木塑复合材料热压成型机设计【10张CAD图纸、说明书全套】【YC系列】
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10张CAD图纸、说明书全套
YC系列
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【温馨提示】====【1】设计包含CAD图纸 和 DOC文档，均可以在线预览，所见即所得，，dwg后缀的文件为CAD图，超高清，可编辑，无任何水印，，充值下载得到【资源目录】里展示的所有文件======【2】若题目上备注三维，则表示文件里包含三维源文件，由于三维组成零件数量较多，为保证预览的简洁性，店家将三维文件夹进行了打包。三维预览图，均为店主电脑打开软件进行截图的，保证能够打开，下载后解压即可。======【3】特价促销，，拼团购买，，均有不同程度的打折优惠，，详情可咨询QQ：1304139763 或者 414951605======【4】 题目最后的备注【YC系列】为店主整理分类的代号，与课题内容无关，请忽视
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毕业设计(论文)任务书、指导书毕业设计（论文）任务书、指导书学 院： 机电工程学院 专业年级： 2010机械设计制造及其自动化 学生姓名: 武帅军 学 号: 20101133 设计(论文)题目： 木塑复合材料热压成型机设计 起 迄 日 期: 指 导 教 师: 陈辉 教研室负责人: 易春峰 日期: 2014年 2 月 20 日1毕业设计（论文）题目：木塑复合材料热压成型机设计2本毕业设计（论文）课题的目的：本设计的目的在于应用大学生在校期间所学的基础知识和专业知识，如机械制图与技术制图、机械原理与机械设计、工程材料与热处理等课程知识，设计木塑复合材料热压成型机的机构。要求对木塑复合材料热压成型机的总体结构及零部件设计、零部件的计算、装配图及零部件图的绘制、设计说明书的撰写、设备使用说明书的编写等等，为毕业后的工作或进一步深造打下良好的基础。 3本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术参数、工作要求等）：主要内容及要求： 对木塑复合材料热压成型机进行设计，热压机采用三梁四柱式，此结构应用广泛，公称力设计为1000kN，通过更换模具可适应多种不同形状尺寸零件的加工，也可进行冲压、挤压等加工，具有很广的使用范围。4课题的成果要求包括毕业设计论文、图表、实物样品等：1、图纸10张以上，其中：、总装图图纸1张；、1号图纸（原理图）2张；、其余78张；、所有图纸从幅面、边框、线条、标注、标题栏、技术要求、尺寸线、数字、文字、字母等的形式、字体大小均需严格按照“制图标准”和“公差标准”进行绘制和标注。2、设计说明书（论文）1本，1.5万字以上（约30页），版面、字体、图表、页眉等严格按学校教务处网上提供的格式处理；要求有中英文题目、摘要、关键词、目录、前言、正文（可设小标题）、结束语、参考文献等内容。3、图纸按标准摺叠方法摺叠好，加铜版纸封面装订成册（大16开）；设计说明书、译文（中英文）、任务书、指导书、开题报告、实习报告、评阅书亦用铜版纸封面装订成册。（用档案袋装好）。4、所有设计成果、文件需有电子文档提供。5课题完成步骤和方法（收集资料或采集数据的方法和地点，分析技术，制作技巧，设计使用的工具等）：1）、收集资料数据：根据不同的设计阶段，收集资料和数据要贯切设计的全过程，开始阶段可集中35天在图书馆、教科书、网上、相关杂志上查找资料，亦可到有关工厂、市场上参观实习等。2）设计方案的确定3）、需熟悉计算机及相关软件的使用方法，所有设计工作必须按照要求在计算机上完成（尤其是图形、函数式的计算、打印材料等），如能做相关的运动仿真分析则更好。6主要参考文献：1. 邓星钟主编 ，机电传动控制（第三版）， 武汉：华中科技大学出版社，20012. 郑文纬，吴克坚主编 ，机械原理（第七版），北京：高等教育出版社，19973. 谢存禧，邵明主编 ，机电一体化生产系统设计， 北京：机械工业出版社，19994. 濮良贵，纪名刚主编 ，机械设计（第七版）， 北京：高等教育出版社，20015. 张德泉，陈思夫，林彬主编，机械制造设备及其设计，天津：天津大学出版社，20036. 吴宗泽，罗圣国主编 ，机械设计手册（第二版），北京：高等教育出版社，19997. 周宏雄，孙宗禹.，机械设计制造及其自动化英语教程，长沙：湖南大学出版社，20007本毕业设计（论文）课题工作进度计划：起 迄 日 期工 作 内 容2012年3月1日3月10日3月11日3月20日3月21日3月31日4月1日4月15日4月15日4月30日5月1日5月10日5月10日5月17日5月17日5月22日收集设计资料，包括参观实习（自行安排）,方案比较，翻译外文参考资料，写出实习报告、开题报告。确定设计方案，画出传动原理图，与指导教师讨论修改，方案中必须有具体的相关技术参数，如型号、功率、转速等，打印出实习报告和开题报告。进行设计计算，为撰写设计说明书做文字、参数计算等方面做准备，并形成初步文件。完成装配图、部件图、零件图的绘制设计工作（并用word文档处理），并提供电子文档给指导老师审阅。完成电子文档的设计说明书的全部工作，提供给指导老师审阅。根据指导老师的审阅意见全面修改图纸、设计说明书，形成正式版本，再交指导老师审阅。根据指导老师审阅意见进行最后一次修改，打印出符合要求的纸质文档和相同的电子文档作为毕业设计成果交指导老师。做毕业设计答辩的准备工作：、 拟出答辩提纲；、 做好答辩的多媒体播放材料（包括文字、图表或动画等）；在教师参与下试答辩一次所在专业审查意见：负责人： 年 月 日学院意见：院领导： 年 月 日5木塑复合材料热压成型机设计摘 要本文针对木塑复合材料热压成型机进行设计，热压机采用三梁四柱式，此结构应用广泛，公称力设计为1000kN，通过更换模具可适应多种不同形状尺寸零件的加工，也可进行冲压、挤压等加工，具有很广的使用范围。三梁四柱式热压机包括液压缸、横梁、立柱及充液装置等。动力机构由油箱、高压泵、控制系统、电动机、压力阀、方向阀等组成。热压机通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。该热压机结构紧凑，动作灵敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，压力和行程可在规定的范围内任意调节，操作简单。在本设计中，通过查阅大量文献资料，设计了液压缸的尺寸、热压机本体，拟订了液压原理图，并且按压力和流量的大小选择了液压泵，电动机，控制阀，过滤器等液压元件和辅助元件。最后还使用AutoCAD软件绘制了该热压机的装配图和主要零件图。关键词：三梁四柱；热压机；液压缸；液压系统AbstractIn this paper, wood plastic composite molding machine design , pressing machine with three beam four-post , this structure is widely used , nominal force designed to 1000kN, through the replacement of mold can be adapted to a variety of different shapes and sizes of parts processing, can also be stamping, extrusion processing, with a very wide range.Three -beam four- pressing machine includes hydraulic cylinders, beams, columns and liquid-filled devices. Power sector by the fuel tank, high pressure pumps, control systems , motors, pressure valves, directional valve. Pressing machine achieved through a variety of pumps and hydraulic cylinders and valves of energy conversion, regulation and transport , completing the cycle of various craft movement.The pressing machine compact structure , sensitive and reliable , high speed , low energy consumption, low noise , pressure and stroke can be adjusted within a specified range, simple operation. In this design , through access to a lot of literature, design size , pressing machine body hydraulic cylinders , hydraulic schematics drawn up , and according to the size of the selected pressure and flow hydraulic pumps, motors, control valves, hydraulic filters, etc. components and auxiliary components. Finally, the use of AutoCAD software to draw a diagram of the pressing machine assembly and major parts diagram .Keywords:Three beam four-post ; Pressing machine ; Hydraulic cylinder ;Hydraulic system目 录摘 要IAbstractII第一章 绪论11.1 研究背景及意义11.2 压力机概述11.2.1压力机发展的概况11.2.2压力机工作原理2第二章 热压机的本体结构设计42.1 本体结构与机架形式42.2 基本参数的确定4第三章 液压缸设计73.1液压缸的基本结构设计73.1.1液压缸的类型73.1.2钢筒的连接结构73.1.3缸底结构73.1.4油缸放气装置83.1.5缓冲装置83.2 缸体结构的基本参数确定83.2.1主缸参数83.2.2顶出缸参数93.3各缸动作时的流量93.3.1 主缸进油流量与排油流量93.3.2 顶出缸的进油流量与排油流量103.4 液压缸设计计算113.4.1 主缸的设计计算113.4.2 顶出缸的设计计算15第四章 液压系统设计及元件选择204.1液压系统方案设计204.2 拟定液压系统原理图214.3选择液压元件224.3.1 选择液压泵和确定电动机功率224.3.2 选择液压控制阀234.3.3选择辅助元件24第五章 热压机机体设计255.1 立柱设计255.1.1立柱设计计算255.1.2连结形式265.1.3立柱的螺母及预紧275.1.4 立柱的导向装置285.1.5 限程套295.2 底座设计295.3 横梁设计295.3.1 上横梁结构设计295.3.2活动横梁结构设计305.3.3 下横梁结构设计305.3.4 各横梁参数的确定30第六章 热压机的安装、维护与保养316.1热压机的安装316.2热压机的安装316.2.1维修保养316.2.2安全操作规程32总 结33参考文献34致 谢3537第一章 绪论1.1 研究背景及意义塑材料制造的关键技术是如何保证稻壳粉的高填充量，使稻壳粉填充量高达80%90%以达到制品有较低的生产成本和较高的使用性能。作为在高填充量的前提下如何确保材料有高的流动性和渗透性从而能促使热塑熔胶能充分地粘接稻壳粉，达到共同复合的力学性能及其他方面的使用性能，主要需解决以下几个方面的问题：（1）原材料（塑料、稻壳粉种类）的选择及如何提高塑料与稻壳粉之间界面结合力。因为对于两相复合界面往往成为应力集中区，因此提高复合材料力学性能的关键是提高界面的相容性。（2）制品的成型设备及成型工艺如何提高稻壳粉在体系中共混分散的能力及建立足够的成型压力。（3）成型模具的设计与冷却定型技术产品的质量与产量提高的关键因素。聚合物中可以加入一些人工沸石，这种铝硅酸盐分子捕捉粉体可以吸收材料中的异味。通过粉体中大量的结晶空洞，吸附剂可以捕捉产生异味的有机小分子。分子捕捉吸附剂已经成功应用于聚烯烃挤出管材、注射和挤出吹塑的器皿、隔绝包装材料，挤出外包装和密封材料。分子吸附粉体还可以作为除湿剂加入塑料中以除去其中的水气。不同尺寸和形状的挤出制品增加了木塑复合材料的多样性当型材不要求具有连续片形结构或者是部件具有复杂的结构设计，木塑型材可以是通过注射成型或者是模压成型。加工者有时要面对木塑材料在加工过程中如何完全充模的问题，为了解决这个问题，他们需要减少木质填料的用量以增加熔体的流动性。热塑性木塑复合材料（WPC）是采用木纤维或植物纤维填充、增强，经热压复合、熔融挤出等不同加工方式制成的改性热塑性材料。近年随全球资源日趋枯竭，社会环保意识日见高涨，对木材和石化产品应用提出了更高要求。在这样的背景下，设计适合的木塑复合材料热压成型机显得尤为重要。1.2 压力机概述1.2.1压力机发展的概况压力机的发展历史只有100年。压力机是伴随着工业革命的的进行而开始发展的，蒸汽机的出现开创了工业革命的时代，传统的锻造工艺和设备逐渐不能满足当时的要求。因此在1839年，第一台蒸汽锤出现了。此后伴随着机械制造业的迅速发展，锻件的尺寸也越来越越大，锻锤做到百吨以上，即笨重又不方便。在1859-1861年维也纳铁路工厂就有了第一批用于金属加工的7000KN、10000KN和12000KN的液压机，1884年英国罗切斯特首先使用了锻造钢锤用的锻造液压机，它与锻锤相比具有很好的优点，因此发展很快，在1887-1888年制造了一系列锻造液压机，其中包括一台40000KN的大型水压机，1893年建造了当时最大的12000KN的锻造水压机。在第二次世界大战后，为了迅速发展航空业。美国在1955年左右先后制造了两台31500KN和45000KN大型模锻水压机。近二十年来，世界各国在锻造操作机与锻造液压机联动机组，大型模锻液压机，挤压机等各种液压机方面又有了许多新的发展，自动测量和自动控制的新技术在液压机上得到了广泛的应用，机械化和自动化程度有了很大的提高。再来看一下我国的情况，在解放前，我国属于半殖民地半封建社会的国家，没有独立的工业体系，也根本没有液压机的制造工业，只有一些修配用的小型液压机。解放后我国迅速建立独立自主的完整的工业体系，同时仿造并自行设计各种液压机，同时也建立了一批这方面的科研队伍。到了六十年代，我国先后成套设计并制造了一些重型液压机，其中有300000KN的有色金属模锻水压机，120000KN有色金属挤压水压机等。特别是近十年来，又有了一些新的发展。比如，设计并制造了一批较先进的锻造水压机，并已向国外出口，与此相应的，我国也陆续制造了各种液压机的系列及零部件标准。但是，我们也应清楚地意识到我们与发达国家相比还有很大的差距，还不能满足国民经济和国防建设的需要。许多先进的设备和大型机仍需进口，目前应充分发挥我们的优势，加强我国在这方面的竞争力，这不仅是有助于我们从制造业大国向制造业强国的转变也是国家安全的需要。1.2.2压力机工作原理（1）压力机功能简介压力机是利用液压传动技术进行压力加工的设备，广泛用于金属锻压、冷挤压、粉末冶金以及金属、橡胶和塑料等成型制品加工的压力机械，也是最早应用液压技术的机械之一。与其他压力机相比，它具有压力和速度可在大范围内无极调整，可在任意位置输出全部功率和保持所需压力、结构布置灵活，各执行结构可很方便地达到所希望的动作配合等优点。压力机有多种型号规格，其压制力从几十吨到上万吨。按工作介质可分为水压机和油压机两种。用乳化液做介质的液压机，称为水压机，其压制力很大，多用于重型机械厂和造船厂等。用矿物油型液压有做介质的液压机成为油压机，产生的压智力较水压机小，在许多工业部门得到广泛的应用。图1-1压力机液压机的类型很多，多为立式,其中四柱式液压机最为典型，应用也最为广泛。其基本结构如图1-1。（2）压力机的工作原理简介该机的四根立柱上安装有驱动上滑块的液压缸。液压机的压制工艺要求液压缸的工作循环为：快速下行慢速加压保压延时快速返回原位停止;并且压力速度和保压时间可调节。工艺循环图如图1-2所示。图1-2 压力机工艺循环图第二章 热压机的本体结构设计本设计为四柱式热压机，热压件是宽厚为404（mm）的板条，热压件材料是木塑复合材料，此材料的弹性模量是4 GPa，弯曲模量是3.6 GPa，抗拉强度是19 MPa，弯曲强度是35 MPa，要求最终热压弯曲成下上模半径分别为53 mm和50 mm、50 mm和47 mm、33 mm和30 mm、30 mm和27 mm、23 mm和20 mm、20 mm和17 mm的六组不同半径的V形件，并设计其弯曲模。2.1 本体结构与机架形式三梁四柱式上传动机架是最常见的结构形式，广泛应用于各种用途的液压机中。在这种结构中，上下横梁与立柱应组成一个刚性封闭框架，它要承受液压机的全部工作载荷，不应有任何松动，因此液压机的地基是不承受工作载荷的。2.2 基本参数的确定对于V形件（图2-1）图2-1 自由弯曲示意图 （2.1）式中 弯曲结束时的自由弯曲力；弯曲件宽度（mm）； 弯曲件厚度（mm）； 弯曲件的弯曲半径（mm）；材料的强度极限（MPa）；安全系数，一般取k=1.3。代入数据，得可知此力较小。根据表2-1，本设计选取公称力为1000 kN。表2.1 各种液压机主参数系列（JB/T 6111991）(节选)序号液压机名称单位主参数（公称力）系列34三梁四柱式液压机KN400，630，1000，1600，2000，2500，3150，4000，5000，6300，8000，10000，16000三梁四柱式热压机的外形如图2-2。图2-2 三梁四柱式液压机根据表2-2可知1000 kN 液压机的基本参数。表2-2 三梁四柱式液压机的基本参数（JB/T 9957.21999）(节选)名称单位参数公称力PkN1000滑块行程Smm600开口高度Hmm900空程下行mm/s22工作mm/s14回程mm/s47工作台面有效尺寸左右x前后(BxT)mm720x580顶出力P1kN190顶出行程S1mm200第三章 液压缸设计3.1液压缸的基本结构设计3.1.1液压缸的类型图3-1双作用单活塞杆液压缸液压缸选用双作用单活塞杆液压缸，活塞在行程终了时缓冲。因为工作过程中需要往复运动，从图可见，油缸被活塞头分隔为两腔，侧面有两个进油口，因此，可以获得往复的运动。实质上起到两个柱塞缸的作用。此种结构形式的油缸，在中小型液压机上应用最广。3.1.2钢筒的连接结构在设计中上、顶出缸都选择法兰连接方式。这种结构简单，易加工，易装卸。主缸采用前端法兰安装，顶出缸采用后端法兰安装。缸口部分采用了Y形密封圈、导向套、O形防尘圈和锁紧装置等组成，用来密封和引导活塞杆。由于在设计中缸孔和活塞杆直径的差值不同，故缸口部分的结构也有所不同。3.1.3缸底结构缸底结构常应用有平底、圆底形式的整体和可拆结构形式。平底结构具有易加工、轴向长度短、结构简单等优点。所以目前整体结构中大多采用平底结构。圆底整体结构相对于平底来说受力情况较好，因此，在相同应力，重量较轻。另外，在整体铸造的结构中，圆形缸底有助于消除过渡处的铸造缺陷。但是，在液压机上所使用的油缸一般壁厚均较大，而缸底的受力总是较缸壁小。因此，上述优点就显得不太突出，这也是目前在整体结构中大多采用平底结构的一个原因。然而整体结构的共同缺点为缸孔加工工艺性差，更换密封圈时，活塞不能从缸底方向拆出，但由于较可拆式缸底结构受力情况好、结构简单、可靠，因此在中小型液压机中使用也较广。在设计中选用的是平底结构。3.1.4油缸放气装置通常油缸在装配后或系统内有空气进入时，使油缸内部存留一部分空气，而常常不易及时被油液带出。这样，在油缸工作过程中由于空气的可压缩性，将使活塞行程中出现振动。因此，除在系统采取密封措施、严防空气侵入外，常在油缸两腔最高处设置放气阀，排出缸内残留的空气，使油缸稳定的工作排气阀的结构形式包括整体式和组合式。在设计中选用的是整体式。整体式排气阀阀体与阀针合为一体，用螺纹与钢筒或缸盖连接，靠头部锥面起密封作用。排气时，拧松螺纹，缸内空气从锥面间隙中挤出，并经斜孔排出缸外。这种排气阀简单、方便、但螺纹与锥面密封处同心度要求较高，否则拧紧排气阀后不能密封，会造成泄露。3.1.5缓冲装置缓冲装置的工作原理是使钢筒低压腔内油液(全部或部分)通过节流把动能转换为热能，热能则由循环的油液带到液压缸外缓冲装置的结构有恒节流面积缓冲装置和变节流型缓冲装置。在设计中我采用的是恒节流面积缓冲装置，此类缓冲装置在缓冲过程中，由于其节流面积不变，故在缓冲开始时，产生的缓冲制动力很大，但很快就降低下来，最后不起什么作用，缓冲效果很差。但是在一般系列化的成品液压缸中，由于事先无法知道活塞的实际运动速度以及运动部分的质量和载荷等，因此为了使结构简单，便于设计，降低制造成本，仍多采用此种节流缓冲方式。3.2 缸体结构的基本参数确定3.2.1主缸参数 （1）主缸的内径（注：所用公式都来源于文献【10】【17】）=0.226M （3-1）按标准取整=0.220m（2）主缸活塞杆直径=0.175m （3-2）按标准取整=0.180m（3）主缸实际压力:= （3-3）（4）主缸实际回程力:= （3-4）3.2.2顶出缸参数（1）顶出缸的内径=0.0984m按标准取整=0.1m（2）顶出缸的活塞杆直径=0.0485m按标准取整=0.05m（3）顶出缸实际顶出力: = （4）顶出缸实际回程力：=3.3各缸动作时的流量3.3.1 主缸进油流量与排油流量（1）快速空行程时的活塞腔进油流量= （3-5）（2）快速空行程时的活塞腔的排油流量= （3-6）（3）工作行程时的活塞腔进油流量=（4）工作行程时的活塞腔的排油流量=（5）回程时的活塞杆腔进油流量=（6）回程时的活塞腔的排油流量=3.3.2 顶出缸的进油流量与排油流量（1）顶出时的活塞腔进油流量=（2）顶出时的活塞杆的排油流量=（3）回程时的活塞杆腔进油流量=（4）回程时的活塞腔的排油流量=表3-1主缸钢筒所选材料型号MPaMPa%45610360143.4 液压缸设计计算3.4.1 主缸的设计计算（1）筒壁厚计算 公式: =+ （3-7）当0.3时，用使用公式:=0.042 m （3-8）取 =0.050m-为缸筒材料强度要求的最小，M -为钢筒外径公差余量，M-为腐蚀余量，M -试验压力，16M时，取=1.25P P管内最大工作压力为25 M -钢筒材料的许用应力，M =/n-钢筒材料的抗拉强度，M n安全系数，通常取n=5当时,材料使用不够经济,应改用高屈服强度的材料.（2）筒壁厚校核额定工作压力, 应该低于一个极限值,以保证其安全. MPa=0.35=44MPa （3-9）=外径 D=内径同时额定工作压力也应该完全塑性变形的发生:=2.3320=98.3MPa （3-10）-缸筒完全塑性的变形压力, -材料屈服强度MPa-钢筒耐压试验压力，MPa=34.441.3 MPa （3-11）（3）缸筒的暴裂压力 =2.3610=187.4MPa （3-12）（4）缸筒底部厚度缸筒底部为平面时:0.4330.433mm （3-13）取 mm -筒底厚，MM（5）核算缸底部分强度按照平板公式即米海耶夫推荐的公式计算，缸底进油孔直径为20cm则 =0.6875 （3-14） = =69.8 MPa （3-15）按这种方法计算=100MPa 所以安全（6）缸筒端部法兰厚度:=40.4mm （3-16）取 h=45mm-法兰外圆半径; -螺孔半径; 螺钉 M20b螺钉中心到倒角端的长度=32cm = 42cm =48.5cm = =10cm h=10cm= =37cm = = =47.25cm图3-2 部分工作缸（7）校核法兰部分强度：=0.067cm （3-17） （3-18）其中P=110.2=11.02KN/cm （3-19） =0.0335 （3-20） =0.367 （3-21） =1 （3-22） =0.42 （3-23）所以 =95.1MPa （3-24） =57.1+34.6=91.7 MPa 满足要求依据上面公式当垫片的厚度为大于10cm时就能满足要求，为了满足横梁的强度和工艺性，垫片厚度选用25cm。因此可以推算横梁的厚度取大于25cm即满足要求。 （8）缸筒法兰连接螺钉：表2.2 螺钉所选材料型号MPaMPa%3554032017（a）螺钉处的拉应力=MPa=4.5MPa （3-25）z-螺钉数8根; k-拧紧螺纹的系数变载荷 取k=4; -螺纹底径, m（b）螺纹处的剪应力: =0.475MPa （3-26） =MPa （3-27）-屈服极限 -安全系数; 5（c）合成应力:= MPa （3-28）（9）垫片与横梁间螺钉的校核：（a）螺钉处的拉应力=MPa=3.8MPa （3-29）z-螺钉数8根; k-拧紧螺纹的系数变载荷 取k=4; -螺纹底径, m（b）螺纹处的剪应力: =0.475 MPa （3-30） = MPa （3-31）-屈服极限 -安全系数; 5（c）合成应力:= MPa （3-32）（9）活塞杆直径d的校核表2-3 活塞杆所选材料型号MPaMPa%45MnB10308359 （3-33）d=0.05m满足要求F活塞杆上的作用力活塞杆材料的许用应力，=/1.43.4.2 顶出缸的设计计算表2.4钢筒所选材料型号MPaMPa%4561036014（1）顶出缸管壁厚：公式: =+当0.3时，用使用公式: =0.0196m取 =0.025m-为缸筒材料强度要求的最小，M -为钢筒外径公差余量，M-为腐蚀余量，M -试验压力，16M时，取=1.25PP管内最大工作压力为25 M -钢筒材料的许用应力，M =/n-钢筒材料的抗拉强度，M n安全系数，通常取n=5当时,材料使用不够经济,应改用高屈服强度的材料.（2）顶出缸筒壁厚校核额定工作压力, 应该低于一个极限值,以保证其安全. MPa=0.35=62.2MPa=外径 D=内径 同时额定工作压力也应该完全塑性变形的发生:=2.3320=78.9 MPa-缸筒完全塑性的变形压力, -材料屈服强度MPa-钢筒耐压试验压力，MPa=27.6233.14 MPa（3）缸筒的暴裂压力 =2.3610=150.4MPa（4）缸筒底部厚度 缸筒底部为平面:0.4330.433mm取 mm-筒底厚，MM（5）核算缸底部分强度按照平板公式即米海耶夫推荐的公式计算，缸底进油孔直径为8cm，则=0.68= =43.1MPa按这种方法计算=100MPa 所以安全 （6）缸筒端部法兰厚度:h =36.3mm 取 h=40mm -法兰外圆半径; -螺孔直径; 螺栓 M12b螺栓中心到倒角端的长度=12.5cm = 16cm =20.2cm = =3.5cm h=4cm = =14.25cm = = =20.1cm（7）校核法兰部分强度：=0.182cm其中 P=137.1=13.71KN/cm =0.364 =0.175 =1.493 =0.48所以 =53.9 MPa =264+39.2=303.2 MPa6.3 MPa）油箱容量V =（612）qP。本例取V = 8qP = 894.5 = 756 L（qP用液压泵的额定流量）.取油箱容量为800 L。充油筒容量V1 =（23）Vg = 325 = 75（L）式中 Vg主液压缸的最大工作容积。在本例中，Vg = A1Smax = 80431 = 24924cm3 25（L）（2）油管的计算和选择如参考元件接口尺寸，可选油管内径d = 20mm。计算法确定：液压泵至液压缸上腔和下腔的油管d = 取v = 4m/s，q = 65.9 L/mind = = 1.87 cm，选d = 20 mm.与参考元件接口尺寸所选的规格相同。充液筒至液压缸的油管应稍加大，可参考阀1的接口尺寸确定选d = 32 mm的油管，油管壁厚：。选用钢管： = 83.25MPa，取n = 4， b = 333MPa（10钢）。 = = = 3.84 mm，取 = 4 mm第五章 热压机机体设计5.1 立柱设计5.1.1立柱设计计算先按照中心载荷进行初步核算，许用应力不应大于55，并参照同类型液压机的立柱，初步定出立柱直径。按标准选取立柱螺纹。立柱螺纹区到光滑区过渡圆角应尽可能取大些，最好在3050mm之间。原设计主要参数为： F=1000KN H=900mm B=360mm(宽边立柱中心距) d=30cm(立柱光滑部分直径) e=10cm(允许偏心距)n=4（立柱的根数）立柱材料为45#钢，中频淬火620MPa，375MPa中心载荷时的应力： =22.2 （5-1）偏心载荷静载荷合成应力 由于小型液压机，可将立柱考虑为插入端的悬臂梁，m=0.25=+=+=22.2+74.1=96.3 （5-2） 150,因此是安全的。对于截面的45#钢，375MPa，尺寸系数已考虑在内，立柱表面为精车，对于正火的45#钢，表面质量系数为0.9，因此可取为300MPa.过渡圆角半径为30mm.疲劳强度校核： =0.1 （5-3） =0.107 （5-4）从文献【10】中查出=1.58 K=1=0.70（1.58-1）=1.41 （5-5） =K=1.4196.3=104.4300 （5-6）为200MPa, 因此是安全的。立柱是四柱液压机重要的支承件和受力件，同时又是活动横梁的导向基准。因此，立柱应有足够的强度与刚度，导向表面应有足够的精度，光洁度和必要的硬度。5.1.2连结形式立柱式机架是常见的机架形式，一般由4根立柱通过螺母将上、下横梁紧固地连结在一起，组成一个刚性的空间框架。在这个框架中，既安装了液压机本体的主要零部件，又在液压机工作时，承受液压机的全部工作载荷，并作为液压机运动部分的导向。整个机架的刚度与精度，在很大程度上取决于立柱与上、下横梁的连接形式与连接的紧固程度。图5-1中、小型液压机立柱连结形式在中、小型液压机中，常用的连结形式有以下4种：（1）立柱用台肩分别支承上、下横梁，然后用外锁紧螺母上、下予以锁紧。这种结构中，上横梁下表面（工作台）上表面间的距离与平行度，全靠4根立柱台肩间尺寸的一致性来保证，因此装配简单，不需调整，装配后机架的精度也无法调整，且对立柱台肩间尺寸精度的加工要求很高。因此，这种结构仅在无精度要求的小型简易液压机中采用。（2）内外螺母式，即在立柱上分别用内、外两个螺母来固定上、下横梁，用内螺母来起上述台肩的支承作用，用外锁紧螺母上、下予以锁紧。上横梁下表面的水平度以及下横梁（工作台）上表面的水平度，两个表面之间的平行度与间距的保持，全靠安装时内螺母的调整，因此，对立柱的有关轴向尺寸要求不高，但对立柱螺纹精度（与立柱轴线的平行度）及内螺母精度（内螺母的螺纹对于上、下横梁贴合面的垂直度）要求较高，安装时调整比较麻烦。（3）在与上横梁连结处用台肩代替内螺母，精度调节和加工均不很复杂，但立柱预紧不如第2种方便。（4）与第3种形式基本相同，只是在下横梁处用台肩代替内螺母，但精度调节比第3种简便可靠。在设计中选用的是第四种连结方式。图5-2 组合式立柱螺母5.1.3立柱的螺母及预紧立柱螺母一般为圆柱形，小液压机的立柱螺母是整体的，立柱直径在150mm以上时，做成组合式，由两个半螺栓紧固而成，材料用3545锻钢或铸钢。因为在设计中我选用的立柱为300mm，所以采用此种结构。立柱螺母的尺寸已有机械行业标准JB/T 2001.731999，螺母外径约为螺纹直径的1.5倍，内螺母一般与螺母等高，约为螺纹直径的0.9倍。25MN以下的液压机，其立柱多做成实心的，实心的立柱的两端要钻出预紧螺母用的加热孔。立柱的预紧分加热预紧与液压预紧。本次设计选用的是加热预紧方式。加热预紧 比较常用的方法，为此，立柱端部应钻有加热孔，其深度应大于横梁的高度。在立柱及上横梁安装好后，先将内、外螺母冷态拧紧，然后用电热棒或通入蒸汽等加热方法使立柱端部伸长，达到一定温度后，将外螺母再向下拧过一个角度，一般是用螺母外径上一点转过的弧长来度量。立柱冷却后，就在螺母与横梁之间产生一个很大的预紧力，使螺母不易松动。加热时应注意两对角立柱同时加热。5.1.4 立柱的导向装置活动横梁运动及工作时，一般以立柱为导向，由于活动横梁往复运动频繁，且在偏心加压时有很大的侧推力，因此，不可能让活动横梁与立柱直接接触，互相磨损，必须选择耐磨损、易更换的材料作为两者之间的导向装置。导向装置的质量直接关系到活动横梁的运动精度及被加工件的尺寸精度，也会影响到工作缸密封件与导向面的磨损情况，对模具寿命及机身的受力情况也均有影响，为此，必须合理选择导向装置的结构及配合要求。图5-3 导套导向装置可分为导套与平面导板两大类。（1）导套对于圆截面的立柱，都是在活动横梁的立柱孔中采用导套结构，又可分为圆柱面导套和球面导套。（2）圆柱面导套在活动横梁的立柱孔中，各装有上、下两个导套，它们由两半组成，为了拆装方便，两半导套的剖分面最好有的斜度，导套两端装有防尘用的毡垫。这种导套结构简单，制造方便。本次设计中采用这种形式的导套。导套的材料计算导套材料一般采用铸锡青铜ZQSn6-6-3，小液压机也有用铁基粉末冶金的。导套比压q的计算 =1.33 MPa 满足要求 （5-7）式中 T机架计算中求得立柱上的侧推力（N） d导套内孔直径 (m) c导套高度（m） q许用比压 （MPa），对于ZQSn6-6-3，q=68 MPa5.1.5 限程套为防止运动部分超程，有些液压机在下横梁的4个立柱上安装限程套，一般为对开式，上、下两端应平行，4个限程套高度应一致，内孔比立柱直径大1-2mm，用铸铁制造。图5-4 立柱安装限程套5.2 底座设计底座安装于工作台下部，与基础相连。底座仅承受机器之总重量。底座材料可选用铸铁件或焊接结构。主要考虑到外形的美观，对精度无要求。5.3 横梁设计5.3.1 上横梁结构设计横梁由铸造制成，目前以铸造为多，一般采用ZG35B铸钢。 横梁的宽边尺寸由立柱的宽边中心距确定，上梁和活动梁的窄边尺寸应尽可能小些，以便锻造天车的吊钩容易接近液压机中心，梁的中间高度则由强度确定。设计上横梁时，为了减轻重量，根据“ 等强度梁”的概念，设计成图所示的不等高梁，即立柱柱套处的高度h 小于中间截面的高度H。但在过渡区( A处) 会有应力集中。由于上横梁外形尺寸很大，为了节约金属和减轻重量，尽量使各个尺寸在允许的范围内降到最小。梁体做成箱形结构，在安装缸的地方做成圆筒形，安装立柱的地方做成方筒形，中间加设筋板，以提高刚度，降低局部应力。图5-4梁的不等高结构5.3.2活动横梁结构设计（1）活动横梁的主要作用与工作缸柱塞杆连接传递液压机的压力，通过导向套沿立柱导向面上下往复运动;安装固定模具及工具等。因此需要有较好的强度、刚度及导向结构。活动横梁上部与工作缸柱塞相连，下部与上模座相连，梁体结构和受力状态都很复杂。当液压机工作时，高压液体作用于柱塞的力是通过活动横梁及上砧传递到锻件上而做功，活动横梁的上下运动则依靠梁与立柱的导向装置。（2）活塞杆与横梁的连接刚性连接 柱塞下端插入活动横梁内。此种连接方式在偏心载时，柱塞跟随活动横梁一起倾斜，将动梁所受偏心力矩的一部分传给工缸导向套，使导向套承受侧向水平推力或一对力偶，从而加剧导向套及封的磨损。单缸液压机或三缸液压机的中间工作缸多采取此种结构。在活塞杆焊接法兰用螺钉与横梁连接，用12根M30的螺钉，达到预紧的目的。5.3.3 下横梁结构设计下横梁的刚度要求应略严一些，以保证整个压机的刚性。下横梁直接与立柱、拉杆、工作台、回程缸和顶出器相连，梁体结构和受力状态都很复杂。对于下横梁，其设计原则与上横梁相同，是在满足相连部件最小几何尺寸要求和工艺要求的条件下，尽可能缩减其纵向、横向尺寸，这是有效提高梁的刚度、强度和减轻梁的重量应首先把握的主要原则。5.3.4 各横梁参数的确定因为液压缸与横梁间的垫片厚度为25cm，因此可以推算横梁的厚度取大于25cm即满足要求。考虑在垫片与横梁的连接面积比垫片与液压缸的连接面积少一半所以上横的受力部分厚度选用50cm，因为有空心部分，所以整体厚度选用75cm。活动横梁受力部分为35cm，整体厚度选用50cm。因为顶出缸的公称压力小，但受力打，所以整体厚度选用40cm。第六章 热压机的安装、维护与保养6.1热压机的安装主机的四根立柱安装在下横梁上固定起来，下横梁用地脚螺栓固定在混凝土上，安装时，要注意思使立柱的轴线相对于水平面的垂直度不低于0.08mm（见第一巻）立柱上安装有横梁，安装时要注意，用水平仪来测量是否处于水平位置，栋梁为板状。液压机安装在稳固的基础上，环境应干燥，空气中无腐蚀性气体，机器应有足够的空间，便于操作和维修保养。主体安装时一般采用精度为0.1/1000 mm 的水平仪度在油缸的侧面或油缸的端面上，水平仪找到1格即可，不符时，加垫铁片调正。压力机采用优质中等精度的粘度的矿物油，油内不要含杂质以免进入油缸后损坏油缸及油塞，影响压力机的准确性。压制前，可根据工件的最大屈服强度，合理的选择压制范围。压制过程中，如油泵突然停止工作，应立即将所加之负载缷掉。使油压降低，检查后重新开动油泵，进行压制，不要在高压下起动油泵或检查事故原因。压制暂停时，应停转油泵，以避免无故磨损和耗电。压制时，如果电器发生故障，启动或停止按钮不起作用时，应立即切断电源，使压力机停止工作。要经常保持机器的清洗卫生，压制后要用棉纱擦试干净。以防生锈，腐蚀。定期更换液压用油，所用油应选过虑，再灌入机器油箱中，在灌入液压油之前，应通过清扫窗口，把油箱底部排出沉淀杂质清洗干净。6.2热压机的安装正确使用机器设备，认真执行维修和遵守安全操作是延长设备使用寿命，保证安全生产的必要条件。因此首先应熟悉机器之结构性能和操作程序，掌握其特性，此外根据一般使用情况提供维护保养及安全操作几点供用参考。6.2.1维修保养（1）工作用油推荐采用30号液压油，若选用机油或透平油应视温度而定，室温低于20时可用N32号机油或22号透平油，室温高于30时可用N46号或N68号机油，使用油温应在1560范围内。（2）油液应进行严格过滤后才许加入油箱，油箱内注油不得低于油标。（3）工作油液每一年更换一次，其中第一次更换时间不应超过三个月。（4）滑块应经常注润滑油，立柱及柱塞外露表面应经常保持清洁，每次工前应先喷注机油。（5）在公称压力1000k下集中载荷最大
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