连接，动泄漏点少。该技术特点是：A 密封可靠，在较长时间使用中不会泄漏；B 使用寿命长，静环和动环高耐磨材料比旋转式密封多用半年；C 摩擦功率损失小；D 适用范围广，能用于低温、高温、高压、各种转速及各种耐腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封；E 弹簧强度大，抗震能力强，稳定性好。大庆油田天然气分公司与有关单位共同研制和使用 DBM-40A-1、DBM-35B-1 等 20 多种波纹管机械密封，密封良好，寿命长。得到了广泛应用，并取得了显著效果。图 1.1 波纹管机械密封图 1.2 波纹管密封截止阀柴油机排气系统温度补偿器的研制，应用了新结构、新工艺，其特点是精密性和可靠性高。该产品的研究开发，将提高国产波纹补偿器的设计、工艺、装备和检测水平，并能最终替代进口的产品。而且由于金属波纹补偿器具有各种优异的性能，其应用范围与日俱增，随着先进技术的进一步推广应用，必将取得较大的社会效益和经济效益。除满足大功率高可靠柴油发动机的配套需要外，也为其他军工配套打下良好的基础。图 1.3 汽车排气波纹管图 1.4 通用型波纹管补偿器浙赣铁路九标管段共有 14 座公跨铁立交桥，为了争抢工期，全段公路跨线桥梁的施工由现浇变为提前预制，由于桥梁工点分散，设置了 10 处桥梁预制场地，共预制梁 56片。公路桥梁采用箱形梁，后张法张拉，预应力孔道采用扁波纹管。从施工一开始，就得赶快研究图纸，打每一片梁都坚持检查施工质量，从钢筋数量、尺寸及波纹管的安装无锡太湖学院学士学位论文2和混凝土浇筑、预应力张拉、压浆、封锚等各方面都不错过，但在施工过程中，还是偶尔会有波纹管孔道堵塞现象发生，一旦堵塞发生，只能对混凝土结构做“开刀”处理，然后嵌补，这样的结果是，堵孔多了必然影响结构的质量，严重会造成质量事故。在施工中人们大多使用波纹管成孔，所以防止这种现象的发生就显得十分重要了。其实堵孔现象并不是不能避免的。从对造成堵孔的原因分析人手，人们采取了相应的措施，取得了良好的效果。波纹管已经应用到各个领域，它广泛应用于通信光电缆护套、建筑排水、市政排水农田低压灌溉等等，双壁波纹管在通讯电缆护套管领域,也基本取代了水泥管，波纹管自引进以来，其发展很快，应用领域不断扩大，管材规格也从小到大不断发展。生产厂家不断增多，设备也由全部从国外引进，到目前基本国产化，其所用原料也不断增多，从PVC 到 PE、HDPE、PP 等。近几年来，其发展更快，生产量逐年增多，已成为塑料管材领域的一支重要力量。1.1.3 波纹管成型机简介波纹管成型机简介波纹成型机是生产波纹管的核心设备，由成型模具、传动系统，控制系统三部分组成。成型模具一般由 3040 对上下（或水平）对开的模片组成，沿一定的轨迹移动，模具闭合成圆形管子的成型腔，模具打开，使制品脱模，模具可由水或空气冷却。其成型过程为：从挤出机挤出管坯在一定的水压下，经过吹胀（或真空吸附），使内外壁分别贴合在成型模具和内定径棒上成型。波纹成型机同时具有牵引管材的作用。波纹成型机有立式和水平式两种，立式波纹成型机其模具上下开合，占地面积小，结构紧凑，但模具更换较困难，特别是大口径模具的更换。水平式波纹成型机其成型模具水平开合，占地面积较大，但更换模具比立式方便得多，因比其应用更广泛。一般小口径管材，采用的是整体式模具，而大口径管材考虑到其模具重量大，更换时不方便，故一般采用托架式模具，换口径时，只需更换托架内的芯模即可，节省了模具制造成本。波纹成型机的关键就是成型模具运行轨道的确定，需先建立模具运行的数字模型，然后印出其轨迹，最后按照这一轨迹组合模具。双壁波纹管的成型方法一般有真空成型法和壁间充气成型法两种，也有同时使用这两种方法的。真空成型法是通过成型模具上的真空孔使管坯外壁靠负压作用吸附在成型模具上，其内壁靠伸出芯模的定径棒定型。这种方法生产的管子的外观质量较好，但其内外径尺寸稳定性较差，且真空孔易堵塞，造成产品外壁波纹缺陷。壁间充气成型法是在两层料坯中间通压缩空气，把管坯外壁吹胀入成型模具，同时使管内壁贴附在内定径棒上。并可根据管口径，壁原的大小来调气压。应用这种方法生产的管材。尺寸稳定性好。国内生产的波纹管成型机，一般为水平式结构，大口径管材也采用托架式模具。但受其加工设备的限制，其模具的加工精度和同一性与国外同类产品相比还有差距，在生产中机器故障较多，有时还可能造成模具运行轨道的损坏。近年来上海金纬机械制造有限公司开发了一系列大口径双壁波纹管生产线，其波纹成型机采用立式结构，由于模具的加工采用了大型加工中心生产，其同一性和精度均达到较高的水平。同时，模具采用快速冷却系统，可较大程度地提高生产速度。波纹管成型机的设计3 虽然国产的波纹成型机质量不如国外进口产品，但由于其价格比国外同类产品低很多，且其生产的管材能达到要求，故近年来国内大部分波纹管生产厂家还是采用国产生产线。故国产设备的生产厂家这几年发展较快，但还应致力提高加工水平，开发新产品，缩小与国外产品的差距。最近几年，国外研制出了模具速回转系统，即利用机械或气动搬运系统，把最后一对模片重新快速带回开始的工作位置。它的优点是模片数可减少，一般仅需 1218 对模片，在生产大口径管材时，可极大地降低波纹成型机的生产成本。图 1.5 波纹管成型机设备1.2 课题的提出与意义课题的提出与意义近几年是波纹管发展的黄金时期，它的应用范围已扩大到各个工业领域。本课题是完成波纹管成型过程的总体设计，对该机的机械系统、液压系统和控制系统进行了全面设计。在设计中还须设计液压电控原理及程序，对于进行模具、油缸等进行结构设计以及油缸中重要零件的优化设计并做出必要的有限元分析和运动仿真。本课题使我在设计过程中，能掌握较强的实际工作经验，完成从设计到实际生产及运行调试的整个过程，这样一来就能很好的掌握机电液一体化技术，提高解决实际工作问题的能力，为以后工作打下极好的基础。1.3 课题的主要内容课题的主要内容本课题的主要内容是完成波纹管成型的总体设计。最后，将它们转化为能供指导制造、装配、安装、调试和维修用的设计图纸及各类说明书等技术文件。总之，设计的主要内容分为机械系统、液压系统和控制系统三部分。按照用户提出的完整技术要求，写出液压及电气的技术数据，并经用户确认。本设计需满足的要求如下：A 达到技术指标所规定的要求，满足实际工作需要。无锡太湖学院学士学位论文4B 整机机构实用，加载部件需做应力应变分析。C 整个机械装置需要做运动学分析。D PLC 全自动控制，要有较高的工作可靠性、安全性。E.工作安全，操作方便根据技术要求，我们需要在搞清设备工作原理的基础上，经改进设计，进行正式图纸绘制。在设计中还需对现有的机构进行分析，如充分利用 UG 和 LINGO 等软件进行有限元应力分析、运动分析和优化设计。且设计液压原理图、电气原理图，主机等部件。在自动化生产软件的使用编程逻辑方面用 PLC 控制。因类似设备已投入生产，故我在设计过程中，可获得并掌握较强的实际工作经验。最终完成从设计到实际生产及运行调试的整个过程，这样一来就能很好的掌握机电一体化技术，提高了解决实际工作问题的能力，为以后工作打下极好的基础。尤其这几个软件的使用对以后的研究生课程有莫大的帮助和指导性的方向。在设计的时候，课本知识和实际生产经验的结合是我最想拥有的经历。期间充分利用已有的资源在搞清设备工作原理的基础上，调研工厂实际情况包括设备的调试（主要是液压部分和电控部分）以及制造过程遇到的难题和解决方案，因而形成了对设备的机械部分，液压部分，电气部分技术观念和感性认识，为改进，完善设备打下坚实基础。本课题为机电液综合设计，对本科的机械工程学生而言，已经是能够接受和有所创新地完成的项目了。而且整个设备制造技术路线清晰明了。最后在设计完成交付，并实现功能的整个流程中，学习并收获有限元应力优化设计及运动分析等先进设计方法在设计中的作用。综合机电液，加强巩固和糅合这三方面知识结构，为以后的发展打好基础。课题结束后，希望能达到锻炼设计能力，而又能熟悉如何从图纸到设备实际工作调试完成交付使用的整个过程，并经实际的动手完成真正能正常工作的设备。波纹管成型机的设计52 总体方案的确定总体方案的确定2.1 设计依据设计依据本课题是对无锡市永兴金属软管有限公司波纹管成型机上所有液压元件进行综合系统的设置，以满足工厂质量控制的要求。经过与厂方代表的协商决定，该成型机能够对以下液压元件进行检测并完成相应的检测项目。A 本套设计依据汽车消声器等特性设计。B 本套设计以满足汽车波纹管一次成型要求设计。C 本套设备以符合相关管材的规范要求设计。D 本套设备的制造、检验、安装、使用均以满足设备投资少、生产易控制。2.2 确定模具结构设计方案确定模具结构设计方案成型模具由 16 对水平对开的模块组成，沿一定的轨迹移动，模具闭合成圆形管子的成型腔，模具打开，使制品脱模，模具可由水或空气冷却。其成型过程为：从挤出机挤出管坯在一定的水压下，经过吹胀，使内外壁分别贴合在成型模具和内定径棒上成型。波纹管成型机的关键就是成型模具运行轨道的确定，需先建立模具运行的数字模型，然后印出其轨迹，最后按照这一轨迹组合模具。2.3 确定液压系统设计方案确定液压系统设计方案波纹管成型机的液压系统属于很典型的液压系统，利用成型机可以方便的使波纹管一次性成型。在液压系统的设计方案中，通过设置调压回路、增压回路、换向回路、进、出节流回路实现不同的目的，例如合模、分模等。高低压油泵以及控制油泵的配合使用，使得成型的效率大大提高。油推水油缸用水代替了油，除了减少污染，有利于环保以外，还方便于清洗。本公司波纹管成型机生产出的不锈钢波纹管主要用于汽车的消声器。本液压系统是无锡南方液压气动成套有限公司波纹管成型机装置机设计、制造的专用液压传动设备。该系统精选了国内外优质液压元、附件。液压回路采用了集成油路块式结构，液压系统总体结构先进、合理、可靠、易于维修。符合 GB3766-87液压系统通用技术条件中的各项技术要求。本液压系统由于采用了开式油箱结构，所以不允许在粉尘大的恶劣环境下工作，使用时应注意经常清扫液压设备上的粉尘，以保证液压系统具有良好的散热性。所有液压阀控制回路均采用了集成油路块式结构，使本系统具有泄漏少，结构紧凑，便于维修的特点。本液压系统在工作原理上具有以下特征：具有吸油滤油器，使本系统工作介质的清洁度得到有效的保证，降低系统的故障率,延长系统各元、附件的使用寿命。无锡太湖学院学士学位论文62.4 确定控制系统设计方案确定控制系统设计方案传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，容易出现故障，所以应时代之要求，需要对系统进行 PLC 控制。现决定采用日本三菱公司生产的 FX 系列 PLC 进行编程。可编程序控制器根据操作者的指令，完成对换向阀等元件的控制，以控制每个执行元件。可编程控制器具有很高的柔性和通用性，同时采用传统的梯形性能可靠，操作维护直观、方便，具有以下特点:油缸油压控制采用压力控制，因而调节方便、可靠；因而调节操作简单 ,控制精确；显示和操作采用高性能和易操作的控制面板，操作、调节、简单直观;可实现手动、单动、自动等工作状态，参数范围大。当故障发生时，PLC 做出相应保护措施。PLC 在满足同样控制要求的情况下，又不像计算机控制系统那样复杂、难以掌握。有利于控制系统的标准化、通用化和柔性化，缩短控制系统的设计、安装和调试周期、降低测试产费用。波纹管成型机的设计73 模具结构的设计模具结构的设计3.1 概述概述波纹管成型机生产出的波纹管主要用于汽车的消声器。模具是成型过程的主要装备，也是整个装备的重中之重。波纹管的几何形状、尺寸和精度是由成形模具来保证的。根据金属变形规律、波纹管几何形状、尺寸、精度、成形力的大小和波纹管轴向弹性回弹等，设计成形模具。除设计因素之外，波纹管很大程度上依赖于制造工艺，先进的制造工艺是提高波纹管性能和质量的重要保证。整个模具装备主要由模片、链条等部分组成。3.2 设计依据设计依据A 本套设计依据汽车消声器等特性设计。B 本套设计以满足汽车波纹管一次成型要求设计。C 本套设备以符合相关管材的规范要求设计。D 本套设备的制造、检验、安装、使用均以满足设备投资少、生产易控制。图 3.1 波纹管成型机模具3.3 设计范围及其设计方案设计范围及其设计方案过去双壁波纹管的直径比较小，双壁波纹成型机都采用“履带式设计”：把成对的成型模片一对接一对地固定在同步相对循环移动的两履带上，形成一排移动中的成型模片。有的两履带水平配置，如 UNICOR；有的两履带上下配置，如 CORMA。热熔态的外壁就在压力或真空的作用下形成波纹外管。波纹外管再和平直的内管熔接成双壁波纹管。最近的技术发展是生产双壁波纹管用成型机的“梭式设计”。成对的成型模片不再固定在履带上，而是沿矩形轨迹循环移动。在成型工作区，成对模片是慢速移动；在离开工作区后模片沿外侧轨道快速度返回。本套设备设计的范围如前述组成部份，其间还包含了较无锡太湖学院学士学位论文8多的项目。下面按各部件分述如下：3.3.1 模具的工艺分析模具的工艺分析工艺设计是一项复杂的、多层次、多任务的设计过程，它涉及的面较广，影响着工艺决策的因素也很多，金属波纹管的试制涉及材料的精密塑性成形、热处理、表面处理、焊接、切削等多种工艺。根据研制的需要，对上述各工艺做出合理的设计，设计出技术上先进可行的工艺。我设计的是双壁不锈钢波纹管，内外层的钢壁都是焊接而成，但是焊缝不是在同一直线上，其成形工艺为油推水压制成形。模具由凸模与凹模 2 部分构成，对于同一件不锈钢制品，可设计出各种不同结构形式的压模，压模的结构形式直接关系到制品质量、模具制造成本及其使用寿命。波纹管在使用中被密封的构件有一定的工作行程，构件的最大行程和最小行程是模具充分伸张和紧合的长度。当工作压力较低时，波纹管的波褶要求深而窄；对于较高的工作压力，设计时其波褶最好是圆而宽些。由于波纹管形状结构比较复杂，模具设计时要充分考虑其脱模的问题。我设计的波纹管模具由16 对水平对开的模片组成，模片之间用一个个小的链条连接，沿一定的轨迹移动，模具闭合成圆形管子的成型腔，模具打开，使制品脱模，模具可由水或空气冷却。其成型过程为：从挤出机挤出管坯在一定的水压下，经过吹胀，使内外壁分别贴合在成型模具和内定径棒上成型。模具伸张状态为 414mm,模具紧合状态为 284mm。图 3.2 模片3.3.2 模具的结构设计模具的结构设计3.3.2.1 成型腔的设计成型腔的设计成形波纹管部的工艺比较简单,可采用通用的模体与芯轴式型腔,但芯轴的设计是不锈钢零件成形后能否顺利脱模的关键问题。双壁不锈钢波纹管成型后，不再进行机械加工。因此，模具中形成波纹管径向及轴向定位尺寸的模具尺寸必须十分精确，其尺寸可由下式确定：D=A(1K) 式中 D模具内腔尺寸,mmA波纹管尺寸,mm 波纹管成型机的设计9K材料的收缩如果设计资料中没有材料的收缩率，可先按波纹管零件尺寸设计模具内腔尺寸，试模后精确测量制品尺寸，得出材料的收缩率后再按上式重新设计模具内腔尺寸。我设计的波纹管模具长度的伸张状态为 414mm，模具紧合状态为 284mm。也就是零件长度为 414mm，制品长度为 284mm，而零件直径为 47mm，制品直径为 60mm。所以材料纵向的收缩率为：K=284/414=0.686所以材料横向的收缩率为：K=47/60=0.783由此可以得出：模具成型腔长度尺寸 D=284(1+0.686)=479mm模具成型腔直径尺寸 D=60(1+0.783)=107 mm 图 3.3 波纹管制品图 3.4 波纹管零件3.3.2.2 芯轴的设计芯轴的设计由于波纹管的形状复杂，波褶相对较深，因此给模具设计造成困难，这里的关键就是为了更好地解决脱模困难的问题。从图 3.2 可知,波纹管的最大直径(峰径) 与最小直径(谷径) 之比为 1.28,对于不锈钢双壁波纹管零件而言,当峰谷比为 1. 21. 5 ,通常采用强制脱模方式,可以设计为整体式芯轴。芯轴定位采用芯轴两端柱面周向和台阶轴向定位,在下模片的前后侧加 2 块定位板。由压制成形工艺可知,装模过程是在合模前先将零件放入型无锡太湖学院学士学位论文10腔中,然后放上芯轴,上模下压,进而合模成形。上述设计的型腔只是零件成形时的型腔,零件放入后,芯轴必然会抬起,在随后的合模成型过程中才能逐步复位至最终尺寸。因此,芯轴的初始定位必须充分考虑合模过程中其位置的变化,为保证成型结束时芯轴的准确定位,将两侧的定位板设计为高出下模片一定距离。另外,上下模片的定位采用简单的导正定位销定位，模片之间采用一个个小的链条联接。考虑芯轴通常在高温环境下使用,结合其使用寿命和热处理变形程度要求，芯轴选用 Cr12 钢，车削加工完成,调质处理3.3.2.3 模头的设计模头的设计目前国内外生产双壁波纹管大多采用旋转模头，旋转模头的特点是：体积小，流道清洁，可以消除管材的内应力和清除管材的熔接痕。但由于双壁波纹管生产工艺的原因，其模头与生产实壁管的模头有很大区别。生产波纹管时，一方面要求模头是双流道结构，同时还受到管材内径的限制，因此，模头的内、中、外三种流道套比较薄；另一方面，由于波纹管成型模块回转半径的限制，要求模头的长度很长，所以波纹管挤出模头实际上是一个很长的悬臂梁。在生产较小管径波纹管时，模头相对较小，由于悬臂而产生的挠度并不是很大，其对挤出波纹管壁厚均匀性的影响可以通过机头口模调整得以校正；而在生产大口径双壁波纹管时，模头对管材壁厚分布的影响已经非常显著，常规的口模调节已无能为力。为此，采取盘式模头，使得复合模头减小了 80%的重量，减少了 65%的能耗。国内研制大口径波纹管时如果也采用类似的盘式模头显然会涉及到专利侵权问题，不过，通过改进现有双壁管模头的设计方法可以消除由于挠度给管材壁厚分布带来的影响，即逆向修正法。逆向修正法的基本原理是：在设计前就计算好模头挠度的大小及其分布，在其后的设计中采用相应的逆向修正。由于逆向修正的模头形状不规则，所以必须使用数控机床加工，采用这种方法设计的模头在实际工作中口模无需调整或少调整。3.3.3 模具环刚度的计算模具环刚度的计算双壁波纹管一个最重要的参数是环刚度。在达到使用要求的环刚度下如何使得单位长度管材的重量最小是问题的关键，也是各国研究双壁波纹管的核心点。波纹管性能的优劣是由成型模具决定的，所以必须掌握环刚度的计算方法并有一套切实可行的计算手段才能确保成型模具的优化设计。环刚度的定义为： S=EI/D3 其中： E-材料的弹性模量； I-管材的转动惯量； D-管材的有效直径。材料的弹性模量是由材料本身性能决定的，而作为设备供用商可能更关注于管材的转动惯量的研究。实壁管的转动惯量的计算已有资料给出，但关于结构壁管转动惯量的计算各国研究者都密而不谈，因为它是双壁波纹管技术的核心之核心。目前国内双壁波纹管设计人员对环刚度的影响因素知之甚少，更别说是精确计算了。很显然，如果没有一套可以实际应用的计算方法，开发国内的大口径双壁波纹管只能是一个美好愿望而已。实际上转动惯量的计算和有效直径 D 的确定是一个非常复杂的过程，绝不能和一些作图软件所提供的惯性矩混为一谈，以免被误导。中云集团武停启博士耗时 2 个多月潜心研究，现已能提供一套非常实用的双壁波纹波纹管成型机的设计11管环刚度的计算方法，并编制成了计算机程序。采用该程序，可以快速计算出结构壁管的环刚度和相应米重，并能对双壁波纹管的设计实现优化。有了这套计算机程序，国内的设备制造商在双壁波纹管的开发方面就可以依靠自己的理论依据，而不再是对国外产品的简单跟进，中云集团已经利用这一成果开发了外径 1500 毫米双壁波纹管的波纹成型系统。3.3.4 模具的加工模具的加工鉴于该零件的工艺分析及设计要求，需要合理地确定模具各部分的加工工艺。对于成形波纹管部的型腔和芯轴结构,主要采用线切割配合电火花成形加工。为了便于加工操作,同时减少加工量和加工成本,最终采用“先整体加工,再一分为二分开加工”的方案。由于模具在工作过程中，内、外压力较大，因此模具必须有足够的强度和刚度,从成本及加工性能方面考虑,模体材料选用 45 # 碳素钢(经热处理后硬度为 HRC2832) 。无锡太湖学院学士学位论文124 液压系统的设计及其校核液压系统的设计及其校核液压系统是波纹管成型机的心脏，液压系统设计的先进性、合理性是成型技术先进性的重要标志，也是实验结果的稳定性、可靠性、精确性的关键。4.1 液压系统的组成液压系统的组成4.1.1 能源装置能源装置它是将输入的机械能转换为油液的压力能(压力和流量)输出的能量转换装置，一般最常见的形式是液压泵。 4.1.2 执行元件执行元件它是将油液的压力能转换成直线式或回转式机械能输出的能量转换装置，一般做直线运动是液压缸，做回转运动的是液压马达。4.1.3 调节控制元件调节控制元件它是控制液压系统中油液的流量、压力和流动方向的装置，包括方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀、比例阀和逻辑阀。这些元件是保证系统正常工作不可缺少的组成部分。4.1.4 辅助元件辅助元件是除上述三项以外的其它装置，如油箱、滤油器、油管等，这些元件对保证液压系统的可靠、稳定持久的工作，有重大作用。 4.2 液压系统的主要优缺点液压系统的主要优缺点4.2.1 液压传动的优点液压传动的优点与机械传动和电力拖动系统比较，液压系统具有以下优点：A 液压元件的布置不受严格的空间位置限制，系统中各部分用管道连接，布局安装有很大的灵活性，能构成其他方法难以组成的复杂系统。B 可以在运行过程中实现大范围的无级调速，且调速范围大。C 液压传动和液气联动传递运动均匀平稳，易于实现快速启动，制动和频繁的换向。D 操作控制方便，省力，易于实现自动控制，中远程距离控制，过载保护。与电气控制，电子控制相结合，易于实现自动工作循环和自动过载保护。 E 液压元件属于机械工业基础件。其标准化，系列化和通用化程度都较高，这样有利于缩短机器的设计，制造周期和降低制造成本。 F 除此之外，液压传动突出的优点还有单位质量输出功率大，因为液压传动的动力元件可采用很高的压力，因此，在同等输出功率下具有体积小，质量小，运动惯性小，动态性能良好的特点。 4.2.2 液压传动的缺点液压传动的缺点A 在传动过程中，能量需经两次转换，传动效率偏低。波纹管成型机的设计13B 由于传动介质的可压缩性和泄漏等因素的影响，不能严格保证定比传动。C 液压传动性能对温度比较敏感，不能在高温下工作，采用石油基液压油作传动介质时还需要注意防火问题。D 液压元件制造精度高，系统工作过程中发生故障不易诊断。总的来说，液压传动的优点是主要的，其缺点将随着科学技术的发展不断得到克服。本机器的传动主要采用了液压传动，并实现电控自动化控制。 4.3 液压系统设计液压系统设计4.3.1 概述及液压系统方案设计概述及液压系统方案设计A 本液压系统是为永兴金属软管有限公司成型模具装置机设计，制造的专用液压传动设备。该系统精选了国内外优质液压元、附件。液压回路采用了集成油路块式结构，液压系统总体结构先进、合理、可靠、易于维修。符合 GB3766-87液压系统通用技术条件中的各项技术要求。B 本液压系统由于采用了开式油箱结构，所以不允许在粉尘大的恶劣环境下工作，且使用时应注意经常清扫液压设备上的粉尘，以保证液压系统具有良好的散热性。C 本液压系统在结构上具有以下特征：所有液压阀控制回路均采用了集成油路块式结构，使本系统具有泄漏少，结构紧凑，便于维修的特点。D 本液压系统在工作原理上具有以下特征（参阅液压系统原理图）：具有吸油滤油器，使本系统工作介质的清洁度得到有效的保证，降低系统的故障率,延长系统各元、附件的使用寿命。（1）确定油液的循环方式表 4-1 开式系统和闭式系统的比较根据上图所示，本液压系统采用开式循环方式，因为执行元件有多个。（2）确定油路的组合方式本系统中采用并联方式。（2）调速方案的分析与选择表 4-2 三种调速回路主要性能比较无锡太湖学院学士学位论文14根据上述表格内容所示，本液压系统采用节流调速回路。（4）液压系统的主要性能及技术参数：1)卸荷回路图 4.1 卸荷回路2) 回油节流调速回路波纹管成型机的设计15 图 4.2 回油节流调速回路图 4.3 锁紧回路 3) 锁紧回路4.3.2 液压系统原理图的拟定液压系统原理图的拟定图 4.5 液压系统原理图4.3.3 主压油缸的设计主压油缸的设计4.3.3.1 主压油缸设计中应注意的问题主压油缸设计中应注意的问题A 在保证所获得的速度和推力下，应尽可能使液压缸的各部分结构按有关标准来设计，尽量做到液压缸的结构紧凑，加工、装配和维修方便。B 尽量使活塞杆在承受最大负载时处于受拉状态，若受压应具有良好的纵向稳定性，长行程的活塞杆伸出时，还应加辅助支撑，避免活塞杆下垂。C 液压缸热胀冷缩时应不受阻碍，所以液压缸在安装，固定时，液压缸只能一端定无锡太湖学院学士学位论文16位。 D 根据液压缸具体工作条件，考虑是否有缓冲，排气和防尘装置。模具处于伸张状态时的长度为 414mm，处于紧合状态时的长度为 284mm，见下图图 4.6 三维图模具（伸张）图 4.7 三维图模具（紧合）所以主压油缸伸缩幅度为414mm-284mm=130mm根据相关资料参考，确定主压油缸主要参数如下：油缸缸筒内径: 140 mm，外径: 168mm，活塞杆径: 80mm，有效工作行程900mm。无杆腔面积A1=16.816.83.14/4=222cm2,有杆腔面积A2=(16.816.8-88) 3.14/4=171cm2。额定工作压力15 MPa，F拉=330KN。密封伸出时间3S/100MM（可调），密封伸出进流量46L/MIN。成型时，伸出时间6S/200MM（可调），伸出进流量46L/MIN。出油量14X154/78=28L/MIN。上升压力15MP, 拉力F=254KN。上升伸出时间 5S/300MM（可调），上升伸出进流量 46L/MIN。4.3.3.2 缸筒设计缸筒设计根据液压缸推力F和选定的工作压力，或者运动速度和输入流量，按有关公式确定缸筒内径D后，然后再从GB2348-80标准中选取相近的尺寸并且加以圆整。对缸筒的要求：（1）有足够的强度，能长期承受最高工作压力及短期动态试验压力而不至于产生永久变形。（2）有足够的刚度，能承受活塞侧向力和安装的反作用力而不至于产生弯曲。（3）内表面与活塞密封件及导向环的摩擦力作用下，能长期工作而磨损少，尺寸公差和形位公差足以保证活塞密封件的密封性。（4）需要焊接的缸筒还要求有良好的可焊性，以便在焊上缸底和管接头后不至于产生裂纹或过大的变化。由此，缸筒可设计为：材料 35#钢无缝钢管,强度 b=48 kg/mm2,根据机械设计手册上册 P464。安全系数 n=3(静载荷), 根据机械设计手册下册 P170,许用应力= 160 MPa。波纹管成型机的设计17缸筒壁厚/缸径=14/140=0.1液压工程手册 P741,选用公式（7.3-8）（4-1）max0max2.3 3pDp4.3.3.3 缸筒最小壁厚缸筒最小壁厚（mm）=15（MPa）*168（mm）/2.3*160- 3*15（MPa）=7.8（mm）14(mm)，0强度符合要求。缸筒厚度验算：对最终采用的缸桶厚度应验算：额定工作压力应低于一定极限值，以保证工作安全np （4-2）22221221()315 (168140 )0.350.3534168snDDpMPaD所以验算厚度符合要求。缸筒联接强度的校核： 226222222121212610,360,14015 1044306()()(168146 ) 0.7444PabsMPaMPaD pMPaDDDDDD液压缸底采用对焊的圆周焊，材料是45#钢，它的而焊接应力为：F=显然符合要求F-液压缸输出的最大推力（N )D -液压缸直径（m ）p-系统最大工作压力（）液压缸外径（m ）焊缝底径-焊0.7接效率，通常取即取缸筒外径 168mm, 内径 140mm，壁厚=14 mm，长度 973m。4.3.3.4 活塞杆设计活塞杆设计活塞杆直径 d 通常先满足液压缸速度或速度比来确定活塞杆的直径 d 然后再从GB2348-80 标准中选取相近的尺寸并且加以圆整，再按其结构强度和稳定性进行校核。活塞杆要在导向套中滑动。太紧则摩擦大，太松则容易引起卡滞现象和单边磨损。活塞杆内端的卡环槽，缓冲柱塞要保证与轴线同心，特别是缓冲柱塞。由此，活塞杆可设计为：材料 45#钢，强度 b=56 kg/mm2，根据机械设计手册上册 P464。安全系数 n=3, 根据机械设计手册下册 P170，许用应力 =190MPa。压应力=33000/80*80*3.14/4=6.5 kgf/mm2=19 kgf/mm2。拉应力=25400/80*80*3.14/4=5kgf/mm2254000N1/KkFFn所以稳定。前耳环与活塞杆联接螺纹 M48X3，长度 110mm。所以取活塞杆径 110 mm，长度1222mm。经过常规设计后，发现活塞杆强度和刚度足够，安全。但是经过 UG 有限元应力分析后发现：图 4.8 活塞杆应力分析最大处的应力为 350MPa。由于受结构设计的限制，尺寸不能更改。所以只能更换材料。因此选用合金结构钢20SiMnVB，抗拉强度 b=1175MPa，机械设计课程设计手册 P27,安全系数 n=3, 许用应力=1175/3=400Mpa。验证活塞杆的强度：6662( )10MPa24254000 4220.0450.08103.14 980 10ssssFndmFndmm:ssss式中 F-液压钢的最大推力（或拉力）材料的屈服极限（） n屈服安全系数，一般取n现在取n 为4则所以，强度符合要求。4.3.3.5 活塞设计活塞设计波纹管成型机的设计19由于活塞在液体压力的作用下往复运动，因此，它与缸筒的配合应适当，既不能过紧也不能间隙过大。配合过紧，不仅使最低启动压力增大，降低机械效率，而且容易损坏缸筒和活塞的滑动配合表面，间隙过大会引起液压缸内部泄漏，降低容积效率，使液压缸达不到要求的设计性能。根据密封装置型式来选活塞结构型式（密封装置则按工作条件选定）。通常分为整体活塞和组合活塞两类。整体活塞在活塞周围开沟槽，安置密封圈，结构简单，但给活塞的加工带来困难，密封圈安装时容易拉伤和扭曲。组合式活塞结构多样，主要受密封圈型式决定。组合式活塞大多数可以多次拆装，密封件使用寿命长，随着耐磨的导向环大量的使用，多数密封圈与导向环联合使用，大大降低了活塞的加工成本。这里活塞材料取 QT500 球铁，带支承环。配合 H8/f9，取活塞外径 140mm，内径 64mm，活塞厚度67 mm。4.3.3.6 导套设计导套设计材料 QT500 球铁, 取导套外径 140mm，内径 80 mm，导套厚度 143 mm。4.3.3.7 液压缸最小导向长度液压缸最小导向长度 H当活塞杆全部外伸，从活塞面的中点到导向套滑动面的中点的距离称为液压缸最小导向长度H，若液压缸最小导向长度H太小，当活塞杆全部外伸时，这种结构就是材料力学中见的悬臂梁结构，这种结构最大的缺点就是他的稳定性不好，容易造成液压缸活塞杆的晃动，一方面，这种悬臂梁结构将使液压缸活塞杆所受到的弯矩变的大，这样一来对液压缸活塞杆的材料性能要求就比较高。另一方面，悬臂梁结构将使得液压缸活塞杆对液压缸缸筒内壁造成冲击，容易造成液压缸的损坏，同时对液压缸缸筒材料的性能也有较高的要求，最后就是，液压缸的稳定性将变差。因此，对一般液压缸必须有一个合适的导向长度，根据经验，当液压缸的最大行程L，液压缸缸筒直径D时，最小导向长度HL20+D2。一般导向套滑动面长度A，在D80mm时，可取A=（0.6-1.0）D；在在D80mm时，可取A=（0.6-1.0）d。活塞宽度B=（0.6-1.0）D。若导向长度H不够时，可以在活塞杆上增加一个导向隔套K来增加H值，导向隔套K的宽度C=0.5 ()HAB4.3.3.8 密封圈密封圈油缸中使用密封圈可以防止高压油的泄漏。密封圈是易损件，如果质量不好，回严重影响机器的正常工作。对密封件的要求是：密封性能好，能随着液体压力增高而提高其密封性能，摩擦阻力小，磨损小，寿命长，使用维修简单，易拆换，成本低，容易制造。在选择密封材料时，应考虑其性能，一般要求：在一定温度使用范围内有较好的化学稳定性，不容于工作介质，与金属接触时不互相起作用（如腐蚀，拈着等），不软化或硬化，弹性好，永久变形小，有适当的机械强度，耐磨性好，摩擦系数小，易于压制成型，价格低廉等。密封件有多种形式，在油缸中采用O型圈，轴用和孔用Y x 型密封圈。基于上述要求，对O型圈和轴用Y x 型密封圈用聚胺脂橡胶（它是广泛运用于各种液压缸中的一种橡胶材料，具有优良的物理性能和化学稳定性，强度，弹性及耐油性均很好，还有极好的耐磨性。能耐高压）。4.3.4 油推水油缸的设计油推水油缸的设计4.3.4.1 油缸的设计油缸的设计无锡太湖学院学士学位论文20根据相关资料参考，确定油推水油缸主要参数如下：油缸缸径: 140 mm，外径: 168mm，活塞杆径: 70 mm，有效工作行程 500 mm。无杆腔面积=14143.14/4=154,有杆腔面积=(1414-77) 3.14/4=115。1A2cm2A2cm伸出压力 15MP，推力 F=231KN（可调）。伸出时间 2S/100MM（可调）,伸出流量 46L/MIN。成型时，出油量 65L/MIN。（1）缸筒设计材料 35#钢无缝钢管,强度 b=48 kg/，机械设计手册上册 P464。安全系数 n=3(静2mm载荷), 机械设计手册下册 P170,许用应力= 160 MPa。缸筒壁厚/缸径=14/140=0.1液压工程手册 P741,选用公式（7.3-8）（4-1）max0max2.3 3pDp缸筒最小壁厚（mm）=15（MPa）140（mm）/2.3160- 315（MPa）=6.5（mm）14(mm)0强度符合要求。缸筒厚度验算：对最终采用的缸筒厚度应验算：额定工作压力应低于一定极限值，以保证工作安全np （4-2）22221221()315 (168140 )0.350.3534168snDDpMPaD所以验算厚度符合要求。缸筒联接强度的校核：226222222121212610,360,14015 1044202()()(168145 ) 0.7444PabsMPaMPaD pMPaDDDDDD液压缸底采用对焊的圆周焊，材料是45#钢，它的而焊接应力为：F=显然符合要求F-液压缸输出的最大推力（N )D -液压缸直径（m ）p-系统最大工作压力（）液压缸外径（m ）焊缝底径-焊0.7接效率，通常取即取缸筒外径 168 内径 140 厚=14m，长度 683mm。缸前端为卡键联接，缸筒体前端开卡键槽 152X12 mm 材料 45#钢,强度 b=56 kg/mm2，机械设计手册上册 P464。安全系数 n=3, 机械设计手册下册 P170,许用应力=19 kgf/mm2=190 MPa。波纹管成型机的设计21卡键尺寸 152mm120mm12 mm,卡键强度校核：接触压应力=23100kg/(152152-120120) 3.14/4=3.38kgf/=33.8MPa许用应力=19 2mmkgf/=190MPa。 2mm=23100kgf/121523.14=4.03kgf/许用纯剪力=/2=9.5 kgf/=95 MPa。2mm2mm（2）活塞杆设计材料 45#钢,强度 b=56 kg/,机械设计手册上册 P464。安全系数 n=3, 机械设计2mm手册下册 P170,许用应力 =190MPa。压应力=23100/(70703.14/4)=6kgf/231000N1/KkFFn所以稳定。前耳环与活塞杆联接螺纹 M60X2，长度 60mm。验证活塞杆的强度：6662( )10MPa24231000 4220.0580.07103.14 280 10ssssFndmFndmm:ssss式中 F-液压钢的最大推力（或拉力）材料的屈服极限（） n屈服安全系数，一般取n现在取n 为4则所以，强度符合要求。（3）活塞设计材料 QT500 球铁, 取活塞外径 140mm，内径 50mm，活塞厚度 70 mm（4）导套设计材料 QT500 球铁, 取导套外径 140mm，内径 70 mm，导套厚度 120mm. 轴用密封为 PARKE 聚氨酯 UN 圈加斯特封,温度-30+100 度，速度 V0.5M/S。防尘圈为台湾定基聚氨酯 DH05。4.3.4.2 水缸的设计水缸的设计水缸内径: 100mm，外径: 120mm，活塞杆径: 70 mm，有效工作行程 500 mm。无杆腔面积=10103.14/4=78.5,有杆腔面积=(1010-77) 3.14/4=40。伸出1A2cm2A2cm压力 30MP, 推力 F=235KN。伸出时间 0.7L/2S（可调）。无锡太湖学院学士学位论文22伸出流量 21L/MIN。成型时，出油量 33L/MIN。（1）缸筒设计材料 45#钢无缝钢管,强度 b=60 kgf/,机械设计手册上册 P464。安全系数2mmn=3(静载荷), 机械设计手册下册 P170,许用应力= 200MPa。缸筒壁厚/缸径=10/1000=0.1液压工程手册 P741,选用公式（7.3-8）（4-1）max0max2.3 3pDp缸筒最小壁厚（mm）=30（MPa）*100（mm）/2.3*200- 3*30（MPa）0=8.1（mm）10(mm)，强度符合要求。缸桶厚度验算：对最终采用的缸桶厚度应验算：额定工作压力应低于一定极限值，以保证工作安全np （4-2）22221221()360 (120100 )0.350.3539120snDDpMPaD所以验算厚度符合要求。缸桶联接强度的校核：226222222121212610,360,100130 1044198()()(120105 ) 0.7444PabsMPaMPaD pMPaDDDDDD液压缸底采用对焊的圆周焊，材料是45#钢，它的而焊接应力为：F=显然符合要求F-液压缸输出的最大推力（N )D -液压缸直径（m ）p-系统最大工作压力（）液压缸外径（m ）焊缝底径-0.7焊接效率，通常取即取缸筒外径 120mm，内径 100 厚=10m，长度 660mm。缸前端为卡键联接,缸筒体前端开卡键槽 108X8 mm 材料 45#钢,强度 b=56 kg/,2mm机械设计手册上册 P464。安全系数 n=3, 机械设计手册下册 P170,许用应力=19 kgf/mm2=190 MPa。卡键尺寸 1081008 mm, 卡键强度校核: 接触压应力 =23500kgf/(108108-100100) 3.14/4=18kgf/ =180MPa许用应力=19 kgf/=190MPa。 2mm2mm=23500kgf/81083.14=9kgf/ 许用纯剪力=/2=9.5 kgf/ =95 2mm2mm2mmMPa。（2）活塞杆设计波纹管成型机的设计23材料 45#钢,强度 b=56 kg/mm2,机械设计手册上册 P464。安全系数 n=3, 机械设计手册下册 P170,许用应力 =190MPa。压应力=23500/70*70*3.14/4=6kgf/mm2231000N1/KkFFn所以稳定。，前耳环与活塞杆联接螺纹 M60X2，长度 60mm。验证活塞杆的强度：6662( )10MPa24235000 4220.0490.07103.14 280 10ssssFndmFndmm:ssss式中 F-液压钢的最大推力（或拉力）材料的屈服极限（） n屈服安全系数，一般取n现在取n 为4则所以，强度符合要求。（3）活塞设计材料 QT500 球铁, 取活塞外径 70mm，内径 50mm，活塞厚度 70 mm（4）导套设计材料 QT500 球铁, 取导套外径 100mm，内径 70 mm，导套厚度 95 mm. 4.3.5 液压能源装置设计液压能源装置设计中压叶片泵 3：型号是 PL12-41/28，流量 55+41L/MIN，压力 21MP，中压叶片泵 3驱动电机，电动机型号 Y180L-4 ，功率 18.5KW ，转速 1450RPM。屏蔽泵 34：型号 HRS25/9-3P,流量 80L/MIN，扬程 9M，功率 200W，电源 220V 。各用电元件电源参数：电磁换向阀电磁铁等均为直流 24V,所有检测信号模拟量为 4-20MA,开关量为直流 24V。液压系统使用介质：YB-N46 抗磨耐压油（国产），英国石油公司 BP 的 ENERGOL的 HLP80,壳牌公司 TELLUS-29, 美孚公司 DTE-25。油液正常工作温度范围：30-55。油液正常工作清洁度要求：NAS11 级（NAS1638 标准）。4.3.6 液压阀的选择液压阀的选择液压阀是控制或调节液压系统中压力、流量和方向的。液压阀性能的优劣，工作是无锡太湖学院学士学位论文24否可靠对整个液压系统能否正常工作将产生直接影响。液压阀根据用途可分为方向控制阀、流量控制阀和压力控制阀。这三类阀可以互相组合成为复合阀，以减少管路连接，使结构更为紧凑，提高系统效率。对液压阀的共同要求是：A 动作灵敏、性能好，工作可靠且冲击震动小;B 油液通过阀时，液压损失要小;C 密封性能好;D 结构简单紧凑体积小，安装调试维护保养方便，成本低廉，通用性强，寿命长。选择液压阀时，要考虑的因素主要是流量和压力。在本套液压系统中，用到的液压阀有单向阀，电磁换向阀，电液换向阀，溢流阀，单向节流阀，比例溢流阀，液控单向阀，电磁溢流阀，高压球阀。A 普通单向阀亦称止回阀，其作尼是油流从一个方向通过它，反向则不通。主要应用于以下两个方面：(1) 将单向阀安置在液压泵的出口处，可以防止系统压力突然升高而损坏液压泵。(2) 将单向阀安置在回由路上，可以作备压阀用。图 4.9 单向阀B 电磁换向阀，它是借助电磁铁的吸力推动闷芯动作进行换向的，电磁换向阀受到磁铁吸力太小的限制，其流最一般在 63L/min 以下，故对于流量要求较大、行程较长、移动阀芯阻力较大或要求换向时间能够调节的场合，宜采用液动或电液式换向阀。图4.10 电磁换向阀图 4.11 电液换向阀C 电液操纵式换向阀，简称电液换向阀，是由一个普通的电磁阀和液动换向阀组合而成。其中电磁换向阀为先导阀，是改变控制油液流向的，液动阀是主阀，它在控制油液的作用下，改变阀芯的位置，使油路换向。由于控制油液的流量不必很大，因而可实现以小容量的电磁阀来控制大通径的液动换向阀。D 溢流阀的作用是在溢流的同时定阀的入口压力，并将该压力稳定为常值，简称为定压、稳压。先导式溢流阀由先导阀和主阀两部分组成，其先导阀部分的结构尺寸一般都很小，调压弹簧不必很强，工作压力和流量的提高对调压弹簧的影响不大，故先导式波纹管成型机的设计25溢流阀适用高压大流量系统。图 4.13 节流阀图 4.12 溢流阀E 节流阀的主要作用是通过调节节流口过流断面积的大小，达到调节流量的目的。节流阀的流量不仅受其过流断面的影响，也手其前后压差的影响。在液压系统工作时，因外界负载的变化将引起节流阀前后压差的变化，所以负载变化将直接影响节流阀即系统速度的稳定性。节流阀的主要作用是在定量泵的液压系统中与溢流阀配合，组成节流调速回路。F 液动换向阀是利用控制油路的压力油来改变阀心位置的换向阀，液动换向阀需要另一个阀来操纵其控制油路的方向。图 4.14 液动换向阀G 截止阀属于强制密封式阀门，所以在阀门关闭时，必须向阀瓣施加压力，以强制密封面不泄漏。当介质由阀瓣下方进入阀内时，操作力所需要克服的阻力，是阀杆和填料的摩擦力与由介质的压力所产生的推力，关阀门的力比开阀门的力大，所以阀杆的直径要大，否则会发生阀杆顶弯的故障。近年来，从自密封的阀门出现后，截止阀的介质流向就改由阀瓣上方进入阀腔，这时在介质压力作用下，关阀门的力小，而开阀门的力大，阀杆的直径可以相应地减少。同时，在介质作用下，这种形式的阀门也较严密。我国阀门“三化给”曾规定，截止阀的流向，一律采用自上而下。截止阀开启时，阀瓣的开启高度，为公称直径的 25%30%时，流量已达到最大，表示阀门已达全开位置。所以截止阀的全开位置，应由阀瓣的行程来决定。截止阀具有以下优点：(1)结构简单，制造和维修比较方便。(2)工作行程小，启闭时间短。(3) 密封性好，密封面间磨擦力小，寿命较长。截止阀的缺点如下：(1)流体阻力大，开启和关闭时所需力较大。(2)不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质。(3)调节性能较差。无锡太湖学院学士学位论文26 图 4.15 高压截止阀图 4.16 直动式比例换向阀H 用比例电磁铁取代电磁换向阀中的普通电磁铁，便构成直动式比例换向阀。由于使用了比例电磁铁，阀芯不仅可以换位，而且换位的行程可以连续地或按比例地变化，因而连通油口间的流通面积也可以连续地或按比例地变化，所以比例换向阀不仅可以控制执行元件的运动方向，还可控制其速度。 I 液控单向阀允许液流从一个方向流过，当控制压力推开受出口侧压力作用而闭合的座阀心时，可让液流反向自由通过。图4.17 液控换向阀图4.18 电磁溢流阀J 电磁溢流阀是先导型溢流阀与常闭型二位二通电磁阀的组合。电磁阀的两个油口分别与主阀上腔(导阀前腔)及主阀溢流口相连。当电磁铁断电时，电磁阀两油口断开，对溢流阀没有影响。当电磁铁通电换向时，通过电磁阀将主阀上腔与主阀回油口相连通，溢流阀溢流口全开，导致溢流阀进口卸压(压力为零)，这种状态称之为卸荷。电磁溢流阀除应具有溢流阀的基本性能外，还要满足一下要求：（1）建压时间短；（2）具有通电卸荷或断电卸荷功能；（3）卸荷时间短且无液压冲击。 4.3.7 液压辅助元件的设计与选择：液压辅助元件的设计与选择：4.3.7.1 油管油管在液压系统中,常用的油管有钢管,铜管,尼龙管,橡胶管和塑料管等。无缝钢管能承受高压,价格低廉,但是装配时弯曲困难,通常用于高压系统中。铜管不易生锈,易于弯曲,但价格昂贵,耐压较低,抗震能力差,用于压力小于 10Mpa 的系统中装配不便之处。橡胶管常用波纹管成型机的设计27于执行元件同油管一起运动的场合和很难装配的地方;但是价格高且又容易老化。低压胶管是以麻线或棉织品为骨架;高压胶管以钢丝编织品或钢丝缠绕体为骨架,按承受压力不同分别有一层,二层或三层钢丝骨架。尼龙管加热后可以随意弯曲成型,扩口,冷却后保持形状不变,视材质不同,承受压力为 0.5-8Mpa。目前仅用于低压系统。塑料管可随意弯曲,也可与液压元件一起运动,装配容易。维修方便,价格便宜,但是耐压低,易老化,仅适合低压系统。由于此统要求可靠性及压力较高,故采用钢管油管。4.3.7.2 管接头管接头管接头是连接液压元件与管道或管道之间的可拆式元件。常用管接头有卡套式，扩口式和焊接式，还有软管接头和快速接头等。管接头按路数又分直通，直角通，三通，四通等。本设计要求连接可靠，拆装方便，密封性好。4.3.7.3 滤油器滤油器工作介质污染是液压系统产生故障的主要因素。混在工作介质中的颗粒污染物，加速液压元件的磨损，堵塞接流小孔，甚至使液压滑阀卡死。有统计资料表明，液压系统的故障有 75%以上是由于油液污染造成的。过滤是控制污染的最有效的方法之一，过滤就是从油液中分离非溶性固体微粒的过程。在液压系统中一般采用滤油器进行过滤。滤油器按滤芯的过滤机理可分为：表面型滤油器，深度型滤油器和磁性滤油器。表面滤油器，过滤是有由一个多孔的面实现的。具有均匀标定小孔的滤芯，能将大于小孔的圆形杂质颗粒截流在滤芯的一侧。由于污染粒子积聚在滤芯表面，小孔易于堵塞。该类型滤油器有网式，线隙式和片式等。网式滤油器是将铜丝网包在周围开有窗孔的塑料或金属筒形骨架上，多为无壳体结构，安装在液压泵吸油口。结构简单，清洗方便，通油能力大，但过滤精度低隙式滤油器，滤芯是用铜线或铝线密绕在筒形芯架上，利用线间缝隙进行过滤。过滤精度为 30-100m。该滤油器结构简单，通油能力大，滤芯材料强度低，不易清洗，常用于低压系统或泵吸油口。度型滤油器深度型滤油器的滤芯为多孔可透性材料。内部有曲折迂回的通道，杂质粒子不但可被拦截在表面，而且在材料内部也逐步吸附，拦截。这种滤油器过滤效果好，清洗困难，有不锈钢烧结纤维毡，烧结金属和陶瓷，纸类和纤维毡类等。纸芯滤油器，采用酚醛树脂或木浆微孔滤纸作滤芯。为增大过滤面积，纸芯常制成折叠式。它的过滤精度为 5-30m，制造简单，强度高，耐冲击，抗腐蚀。金属颗粒有时脱落，堵塞后不易清洗。金属纤维烧结毡是由长 15-20mm，丝径为4-30m，强度好，耐腐蚀，抗冲击。目前被世界各国广泛运用。磁性滤油器：磁性滤油器是采用永磁材料，将油液中的磁性杂质微粒不断吸附到上面。它常用于其他形式的滤芯一起制成复合式滤油器，对加工钢铁件的机床压系统特别适用。滤油器的主要参数有过滤精度，压力损失，额定流量和额定压力。一般按系统的类型与压力选择。本设计进口采用网式滤油器,型号 WU-160X180-J。密封圈，防尘圈等根据配套元件选用。4.3.7.4 液压油的选择和使用液压油的选择和使用液压介质的选择原则：(1) 液压系统所处的环境：即液压是在室内或户外作业，还是寒区或温暖的地带工作，周围有无明火或高温热源，对防火安全，保持环境清洁，防止污染等有无特殊要求。(2) 液压系统的工况：如液压泵的类型，系统的工作温度和工作压力，设备结构或动无锡太湖学院学士学位论文28作的精密程度，系统的运转时间，工作特点，元件使用的金属，密封件和涂料的性质等(3) 液压工作介质方面：如质量，理化指标，性能，使用特点，适用范围，以及对系统和元件材料的相容性。(4) 经济性：考虑液压工作介质的价格，更换周期，维护使用是否方便，对设备寿命的影响等。现查相关手册选用 YA-N32 号液压油，环境温度低于 5-10时采用 YA-N15 号液压油；环境温度高于 30-35时采用 YA-N46 号液压油。还有液压油应保持清洁，无污物，无水分，应定期进行检查和更换。新机的液压油在使用半年后要更换，同时清洗油箱，管道及滤油器。此外以后半年或一年，更换新油一次。还有新油也必须过滤后才能用，这些要根据使用环境来定，可延长可缩短使用周期。该液压系统选则的是 2LQ-U 型冷却器。(5) 液压介质的管理：液压油的更换：松开放水旋塞，可释放油箱中的油。在 46 月以内要交换最初加入的液压油，那以后，希望能每年交换一次液压油。滤网，请在每次交换液压油时用轻油洗净。滤网如发生堵塞，会使大柱塞活动变慢，油泵发出噪音。因此一定要清洁滤网。液压装置故障原因的 70是由于液压油的选定和维护不当所引起的。因此必须细心注意液压油的选定和维护。这里描述了液压油维护的重点。(6) 污损：根据液压油的污染物的来源可将其分为以下几类：设备运转前已混入的异物铸沙，熔屑，切屑，纤维屑，尘埃。设备运转中混入的异物水分，尘埃，纤维屑，密封件屑。摩擦部分因为摩擦而产生的异物密封圈，金属摩耗粉。除却以上这些，还有系统内空气冷却后生成的凝结水，油漆碎片等。以上这些异物中，水分和尘埃是最大的问题，当油中水分含量达到 200300p.p.m 时液压油开始发生分层现象，达到 1000p.p.m（0.1）时，液压油开始乳化。油中的水分请控制在 0.2左右，如稍稍超过 0.5就有必要进行脱水处理。(7) 液压油的劣化速度与泄漏，混入水，金属，气泡（包括溶解空气），压力等因素有关，而无论如何影响力最大的是油温。油温在 55时，油温上升 8则其酸化速度同时为原来的两倍。同时，金属是作为酸化反应的催化剂而存在的，其影响度如铜为 100，铁为 23，铝为 19，亚铅为 6。阀运转界限与油箱的油温的关系如下图：图 4.19 液压介质状态波纹管成型机的设计29(8) 气泡：油中的气泡对液压油的影响如下，压缩率增大时油压缸动作变慢、油压泵发生气浊现象，容积效率低下，加快液压油的劣化速度，气泡的隔热压缩使得液压油发生黑化等现象。保养时需同时注意以下几点，油泵的位置，进油口的油管阻抗，进油口过滤器的口径及容量，粘度，油箱的油量，出油口的位置，溢流阀的压力设置，油箱中的换气，油温等。泄漏原因大致如下，密封盖，密封圈选定不合适，使用方法有误，相接面的粗糙度不合适，定位夹紧不良，震动，压力激荡，异常油温，液压油的管理不良。长期使用而不换油的话，油中堆积异物及橡胶圈磨损使泄漏现象增多。检查液压油的洁净度是维护油压装置的重要的内容。4.3.7.5 泵站油路块的设计泵站油路块的设计液压油路块用灰铸铁来制造,要求材料致密,无缩孔疏松等缺陷。正面用螺钉固定液压元件,表面粗糙度为 R a3.2m,为方便期间,把它安装在液压站上。现分析液压系统,确定液压油路板数目:简单的液压系统的元件不多时,要求液压油路板上的元件布局紧凑,尽量把元件都充分合理分配空间,空间不够时安装过渡板一般过渡板的厚度为 35-40mm.但在不影响其他部件工作时,其长度可以适当大于集成尺寸。以下为油路块的一般设计步骤：(1) 绘制液压元件样板初学者设计时，根据产品样本对照实物绘制液压元件视图轮廓尺寸，虚线绘出液压元件底面各油口位置的尺寸，依照轮廓线剪下来，便是液压元件样板。若产品样本与实物有出入，则以实物为准。若产品样本中的液压元件配有底板，则样板可按底板所提供的尺寸来制作。如没有底板则要注意，有的样板中提供的是元件的俯视图，做样板时应把产品样板中的图翻180。(2) 决定通道的直径集成块上的公用通道，即压力油孔 P，回油孔 T，泄漏孔 L（有时不用）及若干个安装孔。压力油孔由液压泵流量决定：液压泵的流量为不小于 40.8L/min，所以现顶压力油孔可定为 15mm。回油孔一般不得小于压力油孔，所以也定为 15mm。直接与液压元件连接的液压油孔由选定的液压元件规格确定。孔与孔之间的连接（即工艺孔）用螺塞在集成块表面堵死。与液压油管连接的液压油孔可采用米制细牙螺纹。(3) 集成块上液压元件的布置把制作好的液压元件样板放在集成块各视图上进行布局。有的液压元件需要连接板，则样板应以连接板为准。电磁阀布置在集成块时要注意不要与其它部分相碰。液压元件的布置应以在集成块上加工的孔最少为好。孔道相通的液压元件尽量布置在同一平面上，或在某一直径内，否则要钻垂直中间油孔，不通孔道之间的最小壁厚必须进行校核。液压元件在水平面上若与公共油孔相通，则尽量可能的布置在同一垂直或在某直径范围内，否则要钻中心孔道。集成块前后与左右连接的孔道要互相垂直，不然也要钻中间孔。设计时还要注意，其高度应比装在其上的液压元件的最大横向尺寸大至少 2mm，以无锡太湖学院学士学位论文30免上下集成块上的液压元件相碰，影响集成块的固定。(4) 集成块上液压元件布置的程序电磁换向阀布置在集成块的前面和左右面，先布置垂直位置，后布置水平位置。要避免电磁换向阀的固定螺孔与阀孔通道，集成块固定螺孔相通。液压元件泄漏孔可考虑与回油孔合并。水平位置孔道可分为三层进行布置。根据水平孔道布置的需要液压元件可以上下左右移动一段距离。(5) 集成块零件图的绘制集成块的六个面都是加工面，其中三个侧面要装液压元件，一个侧面引出管道。块内孔道纵横交错，层次多，需要多视图和几个剖面图才能表达清楚。孔系的位置精度要求较高，因此尺寸，公差及表面粗糙度均应标注清楚，技术要求也应予说明。集成块的视图比较复杂，视图应尽可能少用虚线。为了便于检查和装配集成块，应把单向集成回路图和集成块上液压元件布置简图绘在旁边。而且应将各孔道编号，列表说明各孔的尺寸，深度以及与哪些孔道相交等情况。4.3.8 液压系统元件清单液压系统元件清单本液压系统由油箱、电机油泵组、控制阀组、油缸等组成。元件清单如下：表 4-3 泵站元件清单1油箱1.30.90.6 500L1储油散热自制2中压叶片泵PL12-41/28 55+41L/MIN 21MP 1主供油油泵海特克3电动机Y 180L-4 18.5KW B35 1450RPM1驱动油泵皖南电机4联轴器48X14-11025.4X6.35-551 连接油泵电机国产5机泵座1油泵安装自制6压力表开关KF-L8/M14X1.54测压开关国产7耐振压力表YZ-60 25MP4压力显示国产8压力变送器XYB1088S 25MP DC24V 4-20MA2压力远距离传送海天压力表9压力数显仪XMTA-127-2HD-T 输出 4-20MA1 电柜上显示海天压力表10电磁溢流阀DSG-02-2B3B-DC24+BSG-06-3 25MP1油泵调压油研进口10精密滤油器ZU-H100X10-CDLP 倒装管式1供油精滤国产11空气过滤器QUQ31加油温州黎明12屏蔽泵HRS25/9-3P 流量 80L/MIN，扬程9M，200W，220V H4LONG1上海屏蔽泵大溪公司13不锈钢高压止回阀H13 型为 32Mpa，DN=20CVCST02 B-A1国产14单向阀A-Ha20L2主回油背压国产15溢流阀BG-03-32 25MP1安全调压油研进口16电液换向阀中座DSG-04-3C4-E-T-DC24 16 通径直流24V 内控外泄带节流调速1用于主压登胜进口波纹管成型机的设计3117电液换向阀中座DSG-04-3C4-E-T-DC24 16 通径直流24V 内控外泄带节流调速1用于油推水缸登胜进口18电磁换向阀DSG-02-3C4- DC24 6 通径直流 24V2油研进口19叠加式液控单向阀MPW-04-X-10Y 16 通径2用于主压和油推水缸油研进口20电磁换向阀DSG-03-3C2- DC2410 通径直流 24V2用于合模油研进口21叠加式单向节流阀MSW-03-X-30 10 通径3合模，顶内膜油研进口22电磁换向阀DSG-03-2B2- DC2410 通径直流 24V1顶内膜，单电控油研进口23叠加式单向阀MCP-03-P 10 通径1顶内膜油研进口24叠加式溢流阀MRV-03-A-301顶内模油研进口25电磁换向阀DSG-02-2B2- DC246 通径直流 24V1插销油研进口26叠加式单向节流阀MSW-02-X-30 6 通径1插销油研进口28比例溢流阀EBG-03-C 25MP1朝田液压28比例阀功率放大器JY-101朝田液压29压力继电器JCS-02NL 1.5-6MP1朝田液压30吸油滤油器WU160X180J2国产31冷却器OR-1501登胜进口32油路块160190500 MM 150KG1自制33测压接头PT-1 M14X1.56 快速检查温州黎明34测压油管HFH2-P1-3-P-1.51 快速检查温州黎明4.3.9 液压管路的联接液压管路的联接A 本液压系统运抵施工现场后应仔细打开包装箱，并按装箱单仔细检查液压系统各部分是否满足合同供货范围，是否符合设计图纸的要求，有无损坏现象，否则应及时与生产厂家联系。B 本系统各部分拆装后应确保各部分的所有外露口堵盖或包扎，在设备安装配管前不得脱落，以免对液压系统造成污染。C 液压系统运抵安装位置后应根据各部分的设计要求将其在基础上固定牢靠，不得松动，以免影响其使用性能。D 液压系统各部分就位后，请根据各部分配管图进行配管。要求：（1）钢管的规格、材料必须符合设计要求，具体需参考液压原理图。（2）钢管的加工、焊接与安装按YBJ207-85有关条款执行。（3）管道的加工、酸洗、冲洗吹扫等按YBJ207-85有关条款执行。F 液压系统安装、配管完成后，请按液压系统电气接线图或液压系统设计图上的用电元件、附件的编号进行正确的电气接线。要求：导线的截面积大小应按规定的允许截面电流量，并根据用电元、附件的功耗选取。无锡太湖学院学士学位论文324.3.10 安装后的调试安装后的调试安装完成后，应由专业技术人员按照全回转式过桥装置液压系统统调试规程进行，并在规定的周期内进行保养。安装工作完成后，允许在船上进行最后试验，这次试验可检验所有设备的功能和报警信号是否正常工作。液压系统调试说明：A 液压系统安装完毕后，首先根据液压系统的原理图、施工设计图、电气控制设计图等检查液压系统安装是否正确无误，电气接线是否正确无误，否则应及时处理。B 以上工作完成后,请按以下步骤进行本系统调试工作（参阅液压系统原理图）。C 用过滤精度为 10m 的过滤油车通过油箱空气滤清器加入 N46 液压油至液位计指示范围上限。D 点动电机，观察其转向是否为机上所示方向转动。E 启动油泵，让油泵空转 2-3 分钟，若无其他异常声响，在电磁铁 DT1 通电时,缓慢旋转相应溢流阀手柄，同时观察压力表，待各压力表显示值达 10MPa 左右时，停止调整手柄。在电磁铁 DT2 通电时,缓慢旋转相应溢流阀手柄，同时观察压力表，待各压力表显示值达 25MPa 左右时，停止调整手柄，左旋送出为小。F 以上各项工作完成后，检查液压系统各管道在连接处、阀安装面、集成块安装面等部位有无漏油现象，检查所有紧固螺钉有无松动现象，若有异常应及时处理。至此，本系统可投入运行。G 使用前应检查系统中各类元、附件的调节手柄是否在正确位置，油箱油面是否在液位计指示范围，各管道接口、紧固螺钉等有无松动，以上若一切正常，液压系统即可投入运行。H 使用过程中应及时检查电机、油泵的温升，随时观察系统的工作压力，随时检查各高压联接处是否有松动，以免发生异常事故。I 本液压系统在运行过程中应对油液更换情况、故障处理情况做出详细记录，以便于、维修与保养J 本液压系统调试完毕后应更换一次液压油。K 本液压系统初次使用半年后应更换一次液压油，以后每隔一年更换一次，以保证液压系统的正常运行。L 本液压系统平时应常备易损件、附件备件，以便及时处理故障。波纹管成型机的设计335 控制系统的设计控制系统的设计5.1 PLC与继电器控制系统的比较与继电器控制系统的比较从某中意义上看，PLC 是从继电接触控制发展而来的。两者既有相似性又有不同之处。A 继电接触控制全部用硬器件，硬接触点和“硬”线连接，为全硬件控制；PLC 内部大部分采用“软”电器， “软”接点和“软”线连接，为软件控制。B 继电接触控制系统体制大，PLC 控制系统结构紧凑，体制小。C 继电接触控制全为机械触点，动作慢；PLC 内部全是“软接点”，动作快。D 继电接触控制功能改变，需要拆线，接线乃至更换元器件，比较麻烦；PLC 控制功能改变，一般仅修改程序即可，及其方便。E PLC 控制系统的设计，施工与调试比继电接触控制系统周期短。F PLC 控制的自检和监控功能比继电接触控制的强。G PLC 的适用范围比继电接触控制的广泛。H PLC 可靠性比继电接触控制的高。5.2 PLC与微型计算机的比较与微型计算机的比较PLC 也是随着微型机算计的发展而发展，PLC 实质上就是一台专为工业生产控制设计的专用计算机。两者既有相近性又有差别，主要的差别表现在以下几个方面：A PLC 输入输出借口比较多，中大型 PLC 输入输出借口更多，便于多路多点控制。B PLC 编程简单，因为 PLC 是采用易于用户理解，接受和使用的梯形图编程语言，指令又不太多，而计算机使用汇编语言或其他高级语言编程，比 PLC 编程复杂。C PLC 可靠性高，因为 PLC 是为工作环境条件比较恶劣的工业控制设计的，设计与 PLC 时已采取了多种有效的抗干扰和提高可靠性措施。D PLC 技术比较容易掌握，使用维护方便，对使用着的技术技术水平要求比使用计无锡太湖学院学士学位论文34算机时低。E PLC 采用扫描方式进行工作，加之其他一些原因，所以 PLC 输入输出响应比计算机慢。F 此外 PLC 体积较小，调试周期短。5.3 PLC可靠性高的原因可靠性高的原因前面多次提到 PLC 的可靠性很高，究其原因归纳起来主要在于目前 PLC 在硬软件方面一般都采用了下述措施：A PLC 内部有许多“软”继电器， “软”接点和“软”线连接，控制功能主要由软件来好似县， “硬”器件， “硬”接点和“硬”线连接大为减少。B 设置滤波。在 PLC 中一般都在输入输出借口处设置滤波器，它不仅可滤除来自外界的高频干扰，而且还可减少内部模块之间的信号的互相干扰。C 设置隔离。在 PLC 系统中 CPU 个各 I/O 回路（主指数字口）几乎都设有光耦隔离器隔离，以防止干扰或可能损坏 CPU 等。D 设置屏蔽。屏蔽有两类：一类是例如对变压器采取磁场和电场的双重屏蔽，这时要用既导磁又导电的材料作为屏蔽层；另一类是例如对 CPU 和编程器等模块仅作电磁场的屏蔽，此时可用导电的金属材料作屏蔽层。E 采用模块式结构。PLC 通常采用积木式结构，这便于用户检修和更换模板，同时在各模板上都设有故障检测电路，并用相应的指示器显示它的状态，使用户能迅速确定故障的位置。F 设有联锁功能。PLC 中各输出管道之间设有联锁功能，以防止各被控对象之间误动作可能造成的事故。G 设置环境检测和诊断电路。这部分电路负责大意 PLC 的运行环境（例如电网电压，工作温度，环境的湿度等）进行检测，同时也完成对 PLC 各模块工作状态的检测。这部分电路往往是与软件相配合工作的，以实现故障自动诊断和预报。H PLC 中的电源具有很强的抗电网电压波动和高频干扰的能力，同时还具有过电压过电流保护措施，以防止 PLC 的损坏可能导致系统的混乱。I 设置看门狗电路。PLC 中的这种电路是专门监视 PLC 运行进程是否按预定的顺序进行的，如果 PLC 中发生故障或用户程序区受损，则因 CPU 不能按预定顺序（预定时间间隔）工作而报警。J PLC 是以扫描方式进行工作的，即 PLC 对信号的输入，数据的处理和控制信号的输出，分别在一个扫描周期内的不同时间间隔里，以批处理方式进行，这不仅使用户编程简单，不易出错，而且也不易使 PLC 的工作受到外界干扰的影响；同时 PLC 所处理的数据比较稳定，从而减少了处理中的错误；另外，PLC 的输入输出的控制较简单，不容易产生由于时序不合适而造成的问题。5.4 PLC的安装与抗干扰措施的安装与抗干扰措施PLC 系统的可靠性虽然很高，但是并非是万无一失。为了保证 PLC 系统能够长期正常地工作，安装时必须做到正确，牢靠，安全和采取抗干扰措施。波纹管成型机的设计355.4.1 安装环境和注意事项安装环境和注意事项（1）环境温度要适当。一般不要低于零度或高于 55 摄氏度。PLC 的安装应该远离热源，避免太阳直接照射，注意散热和通风。（2）注意防潮，防尘，防腐，防震。PLC 最好置于有保护外壳的控制柜内，而且PLC 固定要牢靠。（3）PLC 应尽可能离高压电源话高压设备远些，以避免电磁干扰。5.4.2 电源和接地电源和接地（1）要看清楚 PLC 的电源接线端子，分清“OV”和“接地”两端，才能正确地把外部电源接到 PLC。（2）PLC 的供电线路应于其他放大功率用电设备话产生强大干扰设备（比如大功率晶闸管变流装置，弧焊机等）分开。（3）如果 PLC 的供电带能源带有严重干扰，应安装隔离变压器，减少外界设备对PLC 的影响。（4）必要时可在 PLC 供电电源线路上接入低通滤波器，一边滤去高频干扰信号。（5）交流电源线和交流信号线会产生交流干扰，不能和直流信号线，模拟量信号线捆在一起而在同一槽内走线。（6）良好的接地能较好有效地减少干扰。最好的方法是为 PLC 安装专用的地线，如果此要求达不到，那么也必须做到 PLC 与其他设备公共接地，但绝对不能与其他设备串联接地，也不能用水管，避累线接地。而且接地点应尽可能靠近 PLC。5.5 PLC系统的调试和运行系统的调试和运行对于一个新的 PLC 系统的正式投入使用前，应进行检查与调试运用，对一个已投入使用的 PLC 系统，必须注意维护保养和检修。PLC 系统的调试运行：在使用现场对新的 PLC 系统试运行，这既是使用 PLC 系统的开始，也是维护保养 PLC 系统的开始，如果不经仔细检查和调试运行，就贸然使用 PLC系统，很可能出问题。5.5.1 通电前的检查通电前的检查检查的主要内容有：A 市电输入线，各输入输出线，各连接电缆等配线是否正确，连接是否正确牢固。B 端子排上或其他位置的螺钉是否拧紧，各种开关，插头座，器件等安装是否正确和牢固。C 各功能单元的装配是否正确和牢固。D PLC 上工作方式选择开关的置位，各有关数据的设置是否符合要求。E 其他方面的检查。5.5.2 调试运行主要过程调试运行主要过程检查确认无误后，可通电试运行。A 合上电源开关，PLC 面板上的电源指示亮。B 一般情况下，在现场第一次通电应首先考虑“监控”状态下，用强制接同与短开某些器件的手段，检查输出配线是否正确，这可利用 PLC 面板上输出指示灯进行监视，也可利用输入指示灯检查输入配线是否正确。无锡太湖学院学士学位论文36C 将编程器工作方式置于“监控”位置，基本单元置于 RUN 状。结果程序中没有语法，线路等方面的错误，则此时运行指示灯亮，若有错误时则 RUN 指示灯不来年感，而程序出错指示灯闪亮。D 若 RUN 指示灯亮，则应按设计时的工作顺序，检查和校核 PLC 系统工作是否正常和是否符合要求。如发现所编程序有错误或不符合设计要求，应进行记录，分析，修改，直到系统安全符合设计要求，满足生产要求为止。E 做“模拟运行”或“空运行”，最后做负载考验运行。F 为了便于以后查阅，修改和完善程序，最好将运行成功的程序用磁盘，软盘或EEPROM 长期保存起来，或把程序但抄写打印保存起来。5.6 PLC系统的维护系统的维护A 应制定维护保养的规章制度，做好运行，修理和保养记录。B 定期对系统进行检查保养，两次保养时间间隔通常是半年，最长不要超过一年，对特殊情况还有年个个秒毫缩短其时间间隔。C 检查设备安装，连接线等有无松动现象及接点焊点有无松动或脱落。D 除尘去污，清除杂物。E 校验输入信号是否正确，有无出现偏差，减弱等异常情况。F 检查市电输入电压是否在允许范围之内。一般 PLC 供电电源电压应标称电压10左右内波动。G 对重要的器件和模板，应有备件。H 机内电池定期更换。PLC 配有锂电池，以保证短期停电时可保存一些必要的信息（即用电池向 CMOS 存储器供电）。锂电池寿命为 35 年。当电池电压降低到一定值时，电池电压指示灯亮。5.7 PLC控制系统的设计控制系统的设计5.7.1 设计内容设计内容对于我所做的设计来讲，我所设计的装置所能完成的动作是主回转、伸缩运动和变幅运动，设计过程中，我使用的是三菱公司的 PLC 产品：基本单元：FX0N-60MR，这种型号的基本单元有输入、输出引脚各 32 个。扩展单元：FX1N-8EX，有输入引脚 8 个。在已经掌握和认识的语言中，PLC 的语言是逻辑性非常严密的，一旦出错便发生一连串的误动作。5.7.2 控制电路元气件的选用及电路图的绘制控制电路元气件的选用及电路图的绘制利用 PLC 编程和电气连线的结合大大提高了生产效率，并节省了劳动力，实现了用弱电控制强电这一难题。根据使用要求和设计计算，我们可以确定出电动机的功率，电气控制电路的主电路的保险丝盒熔断器的选择则是根据电路允许的最大电流来确定的。控制整台机器运动的电气控制电路里许多的继电器的选择也是根据电流大小来确定的。当液压实验台工作时，被测试的油缸开始运动，它们的控制是通过继电器的通断电来实现的，而继电器则控制电磁铁的得失电来控制液压执行元件的各种动作。这时控制电路中的总电流大小就是这些继电器并联之后所得的电流总和，如果这时继电器还可以承受的话，那么继电器正常。波纹管成型机的设计375.7.3 PLC 的编程的编程图 5.2 PLC 编程软件界面图图 5.3 用 PLC 软件绘制的梯形图无锡太湖学院学士学位论文38具体的程序见附件。6 UG有限元分析方法有限元分析方法6.1 有限元分析方法简介有限元分析方法简介有限单元法（Finite Element Method, FEM）是一种以计算机为手段，通过离散化将研究对象换成一个与原来结构相似的当量模型，再经过一系列规范化的步骤以求解应力，应变和位移等参数的数值计算方法。它是一种通用的近似计算方法，也是解决工程实际问题的强有力的数值计算工具之一。目前，FEM 在航天，机械，汽车，铁路，船舶，建筑，地质矿产，水利水电，石油化工，生物医学以及科学研究等领域得到非常广泛的应用，并越来越受到业界的高度重视。有限元分析方法的一般过程如图 6.1 所示。波纹管成型机的设计39 图 6.1 有限元分析的一般过程根据上述有限元分析的一般过程，在实际应用中主要有两种结局方案：编写程序和应用有限元分析软件。对于工科类学生而言，大多以应用工程软件为主。其优点是，学生通过使用软件，可以比较容易地解决一般的工程实际问题。6.2 进行有限元分析的目的和意义进行有限元分析的目的和意义通过有限元分析能够进一步扩展我对 UG 这一软件的深层次使用，为今后的学习打下基础。对油缸的活塞杆的受力变形和疲劳寿命情况进行分析，达到了解液压活塞杆在工作的时候具体内部应力分布，为对其进行优化设计作好铺垫。对过桥进行受力变形分析和疲劳寿命分析，可以看出设计是否合理，为今后改进提供一手的技术资料。7 UG动力学分析动力学分析7.1 UG运动仿真模块简介运动仿真模块简介NX 运动仿真模块（NX/Motion Simulation）是一个模拟仿真分析的设计工具，它既能进行运动学（Kinematic）仿真，又能进行动力学（Dynamic）仿真。它可以分析产品的临时位置、反作用力、速度既加速度等。运动仿真模块可以进行机构的干涉分析，跟踪零件的运动轨迹，分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等。运动仿真模块的分析结果可以指导修改零件的结构设计（加长或缩短构件的的力臂长度、修改凸轮型线、调整齿轮比等）或调整零件的材料（减轻或加重以及增加硬度等）。设计的更改可以反映在装配主模型的复制品无锡太湖学院学士学位论文40运动仿真中，再重新分析，一旦确定优化的设计方案，设计更改就可直接反映到装配主模型中。7.2 如何创建运动仿真如何创建运动仿真可以认为机构是一组连接在一起运动的连杆（Links）的集合，NX 可用下面 3 步产生一个运动仿真：第 1 步创建连杆（Links）。NX 可以在运动机构中创建代表运动件的的连杆。第 2 步创建运动付（Joints）。NX 可以创建约束连杆运动的运动付。在某些情况下，可同时创建其他的运动约束特征，如弹簧、阻尼、弹性衬套和接触。第 3 步定义运动驱动（Motion Driver）。运动驱动使机构产生运动。每个运动付可包括下列 5 种可能的运动运动中的一种：A 无运动驱动：机构只受重力作用。B 运动函数：用数学函数定义运动方式。C 恒定驱动：给定初速度和加速度。D 简谐驱动：振幅、频率和相位角。E 关节运动驱动：步长和步数运动仿真种的机构以下面两种形式运动：A 关节运动（Articulation）：关节运动是基于位移的一种运动形式。机构以指定的步长（旋转角度或直线距离）和步数运动。B 运动仿真（Animation）：运动仿真是基于时间的一种运动形式。机构在指定的时间段中运动，同时指定该时间段中的运动步数进行运动仿真。7.3 波纹管成型机运动仿真波纹管成型机运动仿真波纹管成型机的运动过程为用油推水油缸往波纹管内注水，然后左右合模油缸将模具合上，然后插销油缸锁住模具不动。然后顶内模往上运动将模具顶上去，然后主压油缸往下压，然后油推水油缸加压，波纹管成形。下图为波纹管成型机运动仿真界面，界面右边为定义的连杆、运动副和运动等。第一张图定义的运动仿真的连杆，第二张图定义的是运动仿真的运动副。波纹管成型机的设计41图 7.1 波纹管成型机运动仿真界面无锡太湖学院学士学位论文428 结论与展望结论与展望8.1 结论结论虽然每学期都安排了课程设计或者金工实习，但是没有一次课程设计能与此次相比，设计限定了时间长，工作量也很大，而且是一人一个课题要求更为严格，任务更加繁多、细致、要求更加严格、设计要求的独立性更加高。这要求我们充分利用在校期间所学的课程的专业知识理解、掌握和实际运用的灵活度，在对设计的认识上和态度

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