塑性成形设备液压机

1、液压机的重要性： 20080511让中国的大飞机翱翔蓝天 20080511中国商用飞机有限责任公司在上 海成立 20071215鼓励创新宽容失败中国二重大气 魄永葆企业创新能力大型液压机源于航空、航天工业发展的需要！我国的大飞机： Y8（运8） 20060603安徽平衡木坠毁，殒难40多人：绝大多数是技术人员，包括 3位顶尖的预警技术专家，3位试飞员。我国的大飞机： Y10（运10） 下马。 加油机、预警机，大型运输机外购。 ARJ21（翔凤）锻造液压机： 自由锻液压机 最大吨位1.6万吨，中国二重 模锻液压机 最大吨位7.5万吨，俄罗斯 在建最大吨位8万吨，中国二重自由锻水压机： 19世纪末

2、，美国（全球首台） 1.26万吨 1961年， 上海江南造船厂 1.2 万吨 2006年， 齐齐哈尔一重 1.5 万吨 2007年， 四川德阳二重 1.6 万吨 全世界曾先后制造过20多台万吨以上的水压机，其中我国在20世纪60年代初制成2台。模锻水压机： 德国：19世纪40年代最先制造出 1.8万吨的巨型模锻水压机。 目前全世界共有万吨级模锻液压机30余台（美、俄各有10余台，约占总台数和总吨位的70），其建造背景均源于航空、航天工业发展的需要。模锻水压机： 目前，世界上拥有 4万吨级以上模锻水压机的国家只有美、俄、法 3国： 俄罗斯：7.5万吨级（目前最大吨位）2台 （A380 起落架就是

3、在该设备上完 成的） 法 国：6.5万吨级1台 美 国：5万吨级4台模锻水压机（中国）： 目前最大的是 3万吨级，重庆市西南铝业集团有限公司，于1971年制造。 现有的模锻水压机吨位较小，框梁等航空模锻件大多采用焊接结构，无法实现整体化，不能完全满足大型飞机对综合性能、可靠性和寿命的要求。模锻水压机（中国）： 2007年12月，中国二重在四川德阳宣布，大飞机制造的关键设备世界最大的模锻水压机（ 8万吨）项目已获中国国家发改委批准并正式启动。总投资15亿元，建设期限两年半。3.1 液压机的工作原理、特点及分类一、液压机的工作原理1、 工作原理：帕斯卡原理2、 基本结构（常用：三梁四柱式结构） 本

4、体 上横梁、下横梁、活动横梁、立柱 液压系统二、液压机的工作循环过程1、 液压机的传动方式 泵直接传动 泵-蓄势器传动（多用于大型液压机）2、 泵直接传动的工作循环过程 充液行程（空程向下）； 工作行程； 保压； 回程； 停止； 顶出缸顶出； 顶出缸回程。3、 泵-蓄势器传动三、液压机的特点 1） 易于实现很大的工作压力、较大的工作空间； 2） 易于实现较长的工作行程，且行程中的任何位置均可产生最大的压力，可进行长时间保压； 3） 工作平稳，撞击、振动和噪声小； 4） 调压、调速方便，可适应不同成形工艺的要求。不易超载，模具容易得到保护； 5）本体结构简单，操作方便，制造容易。四、液压机的分类

5、 类别代号：Y，分为十个组别：1） 手动液压机2） 锻造液压机3） 冲压液压机4） 一般用途液压机5） 校正、压装用液压机6） 层压液压机 胶合板、刨花板、纤维板、绝缘材料7） 挤压液压机 线材、管材、棒材、型材、工件拉深、穿 孔等8） 压制液压机 粉末冶金、人造金刚石、耐火砖、碳极、 塑料、橡胶9） 打包、压块液压机10）其他液压机 轮轴压装、电缆包覆、模具研配液压机的型号表示方法： Y () () 第1位：类代号（Y：液压机）第2位：同一型号产品的变型顺序号（表示次要 参数在基本型号上所作的改进，以 A、 B、C表示）第3位：组型（系列）代号第4位：通用特性代号第5位：分隔符“-”第6位：

6、公称压力（X10KN）第7位：产品的重大改进顺序号（以A、B、C表 示）3.2 液压机的本体结构 本体结构由机架部分、液压缸部分、运动部分及其导向装置组成。一、典型结构形式概述1、 梁柱组合式 常用：三梁四柱式结构2、 单臂式（单柱式）整体单柱式 组合式单柱机身3、 双柱下拉式4、 框架式 组合框架式 用于大型设备 整体框架式 常用框架式结构的优点： 刚性好 整体框架式：上下横梁、立柱铸为整体 组合框架式：采用预应力结构 导向精度高 抗疲劳能力强（指组合式框架）二、机架部件（最常见：梁柱组合式机架）1、 立柱 作用： 支撑机架，承受全部工作载荷； 给活动横梁导向。 对立柱的要求： 具有较高的强

7、度、刚度和精度。 立柱材料、结构尺寸、制造质量、与横梁的连接方式、预紧程度等对液压机的工作性能影响很大。1） 立柱与横梁的连接形式 双螺母式：加工、安装、维修方便，但螺 母较易松动。在中小压力机中 应用较普遍。注意：如何将上下横梁及立柱装到一起？ 如何保证三个横梁的平行？ 如何防止螺母松动？双螺母式 锥台式：双锥台式、单锥台式。 （自动对中，和横梁无间隙） o 双锥台式：刚性较好，但对加工尺寸精 度要求高，尺寸不准易造成 很大的装配应力（上下横梁 之间的距离取决于两个锥台 之间的距离）； o 单锥台式：消除了双锥台配合加工难度 大的困难。 注意：锥台式横梁和立柱的锥面磨损后不易维修，且立柱安装

8、困难。 锥套式 用与立柱分离的锥套代替锥台，可减轻应力集中，便于调整对中。但锥套易松动，多用于大型液压机。注意：锥套松动后可能出现什么问题？如何避 免？注意：加热孔；立柱的受力；立柱与梁的配合；图d、e多东西。预紧时哪个螺母更容易拧动？双螺母式2） 立柱的结构与材料 材料 35、45、40Cr、20MnV、20MnSiMo 等 结构 2500吨以下：实心立柱，两端有加热孔， 用于预紧 3000吨以上：空心立柱，大尺寸不易锻透3） 立柱的预紧方式 注意：为什么要预紧？何处被预紧？ 加热预紧 过程：o 立柱、横梁安装到位； o 内外螺母冷态拧紧； o 加热立柱两端； o 拧紧外螺母； o 冷却后即

9、产生很大的预紧力。 超压预紧 过程： o 液压机加载到公称压力的1.25倍； o 螺杆受拉弹性伸长； o 此时拧紧内螺母即可。 因立柱及横梁受力变形，超压预紧难以保证预紧后设备的水平度和垂直度。4） 立柱的导向 活动横梁和立柱配合处装有导套，导套的结构和间隙是否合理将直接影响到立柱和机架的受力情况： 圆柱面导套 球面导套：单球面、双球面 可转动角度大 可转动角度小 圆柱面导套 结构简单，便于加工。由两瓣组成，便于拆装。偏载时导套与立柱变为线接触甚至点接触，使机架受力不佳，易磨损。用于小型液压机。 球面导套（单球面、双球面） 球面导套和球面支承能够相对滑动，使立柱与导套保持面接触，改善了机架受力

10、情况，用于大中型液压机。 o 当活动横梁与柱塞均为球铰连接时，采 用双球面导套； o 当柱塞与活动横梁刚性连接时采用单面 球铰。柱塞与活动横梁的连接形式 刚性连接 刚性连接 球面连接 2、 横梁（上横梁、下横梁、活动横梁）结构：空心箱形结构，中间加设肋板。由整体 铸造或钢板焊接而成。中小型液压机横 梁多为整体结构，大型液压机一般为组 合式，并用键和拉紧螺栓连接。材料：生产批量较大的小型液压机，其横梁材 料多为HT200、ZG270-500；单件小批生 产时，多采用Q235或16Mn钢板焊接。焊接下横梁三、液压缸部件1、 液压缸结构 柱塞式、活塞式、差动柱塞式三种结构。1） 柱塞式液压缸 只能单

11、方向作用，对缸体内壁表面的要求低，结构简单、制造容易。 用于主工作缸、回程缸、工作台移动缸、平衡缸等。2） 活塞式液压缸 可在两个方向上作用，两个方向上都要求密封。缸体内表面全长均需加工，精度及表面光洁度要求高，结构较复杂，在中小型液压机上应用普遍。3） 差动柱塞式液压缸（双头柱塞缸） 导向及承受偏心载荷能力好。多用于卧式液压机，或做回程缸。2、 导套与密封1） 液压缸导套 保证活塞、柱塞运动方向正确。导套长度与工作柱塞直径之比一般为0.5-1.0。2） 密封圈 作 用：防止液压油泄露，保持油压。 材 料：夹布橡胶、聚氨酯橡胶、聚四 氟乙烯塑料、尼龙等 截面形状：O形、V形、U形、Y形，等3、

12、 液压缸的支承形式1） 法兰支承2） 缸底支承缸底以螺母固定 对分卡环固定 螺栓+压环固定 看看这个油缸是如何固定到上横梁的4、 液压缸损坏情况及原因分析1） 损坏情况 裂纹：法兰与缸壁连接处、缸底圆角处、 圆筒侧壁处； 气蚀：缸体内壁，尤其进液孔处。产生蜂 窝状麻点。2） 损坏原因分析 设计角度：结构尺寸设计不合理 加工制造：加工质量、刀痕应力集中 安装使用：液压缸法兰与横梁的接触面积 过小，可能形成局部接触。5、 附属装置1） 顶出装置 工作过程 浮动压边过程(压边 力由溢流阀控制)注意：油缸上、下腔进油处2） 活动横梁保险装置 功能：保证活动横梁在任意位置悬停 工作过程：液压机不工作时，

13、将活动横梁 提升到最高位置，然后油缸将 支撑杆推到位。正常工作时， 保险装置应缩回。3） 打料装置4） 冲裁缓冲器目的：减缓材料被冲断时的能量释放，保护设 备（板料被冲断之前就要起作用）。原理：节流。速度 快时节流阀 阻力大，速 度慢时阻力 小。3.3 液压系统一、对液压系统的要求1、 能够实现对模时的调整动作，手动操作或 半自动操作；2、 能够实现空程快速运动和回程快速运动；3、 工作压力不能太高，一般20-30MPa；4、 大中型液压机一般要求具有压力分级；5、 工作行程结束，回程将要开始前能够对主 缸进行卸压，以减少对设备的冲击。二、液压元件辅助元件：油箱、油管、管接头、蓄能器等动力元件

14、：液压泵执行元件：液压缸、液压马达。将油压能量转 变为机械能。控制元件：各种控制阀。控制液压系统油液的 压力、流量及其流动方向，满足执 行元件对速度、力、和运动方向的 要求。分为：方向控制阀、压力控 制阀、流量控制阀。三、典型液压机Y32-315液压系统分析1、电机起动动作： 主油泵3、控制油泵1启动； 所有电磁铁处于断电状态，3 输出的油经 10和 4流回油箱； 1 输出的油经溢流阀2 流回油箱，油压保 持恒定。注意：主缸、顶出缸上下腔的油2、活动横梁 快速下降动作： 电磁铁1YA、5YA通电，10、11换到右位； 控制油打开阀12，主缸下腔的油经12、10 及4流回油箱，活动横梁下行； 阀

15、14打开(负压作用)，主缸上腔通油箱； 3 输出的油经10、16流入主缸上腔。注意：主缸、顶出缸上下腔的油3、活动横梁 慢速下降动作： 活动横梁接近工件时，触动行程开关ST2， 5YA 断电，11复位，12关闭； 主缸下腔的油经背压阀13、10、4 流入油 箱； 主缸上腔负压消失，14关闭，活动横梁慢 速下行。注意：主缸、顶出缸上下腔的油4、加压5、保压加压动作： 电磁铁和阀状态同前，模具接触工件，主 缸上腔压力上升到一定值后推动液动滑阀 15换位（换到上位，为卸压做准备），主 缸下腔的油可经13、18流回油箱。保压动作： 1YA 断电，14、16封闭主缸上腔，保压。注意：保压时主缸下腔的油由

16、谁来封闭？压力 继电器17的作用？15上位箭头有误！6、卸压回程动作： 2YA 通电，10换左位，使14中的卸荷阀开 启，主缸压力下降； 压力油经15上位将18打开，压力油经10、 18流回油箱（注意：15上位箭头有误）； 主缸压力降到一定程度，15靠弹簧复位， 18关闭，14打开，压力油经10、12进入主 缸下腔，回程，主缸上腔经14通油箱。7、顶出缸顶出动作： 1YA和2YA断电，3YA通电，4换左位，压力 油经10、4 进入顶出缸下腔； 顶出缸上腔经4通油箱，实现顶出。8、顶出缸回程动作： 4YA通电，4换右位，压力油经10、4 进入 顶出缸上腔； 顶出缸下腔经4通油箱，顶出活塞退回。9、浮动压边动作： 活动横梁下行前 3YA通电，顶出缸升到上 死点后 3YA断电； 压边圈压住板料后，迫使顶出缸活塞同步 下行（注意：压边力大小的控制）； 顶出缸下腔的油经6、5回油箱，顶出缸上 腔从油箱吸油。10、停