5000KN四柱式通用液压机设计与计算【包含CAD图纸+PDF图】
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毕业设计开题报告一、毕业设计（论文）任务书1、题目：5000KN四柱式通用液压机设计与计算2、工作量：（1) 计算说明部分：编写设计说明书一份，约10000字；（2) 图纸部分： 1）完成液压机的总装配图及充液阀部装图设计各一张，零号图； 2）完成工作台、工作缸零件图设计，零号及2号图各一张。二、选题目的和意义 通过毕业设计，了解液压机的结构与工作原理，掌握液压机的设计计算步骤，以及液压缸和横梁的设计与计算方法。三、论文综述 （一）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,成为其一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一系列的技术进步。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。 21世纪初,中国装备制造业得益予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，设计及和制造均较为简单，所以液压机在国名经济各部门得到了日益广泛的应用。 （二）我国金属塑性成型设备的现状及发展趋势1、金属所形成性是利用材料的塑性，在成型设备上，通过模具改变毛坯的形状与尺寸，并改善性能，以获得所要求的工件。我国金属塑性成型设备经半个多世纪的发展，已经从只能生产单机（诸如各种普通、专用压力机、液压机、锻锤）发展到能够生产装备机械化、半自动化和自动化锻压生产线，大中型锻压机和具有各种特殊功能的先进特种金属塑性成型设备。在引进国际先进技术和合作生产的基础上，及大地提高了技术塑性成型设备的设计开发能力和制造水平。近年来，随着我国以汽车为龙头的制造业的飞速发展，大大刺激了塑性加工的技术进步，新兴的金属塑性成型装备可确保通用产品的性能、质量和可靠性。国产大型精密高效的成套设备、自动化生产线、FMC、FMC等高新技术、高附加值的金属塑性成型生产设备正在装配着我国的制造业。到目前为止，国产金属塑性成型设备产品已有一千多种。 2、发展趋势（1）板材加工设备 进入21世纪，我国的汽车制造业飞速发展，面对这一形势，我国的板材加工工艺及设备有了长足的发展。 1）重型机械压力机及覆盖件生产线、大型多工位压力 单机连线自动化冲压生产线；大型多工位压力机 2）液压机机数控板冲、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 3）板材无模多点成形压力机 4）高速压力机 5）数控激光切割机 （2）大重型锻造装备 1）水锻机2）热模锻压力机3）大吨位螺旋压力机4）大型弯曲校正设备（3）特种锻造设备 1）摆动辗压机2）特种轧制设备3）冷挤压机4）数控弯管机 （三）国外金属塑性成型设备的现状及发展趋势 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：1. 金属塑性成型设备及自动化1） 冷冲压设备（1）单机联线自动化（2）大型多工位压力机2） 锻造设备2. 高速化复合化相结合，提高设备加工效率3. 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，是压力及控制技术的发展方向，对实现自动化具有明显和推动作用。4. 注重环境保是当今世界性的潮流 （四）金属塑性成型设备的分类根据金属塑性成型设备结构特点和用途，通常可将其分为如下几类：1、液压机 它包括锻造液压机；冲压液压机；一般用途液压机；校正压装液压机；层压液压机；挤压液压机；压制液压机；打包、压块液压机；手动液压机和其他液压机等。2、曲柄压力机 它包括通用压力机；拉深压力机；热模锻压力机；平锻机；挤压压力机；板料多工位压力机；板冲高速自动压力机；冷镦机及多工位自动成型机和其他压力机等。3、锻锤 它包括空气锤；蒸汽-空气自由锻锤和蒸汽-空气模锻锤；液压锤和对击式模锻锤等。4、螺旋压力机 它包括摩擦螺旋压力机；电动螺旋压力机；液压螺旋压力机和离合器式高能螺旋压力机等。5、旋转成型设备 它包括楔横轧机与斜轧机；辗扩机；旋压机；卷板机；辊锻机；旋转锻造机；径向锻机和摆动辗压机等。6、柔性制造系统 包括数控步冲压力机；板材激光加工机械；等离子冲裁组合压力机；数控直角剪板机和高压水切割机等。4、 液压机设计内容和设计方案1. 选题依据（1） 主要技术要求参数 1）公称力（最大压力）5000KN 2）滑块行程900mm 3）滑块开口高度1500mm 4）滑块工作速度10mm/s 5）工作台尺寸1400x1400mm 6）液压垫压力1000KN 7）液体工作压力25MPa 8）电动机功率45.5KW 9）顶出力630KN 10）顶出行程300mm2. 主要用途 液压机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。3.主要研究内容：在查阅相关设计资料和分析液压机的机构与工作原理的基础上，进行液压机的总体方案设计及可行性分析。在完成液压缸和横梁的设计与计算基础上，利用CAD设计软件完成液压机的总装配图、液压缸部装图及横梁等零件图设计；最后完成设计计算说明书编写。4.设计的基本思路和方案分析、理解设计任务书的要查阅相关资料初步拟定设计方案设计方案对比并确定最佳方案参数的设计计算零件设计装配图草图绘制装配图零件图草图绘制零件图编写计算说明书5. 液压机的总体结构设计（1）上横梁的结构形式横梁包括上横梁、下横梁（或工作台）和活动横梁，式液压机的重要部件。横梁有铸造结构和焊接结构两种，生产批量较大的中小型液压机其横梁多为铸铁件（材料多为HT200）或铸钢件（材料多为ZG275500)；近年来采用焊接结构的日益增多，材料一般为Q235或16Mn钢板。上横梁上安装工作缸的圆孔，一般做成阶梯孔，下孔直径比上孔大1020mm,以便于安装。其上横梁的结构如图1所示。本设计采用的材料是16Mn钢板。上横梁结构无论采用铸造或是焊接形式，都应尽可能设计成上、下封闭的箱式结构，以便受力后使应力分布较合理。上横梁断面分布应根据其受力情况来考虑，一般梁的中部高度较两端稍高。在立柱中心距较小时，为了便于加工，常设计成等高粱。因此本设计采用的是焊接形式的结构。（2）工作台的结构形式 工作台是主机的安装基础，台面上固定模具，工作中承受机器本体的重量及全部载荷。亦可安装顶出缸，回程缸及其他辅助装置。工作台所选材料以及其结构形式和上横梁相同。本设计为5000KN四柱式通用液压机之工作台，采用钢板焊接结构。其结构如图2所示：（3）活动横梁的结构 活动横梁的主要作用为，与主油缸的活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。因此要有较好的强度、刚度及导向结构。活动横梁选用的材料与上横梁、工作台相同，常采用同样的材料来制造，以使毛坯的制造工艺相类似，便于制造。铸件应将壁厚设计均匀，开有环形的集油槽，以便贮存油缸缸口部漏渗的油液。本设计采用的材料是其16Mn钢板，结构为焊接结构。具体结构如图3所示：（4）立柱的结构形式立柱是四柱式液压机重要的支撑件和受力件，同时又是活动横梁的导向基准。因此立柱应有足够的强度和刚度，导向表面应有足够的精度、光洁度和必要的硬度。常见的结构形式有： 1）两梁都用立柱台肩支撑，用锁紧螺母上下加以锁紧。 2) 两梁都用调节螺母支撑，用锁紧螺母上下加以锁紧。 3）上横梁用立柱肩支撑，调节螺母安装于工作台面上，两端用锁紧螺母锁紧。 4）上横梁用立柱台调节螺母支撑，立柱肩台支持于工作台面上，两端用锁紧螺母锁紧。由于立柱使用立柱螺母与上下横梁连接为一刚性框架的，因此，保证立柱螺母的拧紧程度，使其与上、下横梁的贴合面密切配合并不产生松动是保持机架刚度的基本条件。立柱螺母一般为圆形，可制成整体式和对开式，材料一般可选用45锻钢或ZG270500。安装时需通过螺母对立柱进行锁紧，其预紧原理和基本方法与通用曲柄压力机组合机身的预紧相似。螺母预紧后，必须用防松装置锁紧，以防螺母脱落。 本设计采用的是第四种结构形式，因其精度调整和加工不复杂，精度调整简单可靠。 图1 上横梁结构图 图2 工作台结构图 图3 活动横梁结构图6、液压系统的设计四柱式通用液压机的液压控制系统过去多采用滑阀控制，现在多采用插装阀控制，由于插装阀具有通油能力大、流阻损失小、密封好、泄漏少、阀芯动作响应灵敏、系统效率高、可靠性好，且可集成于阀体上，减少了外部连接管路，冲击小，噪声低，便于维修和排除故障，因此插装阀集成系统在通用液压机中得到广泛应用。本设计采用的是插装阀集成系统。五、设计进度安排：本次毕业设计分三阶段进行 1.第一阶段：开题10月9日10月21日（2周）（1） 应完成的工作 理解和熟悉毕业设计题目，了解所要完成的工作任务； 查阅与毕业设计题目相关的文献资料； 书写开题报告。（2） 开题报告检查要求2. 第二阶段：设计阶段10月24日12月9日（7周）（1） 总体方案设计与设备结构设计方案（2） 设备结构设计计算和强度计算（3） 设备总装图（4） 中期检查（5） 设备部装图及零件图设计3. 第三阶段：撰写毕业设计论文与准备答辩12月12日12月23日（2周）（1） 撰写毕业设计论文（2） 结题验收（3） 准备答辩 六、参考文献 1陈为民编.金属塑性成型设备.校内材料.2010； 2天津锻压机床厂编.中小型液压机设计计算； 3俞新陆等主编.
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