简易铜排折弯机设计-液压板料折弯机【三维SW模型】【含6张CAD图纸】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共43页)
编号：133153280
类型：共享资源
大小：4.36MB
格式：ZIP
上传时间：2021-06-11
上传人：好资料QQ****51605
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
50
积分
- 关 键 词：
-
三维SW模型
含6张CAD图纸
简易
折弯
设计
液压
板料
三维
SW
模型
CAD
图纸
- 资源描述：
-
喜欢就充值下载吧。资源目录里展示的全都有，下载后全都有，图纸均为CAD原图，有疑问咨询QQ:414951605 或1304139763
- 内容简介：
-
1目录目录第一章 折弯机简介.21.1 折弯机的应用.21.2 折弯机的分类与组成.2第二章 弯曲模具的设计32.1 分析零件的工艺性.32.2 确定工艺方案.32.3 进行必要的工艺计算.32.4 Z 型弯曲模具主要零部件设计.52.5 弯曲模具其他零件设计与选用.7第三章 液压系统的设计11 3.1 设计要求及工况分析113.2 确定液压系统主要参133.3 计算和选择液压元件16第四章 液压缸的设计.23 4.1 液压缸基本参数确定234.2 液压缸结构参数确定254.3 液压缸主要性能参数36第五章 折弯机特点分.37 结论38致谢39参考文献402第一章.折弯机的简介1.1 折弯机的应用折弯机技术先进、性能可靠，是较理想的板料成形设备之一，它广泛用于飞机、汽车、造船、电器机械及轻工等行业，生产效率较高。1.2 折弯机的分类及组成折弯机分为手动折弯机，液压折弯机和数控折弯机。折弯机包括支架、工作台和夹紧板，工作台置于支架上，工作台由底座和压板构成，底座通过铰链与夹紧板相连，底座由座壳、线圈和盖板组成，线圈置于座壳的凹陷内，凹陷顶部覆有盖板。使用时由导线对线圈通电，通电后对压板产生引力，从而实现对压板和底座之间薄板的夹持。由于采用了电磁力夹持，使得压板可以做成多种工件要求，而且可对有侧壁的工件进行加工。3第二章 弯曲模具的设计2.1 分析零件的工艺性本次被折弯的零件的断面形状是“Z”形，由图 2-1 可知，零件结构简单，弯曲要求达到尺寸的精度、弯曲半径等均符合弯曲工艺要求。图 2-1 零件示意图结论：该零件适合弯曲。2.2 确定工艺方案该零件是 “Z”形弯曲，且该弯曲件生产批量大、材料塑性较好，所以采用一次成形的 Z 形弯曲模，该方案效率高。2.3 进行必要的工艺计算2.3.1 弯曲件展开长度的计算因为，属于有圆角半径（较大）的弯曲件。所以弯曲1.50.50.5 31.5rmmtmm 件的展开长度按直边区与圆角区分段进行计算。视直边区弯曲前后长度不变，圆角区展开长度按弯曲前后中性层长度不变条件进行计算。1）变形区中性层曲率半径 (2-1)1.50.37 32.61rktmmmm42）毛坯尺寸（中性层长度） (2-2)zLlA其中 （中性层圆角部分的长度） 00180180A (2-3)0003.14 902.614.1180180Ammmm该零件的展开长度为 (2-2743 174.185.1zLlAmmmm5)取=85mm，则毛坯尺寸为。zL8575mmmm以上各式中 中性层曲率半径，mm;k中性层位系数，查表 2-1 得 k=0.37;r弯曲件弯曲半径,mm；t弯曲件材料厚度,mm；弯曲件的展开长度,mm；zL弯曲中心角（ ） ；0弯角， （ ） 。0表 2-1 中性层的位移系数 K 值400bMPar/t0.30.51.01.52345678K0.340.370.410.440.450.460.470.480.490.502.3.2 弯曲件回弹值的计算因为 r/t=0.55，所以是大变形程度。大变形程度时，圆角半径回弹小，不必计算，只计算凸模角度。已知弯曲中心角=，查表 2 知=。校正弯曲时，回弹角做0909004.5如下修正： (2-6)00900.37 4.51.67K5则凸模中心角： (2-7)000901.6788.33t该模具采用回弹补偿来减小回弹，对于 Z 形件的补偿，根据已确定的回弹角，减小模具角度实现补偿。2.3.3 弯曲力的计算Z 形件弯曲力： (2-8)220.60.6 1.3 75 3110128701.53bkBtFNrt式中 F自由弯曲时的弯曲力 N；B弯曲件宽度 mm；t弯曲材料厚度 mm；r弯曲件内圆角半径 mm；材料抗拉强度（弯曲件材料为铝，其抗拉强度=110MPa） MPa；bbK安全系数，一般 K=1.3。2.4 Z 形弯曲模模具主要零部件设计2.4.1 凸模的设计当弯曲件的相对弯曲半径 r / t 较小时，取凸模圆角半径等于或略小于工件内侧的圆角半径 r ，但不能小于材料所允许的最小弯曲半径（） ，故minrmin0.30.3 30.9rtmm 凸模圆角半径可取弯曲件的内弯曲半径，即：=r=1mm (2-9)pr2.4.2 凹模的设计1）凹模圆角半径 凹模入口处圆角半径的大小对弯曲力以及弯曲件的质量均有影响，过小的凹模圆dr角半径会使弯矩的弯曲力臂减小，毛坯沿凹模圆角滑入时的阻力增大，弯曲力增加 ，并易使工件表面擦伤甚至出现压痕。在生产中，通常根据材料的厚度选取凹模圆角半径：当 t 2 mm ， = (3 6) t dr t 2 4 mm ， = (2 3) t dr t 4 mm ， = 2 t dr6该工件厚度 t=3mm，故凹模圆角半径。板料长度很长又厚的 Z 形件22 36drtmmmm采用无底凹模进行弯曲加工降低冲压力，即该 Z 形弯曲件凹模，其底部可开退刀槽。 2）弯曲凹模深度 凹模深度要适当，若过小则弯曲件两端自由部分太长，工件回弹大，不平直；若深度过大则凹模增高，多耗模具材料并需要较大的工作行程。 对于 Z 形弯曲件，凹模深度及底部最小厚度如图 2-3 所示，数值查表 2-2，可知凹模的深度可取=35mm,凹模底部的厚度可取 h=52mm。0L3）凹模结构由于凹模要和工作台联接，所以要在凹模上开螺钉孔，其结构如图 2-4 所示 。图 2-4 凹模基本结构图 表 2-2 弯曲 Z 形件的凹模深度及底部最小厚度值 (mm) 板 料 厚 度 22 4 4弯曲件边长 Lh0Lh0Lh0L71025 2550 5075 75100 100150 15020020222732374010 1515202025253030353540222732374247152530354045323742475230354050653） 弯曲凸、凹模的间隙确定 Z 形件弯曲时，凸、凹模的间隙是靠调整凸模下止点位置，与模具设计无关，但在模具设计中，必须考虑到模具闭合时使模具工作部分与工件能紧密贴合，以保证弯曲质量。 2.5 弯曲模具其他零件的设计和选用2.5.1 凹模固定螺钉的选择及强度校核凹模的固定采用内六角圆柱头螺钉，选用 GB/T70.12000 M16 40，材料 20 号钢。由于凸模受推力 ，则需要对内六角圆柱头螺钉进行强度校核。在工作时，内六角圆柱头螺钉受到剪切力和挤压力，需要校核切应力和挤压应力。其切应力计算公式为： (2-10)QA式中： Q剪切面上的剪力（） ；12870QFNA剪切面面积。 (2-11)24Add内六角圆柱头螺钉截面圆的半径凹模总共用 4 个内六角圆柱头螺钉固定，所以每个内六角圆柱头螺钉所受的切应力为： (2-12)2444QFAd代入数据得：22612870160444161044QFMPaAd查表 1 知道 45 号钢的剪切强度极限=320Mpa，即其许用切应力。可b 320bMPa知：8 (2-13) 160320MPaMPa即内六角圆柱头螺钉的剪切强度足够。其挤压应力的计算公式为： (2-14)bsbsPA式中： P挤压面上的挤压力；挤压面面积。bsA如图 2 所示为螺钉的所受挤压力的示意图，图 2-5 螺钉受力示意图可知其挤压面面积。挤压力为。2210 16160bsAldmmmm128703217.544FPNN所以每个内六角圆柱头螺钉所受的挤压应力为：63217.5268.13480160 10bsbsbsPMPaMPaMPaA所以内六角圆柱头螺钉的挤压强度足够。表 1 常用金属材料的剪切强度极限b金属名称软质（退火的）MPa硬质（冷作硬化的）MPa铝70110130160硬铝220380紫铜1802202503009黄铜22030035040020 号钢32040030 号钢36048045 号钢450560不锈钢5205602.5.2 凸模联接销轴的选择及强度校核销轴是联接凸模和活塞杆的，在工作过程中销轴受到剪切力和挤压力的作用。所选销轴为：GB/8821986 D40 160，材料为 35 号钢。需要校核销轴的切应力和挤压应T力。销轴所受剪切力及挤压力如图 3 所示。图 2-6 销轴受力示意图1）校核圆柱销的剪切强度圆柱销的受力如图 3 所示，aa 和 bb 两截面皆为剪切面，这中情况称为双剪。利用截面法以假想的截面沿 aa 和 bb 将圆柱销截开，由所取研究对象的平衡条件可知，圆柱销剪切面上的剪力为： (2-15)12870643522FQNN剪切面面积为：10 (2-16)22223.14 2031444dAmmmm则圆柱销的工作切应力为： (2-17)66435273.25314 10QMPaMPaA查表 1 知 45 号钢的剪切强度极限，符合强度条件，所以圆柱 360bMPa 销的剪切强度足够。2）校核圆柱销的挤压强度圆柱销的挤压面是圆柱面，用通过圆柱直径的平面面积作为挤压面的计算面积。又因为长度为的一段圆柱销所承受的挤压力与两段长度为的圆柱销所承受的挤压力相12同，而前者的挤压面计算面积较后者小，所以应以前者来校核挤压强度。这时，挤压面上的挤压力为： (2-18)12870PFN挤压面的计算面积为： (2-19)22160 201200bsAdmmmm所以圆柱销的工作挤压应力为：故挤6128701435401200 10bsbsbsPMPaMPaMPaA压强度也是足够的。11第三章 液压系统的设计3.1 设计要求及工况分析3.1.1 设计要求根据动作要求，先将其具体化，即：对于工作部分凸模，应完成快速前进工作进给保压快速退回原位停止，构成一个动作循环。其快进行程为 250mm；工作进给行程为 50mm；快进速度为 100mm/s;工作进给速度 10mm/s;折弯机工作部件总重量为G=784N；快退速度允许略高或略低于快进速度，往复运动的加速和减速时间不希望超过0.2s；动力滑台采用自制导轨，其静摩擦系数为 f=0.2,动摩擦系数为 f=0.1；液压系统中的执行元件使用液压缸。3.1.2 负载及运动分析（1）工作负载其工作负载为凸模所承受的弯曲力=12870N (3-1) trKBtFbt26 . 0（2）惯性负载 (3-2) NNtvgGFm402 . 01 . 081. 9784（3）阻力负载静摩擦阻力 (3-3)NNFfs8 .1567842 . 0动摩擦阻力 (3-4)NNFfs4 .787841 . 0（4） 运动时间 快进 (3-5)ssvLt5 . 2100250111工进 (3-6)ssvLt51050222快退 (3-7)ssvLLt3100502503213由此得出液压缸在各个工作阶段的负载如表 3-1 所示。12表 3-1 液压缸在各工作阶段的负载值工况负载组成负载值 F/N推力（）mF/ N启动fsFF156.8165加速fdmFFF118.4124.6快进fdFF78.482.5工进fdtFFF1287012870快退fdFF78.482.5注：1.液压缸的机械效率=0.95。2.不考虑动力滑台上颠覆力矩的作用。m3.1.3 负载图和速度图的绘制负载图按上面表 3-1 内数值绘制，如图 3-1 所示。速度图按已知数值，快退行程和工进速度smmvv/10031mmlmml50,25021mmlll300213等绘制，如图 3-2 所示。smmv/102图 3-1 折弯机液压缸的负载图133.2 确定液压系统主要参数3.2.1 初选液压缸工作压力为使液压缸的快进速度和快退速度相等，故采用单活塞杆液压缸，快进时液压缸的进出油路用差动连接，快退时油进入有杆腔，从无杆腔排出，且取 D=d，由表 3-22，3-3 可知，初选此液压缸的额定工作压力可取 16Mpa。表 3-2 按载荷选择工作压力载 荷 / N4105工作压力 /MPa0.811.522.53344557表 3-3 各种机械常用的系统工作压力机床机械类型磨床组合机床龙门刨床拉床农业机械小型工程机械建筑机械液压凿岩机液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械工作压力/MPa0.823528810101820323.2.2 计算液压缸主要尺寸鉴于凸模快进和快退速度相等，这里的液压缸可选用单活塞杆式差动液压缸（A1=2A2） ，快进时液压缸差动连接。工进时为防止发生前冲现象，液压缸的回油腔应有背压，参考表 3-4 选此背压为p2=0.5MPa14表 3-4 执行元件背压力系统类型背压值/Mpa回油路有节流阀的调速系统0.20.5回油路有背压阀或调速阀的调速系统0.51.5拉床，龙门刨床等采用辅助泵补油的闭式回路1.01.5为了得到稳定的低速进给，以采用液压缸的无杆腔作为工作进给时的工作腔为宜。故 (3-8) mPPFD2421式中 D为液压缸的内径（活塞外径） （mm） ；F负载力（N） ；无杆腔的工作压力（MPa）;1p有杆腔的背压（MPa）;2p液压缸的机械效率，取为 0.95；m代入得：4 12870121160.52Dmm则活塞杆直径： (3-9)mmDd9 .852按 GB234880，应选用标准值分别为 D=125mm,d=90mm,由此算得液压缸无杆腔和有杆腔的实际工作面积：。22211 .5907,6 .12265mmAmmA凸模在快速运动时，系统中也存在一定的背压，设其为 0.5Mpa.此项背压为综合阻力引起的，实际值未必如此之大，但设计时可取值略偏大。15图 3-3 液压缸的不同工况图液压缸的不同工况如图 3-3 所示，快进时缸的进出油路为差动连接，产生综合阻力的当量液阻用 R 表示，其缸筒的力平衡方程： (3-10)mFApAp2211式中：进油压力；1p 无杆腔的活塞面积；1A 有杆腔活塞的差径面积；2A F负载力； 液压缸的机械效率；m将代入，并整理得进口压力5 . 012 pp21120.50.48mFApMPaAA工进时缸筒的力平衡方程： (3-11)mFApAp2211整理并代入有关数据后得进口压力MPaMPaAApFp97.146 .122651 .59075 . 01 .18071412201快退时缸筒的力平衡方程：16 (3-12) mFApAp1221整理并代入有关数据后得进口压力21121.68mFp ApMPaA三种工况泵所提供给系统的流量分别为：1Q快进： (3-min/2 .38)(1211LvAAQ13)工进： (3-min/4 . 7211LvAQ14)快退： (3-15)min/2 .38321LvAQ上列各式中，分别为快进、工进、快退速度，其中=6.47m/min(后文有1v2v3v3v说明)。输入功率 P 计算如下：快进： (3-kWQpP3 . 01116)工进： (3-17)kWQpP86. 111快退： (3-18)kWQpP07. 1113.3 计算和选择液压元件3.3.1 确定液压泵规格及液压泵驱动电机的功率（1）计算液压泵的最大工作压力由图 3-4 表明，液压缸的最大工作压力出现在工进阶段，其对应流量为 7.4L/min，由表 3-8 知可取进油路上压力损失为 0.3Mpa,压力继电器调整压力高出系统最大工作压力之值为 0.5Mpa，则液压泵的最大工作压力应为： （3-MPapB77.155 . 03 . 097.1416）17表 3-8 进油路总压力损失经验值系统结构情况总压力损失MPap/一般节流调速及管路简单的系统0.20.5进油路有调速阀及管路复杂的系统0.51.5（2）计算液压泵的流量液压缸所需的最大流量 38.2L/min 作为选择液压泵流量的主要依据，若回路中泄漏按液压缸输入流量的 5%估计，由于溢流阀的最小稳定流量为 3L/min，则液压泵的总流量应为： （3-min/1 .4332 .3805. 1LqB17）(3) 确定液压泵的规格和电动机功率根据以上的压力和流量的数值查阅产品目录，最后确定选择 5ZKB725 型拄塞泵。其参数为：额定工作压力 16Mpa,最高工作压力 25Mpa;排量：106.7ml/r;额定转速1450r/min。将计算值和标定值进行比较，计算压力为 15.77Mpa，小于液压泵的额定工作压力 16Mpa，且不在液压泵最大压力下长期工作，因而可用。计算流量为 43.11L/min，所以流量也能够用。液压泵额定转速为 1450r/min，满足使用要求，综上可知此液压泵可用。由于液压缸在工进时输入功率最大，这相当于液压泵输出压力为 15.77Mpa，流量43.1L/min，如取齿轮泵的总效率为，则液压泵驱动电机所需功率为：8 . 0B （3-kWqpPBBB56.12108 . 0/1060/1 .4377.15/3318）根据此数值查阅电机产品目录，最后选定 Y 系列(IP44)三相异步电动机，其型号为Y200L-4，其额定功率为 30 kW，转速为 1470 r/min。电动机和液压泵之间用联轴器连接。3.3.2 确定其它元件及辅助元件(1) 确定阀类元件及辅件确定阀和各类辅助元件时，应先计算出液压缸的进出口的流量。快进（差动连接油18路）时，液压泵给液压缸无杆腔的流量为： （3-min/2 .381211LvAAQ19）从液压缸有杆腔排出的流量为： （3-min/4 .35071.59min/62122LcmmvAQ20）流经液压缸无杆腔进油口的流量 Q（忽略流经调速阀 7 的流量）： （3-min/6 .73min/4 .35min/2 .3821LLLQQQ21）工进时，进入液压缸无杆腔的流量为： （3-min/4 . 7211LvAQ22）从液压缸无杆腔排出的流量为： （3-min/5 . 3071.59min/602222LcmcmvAQ23）快退时，进入液压缸有杆腔的流量，由于满足式 的1Qmin/2 .38)(1211LvAAQ要求，将液压泵的流量调定为 38.2L/min，故也为 38.2L/min。其快退时液压缸的运动速度为： （3-min/47. 6071.59min/2 .382213mcmLAQv24）快退时从液压缸无杆腔排出的流量为： （3-min/4 .7965.122min/47. 62132LcmmAvQ25）将上列数据列于表 3-9，以便选定阀和各辅助元件。由图 3-3 中各种阀和其他辅助元件的选定为：二位二通电磁阀 5 选为 DG4S2U-012A 型，其额定压力为 21Mpa，许用流量（额定流量）为 40L/min。而通过该阀的流量为 35.4L/min，所以该型号的二位二通电磁阀可用。系统中各元件的选定见表 3-10。表 3-9 折弯机液压缸两腔的进出流量L/min19快进工进快退油腔名称进入流量排出流量进入流量排出流量进入流量排出流量无杆腔73.67.479.4有杆腔35.43.538.2 (2) 确定油管各元件间连接管道的规格按元件接口处尺寸决定，液压缸进、出油管则按输入、排出的最大流量计算。由于液压泵具体选定之后液压缸在各个阶段的进、出油量已与原定数值不同，所以要重新计算，如表 3-11 所示。表 3-10 各工况实际运动速度、时间和流量20快进工进快退输入流量1112()/()(12265.6 43.1)/(12265.65907.1) /min83.1 /minBqAqAALL17.4 /minqL143.1 /minBqqL排出流量2211()/(5907.1 83.1)/12265.6 /min40.0 /minqA qALL2211()/(5907.1 7.4)/12265.6 /min3.6 /minqA qALL21 12()/(12265.6 43.1)/5907.1 /min89.5 /minqAqALL运动速度112/()43.1/(12265.65907.1)/min6.78/minBvqAAmm211/7.4/12265.6/min0.6/minvqAmm312/43.1/5907.1/min7.3/minvqAmm根据这些数值，由表 3-12 知油液在压力管中的流速可取 4m/s, 由式计算得vqd4与液压缸无杆腔和有杆腔相连的油管内径分别为： （3-mmmmvqd00.2160414. 3101 .8344326） （3-mmmmvqd13.1560414. 3101 .4344327）根据表 3-13，这两根油管都选用内径 25mm,外径 34mm 的 15 号钢的无缝钢管。管路支架间距离，不得大于表 3-14 所列支架最大距离。采用焊接式管接头。钢管壁厚的强度计算。 （3- 2pd28）P工作压力 Mpa21d管子内径 mm许用应力 Mpa,对于钢管（抗拉强度）Mpa nbb S安全系数，当 p17.5 Mpa 时，S=4） 。 已知 15 号钢的抗拉强度378Mpa，代入数据得：b16 253.237826mmmm所选钢管的壁厚: （3-mmmmmmdD2 . 35 . 422534229）所以满足条件，钢管强度足够。表 3-12 允许流速推荐值管道推荐流速/(m/s)吸油管道0. 51.5，一般取 1 以下压油管道36，压力高，管道短，粘度小取大值回油管道1. 5322表 3-13 钢管公称通径、外径、壁厚、联接螺纹和推荐流量表公 称 压 力 MPanp2.58162531.5公称通径mm钢管外径mm管接头联接螺纹mm管子厚度 mm推荐管路通过流量 L/min 3 45; 6 810;121520253240506580100681014182228344250637590120M101 M141.5 M181.5 M221.5M272M332M422M482M60211111 1.6 1.622 2.53 3.5451111 1.6 1.622 2.53 3.5456111 1.6 1.62 2.534 4.5567 8.51 1.4 1.622 2.5 3.5 4.55 5.5 6.5810 1.4 1.4 1.62 2.534567 8.51012 0.63 2.5 6.3 25 40 63100160250400 63010001250250023表 3-14 推荐钢管弯管的最小曲率半径 mm 管子外径0D101418222834425063最小曲率半径5070757590100130150190支架最大距离4004505006007008008509001000(3) 确定油箱初始设计时，先按经验公式确定油箱的容量，待系统确定后，再按散热的要求进行校核。经验公式为： （3-QV30）式中 液压泵每分钟排出压力油的容积 LvQ经验系数，见表 3-15由此可知，油箱的容积为：12 43.1517.2vVQLL采用开式油箱。液压油选择 N150 号普通液压油，代号为 YA-N150。表 3-15 经验系数系统类型行走机械低压系统中压系统高压系统122457101224第四章 液压缸的设计4.1 液压缸基本参数的确定液压缸一般来说是标准件，但有时也需要自行设计。本节主要介绍液压缸主要尺寸的计算及强度，刚度的验算方法。 液压缸的设计是在对所设计的液压系统进行工况分析、负载计算和确定了其工作压力的基础上进行的。首先根据使用要求确定液压缸的类型，再按负载和运动要求确定液压缸的主要结构尺寸，必要时需进行强度验算，最后进行结构设计。 液压缸的主要尺寸包括液压缸的内径 D、缸的长度 L、活塞杆直径 d。主要根据液压缸的负载、活塞运动速度和行程等因素来确定上述参数。4.1.1 活塞直径和活塞杆直径的确定为使液压缸的快进速度和快退速度相等，故采用单活塞杆液压缸，快进时液压缸的进出油路用差动连接，快退时油进入有杆腔，从无杆腔排出，且取 D=d，由表 4-21，4-2 可知，此液压缸的额定工作压力可取 16Mpa，最大工作压力取 20Mpa。表 4-1 按载荷选择工作压力载荷 410 N5工作压力 MPa3.2 的缸筒为中等壁厚缸筒。其壁厚用下列经验公式计算：/D （4- 02.3pDcP4）27式中 D缸筒内径；p液压缸的最大工作压力；缸筒内应力；缸筒材料的许用应力； 强度系数，当采用无缝钢管时， 001c计入筒壁公差及腐蚀时的附加壁厚，一般可以略去。许用应力可用下式计算： （4- bn5）式中 缸体材料的抗拉强度；b安全系数，一般取 n=5。n本缸筒材料采用 35 号无缝钢管，当忽略 值后，则缸筒壁厚和强度条件的计算c公式为： （4- 2.3pDp6） （4-2.3Dp7）查表知道=600Mpa，则b。 6001205bMPaMPan把已知数据代入式中得： 20 1259.82.32.3 12020pDmmmmp初得液压缸外径 21252 9.8144.6eDDmm 按照 JB106867 可知，可取缸筒的外径为，即壁厚为：146eDmm （4-146 12510.522eDDmmmm8）则缸筒所需的强度条件：28 （4- 125 10.520112.221202.32.3 10.5DpMPaMPaMPa9）故缸筒的强度足够，所选壁厚符合强度要求。2）缸筒外形的设计 液压缸采用地脚螺栓固定，与缸盖采用法兰连接，所以要在缸筒两端焊上焊件，用以加工地脚及法兰。4.2.2 缸盖的设计1）缸底厚度的计算该液压缸缸底为平面形，且缸底无油孔，如图 4-1 所示，则液压缸缸底厚度计算公式： （4- 0.433yphD10）式中： 缸底厚度, mmh液压缸内径, mmD试验压力, MPa。工作压力时，；工作压力yp16pMPa1.5ypp时，。16pMPa1.25ypp缸底材料的许用应力, MPa bn缸底材料的抗拉强度，缸底材料为 45 号钢，其抗拉强度=700MPabbn安全系数，n=3.55，一般取 n=5代入数据得： 1.5 160.4330.433 12522.4140yphDmmmm由此可取缸底的厚度 h=25mm，缸底和缸筒之间采用法兰联接。29图 4-1 无孔平形缸底2）缸头厚度的计算由于在液压缸缸头上有活塞杆导向孔，因此其厚度的计算方法与缸底有所不同。液压缸缸盖采用螺钉联接法兰，如图 4-2 所示，图 4-2 螺钉联接法兰因此其厚度计算公式为：30 （4- 01032cpF DdhDdd11）式中 F法兰受力总和 N法兰厚度 mmh螺钉孔分布圆直径 mm0D密封环平均直径 mmcpd密封环外径 mmHd密封环内径 mmd法兰材料的许用应力 MPa 螺栓孔直径 mm0d代入数据得： MPaMPaddDFhcpcp67.1335012014. 3)1205 .165(1804003)(30所以可取缸头厚度：mmh254.2.3 液压缸的联接计算缸盖与缸筒采用螺钉联接如图 4-3 所示。图 4-3 螺钉联接31则螺纹处的拉应力为： （4-214KFd Z12）螺纹处的切应力为： （4-10310.2K KFdd Z13）合成应力为： （4- 2231.3n14）式中: 螺纹处的拉应力 PaK螺纹拧紧系数，静载时，取 K=1.251.5；动载时，取 K=2.54螺纹内摩擦系数，一般取=0.121K1K螺纹外径 mm0d螺纹内径 mm，当采用普通螺纹时：1d101.0825ddt螺纹处的切应力 Pa螺纹材料的许用应力 Pa /sn螺纹材料的屈服极限 Pasn安全系数，通常取 n=1.52.5合成应力 PanF缸体螺丝处所受的拉力 NZ螺栓数由于缸盖螺钉选择内六角圆柱头螺钉，其代号为GB/T70.1-2000，材料为45号钢，代如数32据得：MPaMPaZdKF9 .19269414. 361962505 . 14221MPaMPaZdKFdK3 .67692 . 01061962505 . 112. 02 . 033101则合应力为： MPaMPan35077.2503 . 1322即联接强度足够。4.2.4 活塞的设计由于活塞在液体压力的作用下，沿缸筒往复滑动，因此，它与缸筒的配合应适当，既不能过紧，也不能间隙过大。液压力的大小与活塞的有效工作面积有关，活塞直径应与缸筒内径一致，即： （4-1125DDmm15）活塞的长度为一般为缸筒内径的 0.61.0 倍，即 L=（0.61.0）D=75125（mm），根据实际情况取活塞的长度 L=90mm。活塞的材料选用 HT300，活塞的技术要求如下，1）活塞外径对内孔 d 的径向跳动公差值为 8 级精度。1D2）端面 T 对内孔 d 轴线的垂直公差值为 7 级精度。3）外径的圆柱度公差值为 10 级精度。1D活塞的结构采用组合活塞，并采用 O 型密封圈和 Y 型密封圈相结合的组合密封。如图 4-4 所示，活塞与活塞杆间采用螺母型连接，使用了垫片和螺母相结合来固定活塞。331活塞杆 2垫片 3螺母图 4-4 常见的活塞组件结构形式4.2.5 活塞杆的设计1）活塞杆外形设计及技术参数前面已经知道活塞杆的直径 d=90mm，在此主要是其他方面的设计。由于活塞为双作用，所以活塞杆的材料可选用 45 号钢，调质处理，并进行淬火，淬火深度为 0.8mm。表面镀铬 30，并进行抛光，提高耐磨性和防锈性。活塞杆为实心杆，活塞杆外端头与凸m模连接，为减小其同轴度，故活塞杆外端头为销轴孔，如图 4-5 所示。活塞杆与活塞用螺母联接，所以其内端头有螺纹，其结构如图 4-5 所示。根据导程活塞长度导向套及其它元件，初选活塞杆的长度 L=620mm。图 4-5 活塞杆基本结构图活塞杆的技术要求：活塞杆要在导向套中滑动，一般采用 H8/f7 配合。活塞杆的外圆粗糙度，以免活塞杆太光滑，表面形成不了油膜，不利于润滑。0.3aRm2）活塞杆强度的校核活塞杆强度的计算：由于活塞杆在稳定工况下，知受轴向推力和拉力，所以可以近似地用直杆承受拉压负载的简单强度计算公式进行计算，其公式为：34 （4- 24Pd16）式中： P活塞杆的作用力， ND活塞杆直径， mm材料的许用应力， Mpa 代入数据得：MPaMPaMPadP14073.8554414. 31962504223）液压缸稳定性的验算液压缸的支撑长度（最大安装长度），所以要验算活塞mmdmmLB900101116杆的弯曲稳定性，即液压缸的稳定性。液压缸的弯曲示意图如图 4-6。图 4-6 液压缸纵向弯曲液压缸的受力 F 完全在轴线上，主要按下式验证： （4-KKnFF/17） （4-2261210BKLKIEF18）式中： （4-511080. 111baEE2/mmN19）35圆截面： （4-44049. 064ddI20）F活塞杆弯曲失稳临界压缩力，N安全系数，通常取3.56KnKnK液压缸安装及导向系数，K=0.7实际弹性摸量1Ea材料组织缺陷系数，钢材一般取 a=1/12b活塞杆截面不均匀系数，一般取 b=1/13E材料的弹性摸量，钢材25/1010. 2mmNE已知液压缸推力：代入数据得：kNkNApF25.1966 .122651611NLKIEFBK122265222612103 . 911167 . 01032148901080. 114. 310kNnFkNFKK9121055. 16/103 . 9/25.196所以液压缸稳定性足够。4.2.6 活塞杆的导向套活塞杆导向套装在液压缸的有杆侧端盖内，用以对活塞杆进行导向，内装有密封装置以保证缸筒有杆腔的密封。外侧装有防尘圈，以防止活塞杆在后退时把杂质、灰尘及水分带到密封装置处，损坏密封装置。该活塞杆导向套采用端盖式，如图 4-6 所示，用 O 型密封圈密封，螺钉固定，加导向环，如图所示。导向套采用摩擦系数小，耐磨性好的青铜材料制作。导向套长度一般为（0.61.5）d，根据实际情况可取导向套长度为 L=90mm，导向套的加工要求：内孔和活塞杆外圆的配合为 H8/f7。361活塞杆；2导向环；3端盖；4缸筒图 4-7 端盖式导向套4.2.7 缓冲装置的设计液压缸的活塞杆具有一定的质量，在液压力的驱动下运动时具有很大的动量。在它们的行程终端，当杆头进入液压缸的端盖和缸底部分时，会引起机械碰撞，产生很大的冲击压力和噪声。采用缓冲装置，就是为了避免这种机械碰撞，可以防止和减少液压缸活塞及活塞杆等运动部件在运动时对缸底或端盖的冲击，在它们行程终端能实现速度的递减，直至为零。缓冲装置的工作原理是使缸筒低压腔内油液（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。该液压缸缓冲装置采用缓冲腔型式，如图 4-7所示，油液从缸筒侧流出，端盖内有缓冲腔，当缓冲柱塞伸入该腔时，油液通过缓冲柱塞的环行间隙流出。这种缓冲腔能承受十分高的缓冲压力。可取缓冲间隙=0.1mm,缓冲行程长度。030lmm37图 4-8 缓冲腔型式缓冲装置4.2.8 排气阀的选用如果排气阀设置不当或者没有设置，压力油进入液压缸后，液压缸内会存有空气。由于空气具有压缩性和滞后扩张性，会造成液压缸和整个液压系统在工作中的颤振和爬行，影响液压缸的正常工作。该液压缸为水平安装，排气阀应设在缸体两腔端部的上方。排气阀的结构采用整体排气阀，阀体和阀针合为一体，用螺纹与缸筒连接，靠头部锥面起密封作用。排气时，拧紧螺纹，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。排气阀的材料用 S45 号碳素钢，锥部热处理硬度 HRC3844。其结构如图 4-8。图 4-9 放气装置4.2.9 油口的设计油口包括油口孔和油口连接螺纹，液压缸的进出油口布置在端盖上。液压缸油口连接螺纹尺寸按表及实际可选 M27 2。384.3 液压缸的主要性能参数4.3.1 液压缸的输出力液压缸的推力1F （4-111ApF 21）式中 液压缸推力 1FkN工作压力 1pMPa活塞的作用面积 1A2m （4-214ALA22）活塞直径 ALm代入数据得液压缸推力为：kNkNApF25.1966 .1226516111液压缸的输出拉力为：2F （4-kNkNApF52.941 .59071621223）4.3.2 液压缸的储油量液压缸的储油量为：V （4-LLsALAsV8 .36103006 .1226546224）39第五章 折弯机特点分析折弯机是一种技术先进，性能可靠的板料加工设备。可以加工出各种形状的板料。该折弯机与其它的普通类型折弯机相比较，也有它自己的特点和优势。1）该折弯机床身下部作为油箱及各种零件的容体，使液压系统与床身一体，大大缩小了折弯机的体积，与其它相比减少了空间占用量。2）该折弯机不仅能加工出所需的铝排，而且经过对液压缸行程的调整，能加工出不同厚度的铝排，消除了加工的单一性。3）该折弯机采用液压控制，比普通的折弯机自动化程度高，而且生产效率高，产品质量稳定，也大大降低了劳动强度。4）该折弯机结构简单，大部分零件采用通用部件和标准零件，因此其制造周期较短，投产快。5）凸模恋情导轨导向，可获得较高的折弯精度。 6）机床在折弯不同厚度的板料时，可选用不同开口尺寸的 Z 形槽凹模
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号