材料成形设备及控制塑性成形设备第章

第9章液压机9.1.1概述液压机的基本工作原理是帕斯卡原理。它利用液体的压力能，依靠静压作用使工件变形，或使物料被压制成型。液压机通常由主机、操纵控制系统及泵站三大部分组成。一、液压机工作原理及分类1、工作原理图9-1YQ32系列液压机图9-2液压机工作原理1、小柱塞2、大柱塞如图，两个充满工作液体的具有柱塞或活塞的容腔由管道连接，当小柱塞上作用的力为F1时，在大柱塞上将产生向上的作用力F2，迫使制件变形，且：F2=F1×A2/A1A1、A2分别为小柱塞和大柱塞的工作面积。按工作介质分类：液压机的工作介质为液体，主要有两种，采用乳化液的一般称为水压机，采用油的称为油压机。水压机——乳化液价格便宜，不燃烧，不易污染工作场地，故耗油量大的以及热加工用的液压机多为水压机。油压机——在防腐蚀、防锈和润滑性能方面，油优于乳化液。但油的成本高，也易污染工作场地。2、分类二、液压机的特点与应用1、优点：

容易获得最大压力。容易获得大的工作行程，并能在行程的任意位置发挥全压，适合要求工作行程大的场合。容易获得大的工作空间。压力与速度可以在大范围内方便地进行无级调节，而且可按工艺要求在某一行程作长时间的保压。另外，还便于调速和防止过载。设计、制造、操作和维修方便，便于实现遥控与自动化。2、缺点：

对液压元件精度要求较高，结构较复杂，机器的调整和维修比较困难。高压液体易泄露，不但污染工作环境，浪费压力油，对于热加工场所还有火灾的危险。效率较低，且运动速度慢，降低了生产率，对于快速小型的液压机，不如曲柄压力机简单灵活。3、液压机主要应用领域：

金属薄板件的冲压拉深成形工艺。主要用在汽车、家电行业中金属覆盖件的成形加工。金属机械零件的压力成形。主要包括模压成形、金属型材的挤压成形、冷热模锻、自由锻造等加工工艺。粉末制品行业。如磁性材料、粉末冶金等。非金属材料的压制成形，如SMC成型、汽车内饰件的热压成型、橡胶制品等。木制品的热压成型。比如植物纤维板材、型材的热压加工。其他应用。如压装、校正、塑封、压印等工艺。三、液压机的分类1、按用途分类手动液压机：一般为小型液压机，用于压制、压装等工艺。(2)锻造液压机：用于自由锻造、钢锭开坯以及有色与黑色金属模锻。(3)冲压液压机：用于各种板材冲压。校正压装液压机：用于零件校形及装配。(5)层压液压机：用于胶合板、刨花板、纤维板及绝缘材料板等的压制。行程大，层数多，层间距离大，可压制的板数较多。(6)挤压液压机：用于挤压各种有色金属和黑色金属的线材、管材、棒材及型材。(7)压制液压机：用于粉末冶金及塑料制品压制成型等。(8)打包、压块液压机：用于将金属切屑等压成块及打包等。图9-4YS系列手动液压机图9-5YDZ1000柱式自由锻造液压机图9-6YQ27系列单动冲压液压机图9-8YJ61系系列列金金属属挤挤压压液液压压机机图9-7YHL41系系列列单单柱柱校校正正压压装装液液压压机机2、、按按动动作作方方式式分分类类(1)上上压压式式液液压压机机：：该该类类液液压压机机的的工工作作缸缸安安装装在在机机身身上上部部，，操操作作方方便便，，容容易易实实现现快快速速下下行行，，应应用用最最广广。。(2)下下压压式式液液压压机机：：该该类类液液压压机机的的工工作作缸缸装装在在机机身身下下部部，，重重心心位位置置较较低低，，稳稳定定双动液压机：上活动横梁分为内、外滑块，分别由不同的液压缸驱动，压力为内外滑块压力的总和。工作方式灵活，适合金属板料的拉深成形，在汽车制造业应用广泛。(4)特种液压机：如角式液压机、卧式液压机等。图9-10Y34系列列下压式油压压机图9-9下下压式液压机机工作原理图9-11Y71系列列上压式四柱柱型液压机图9-12双双动液压机机图9-13卧卧式金属挤挤压成型液压压机3、按机身结结构分类(1)柱柱式液压机：：液压机的上上横梁与下横横梁（工作台(2)整体框架式液压机：机身由铸造或型钢焊接而成，一般为空心箱形结构，抗弯性能较好，立柱部分做成矩形截面，便于安装平面可调导向装置。活动横梁运动精度较高，在塑料制品和粉末冶金、薄板冲压液压机中获得广泛应用。4、按传动形形式分类(1)泵泵直接传动液液压机：每台台液压机单独独配备高压泵泵，中小型液液压机多为这这种传动形式式。(2)泵泵蓄能器传动动液压机：高高压液体采用用集中供应的的办法，可节节省资金，提提高液压设备备的利用率，，但需要高压压蓄能器和一一套中央供压压系统，以平平衡低负荷和和负荷高峰时时对高压液体体的需要。在9.1.2主主要技术参参数一、最大总压压力（工称压压力）液压机的最大总压力或称液压机的的吨位，是表表示机器压制制能力的主要要参数，一般般用它表示机机器规格。例例如国产ＳＹＹ－250液液压机即表示示最大总压力力为250吨吨的塑料（ＳＳ）液压机（（Ｙ）。液压压机的最大总总压力是根据据成型制品所所需的压制能能力来定，压压制能力可按按下式计算。。N-压制能力力（吨）。P0-压制压力（（公斤/cm2)。F-压制面积积cm2。n-模具内成成型型腔的数数目。二、工作液的的压力工作液压力是是液压机设计计中比较重要要的参数。工工作液压力的的高低影响工工作油缸的大大小、液压机机的结构尺寸寸、液压传动动系统的设计计以及机器的的维修等一系系列问题。因因此，在确定定工作压力时时，一定要考考虑各方面的的因素，按照照压力标准系系列进行确定定。目前国内内塑料液压机机所使用的工工作压力有160、300、320、500公斤／cm2等数种，多数数用300公斤／cm2左右的工作压压力。液压机机的工作压力力不宜过低，，否则，为了了满足液压机机最大总压力力的需要，就就要有较大的的工作油缸，，使液压机结结构庞大，重重量增加。三、最大回回程力最大回程力力：活动动横梁在回回程时要克克服各种磨磨擦阻力、、回油压力力以及构件件重力（上上压式）。。经验值估算算为Ｆ（最最大总压力力）的20-50%。四、升压时时间升压时间虽虽然在一些些液压机的的性能参数数中并未列列出，但它它却是液压压机一个比比较重要的的技术指标标。因为在在塑料压制制过程中不不仅需要液液压机产生生足够的力力，而且当被压压制塑料正正处于粘度度最低、流流动性最好好时，要求求液压机的的压力能迅迅速达到最最大值，才才能保证塑塑料充满模模具，得到到满意的制制品。因此，液压压机工作压压力必须在在一定时间间内升高到到所需要的的数值。根根据经验，，目前500吨以以下的塑料料液压机，，要求升为了保证塑塑料充模均均匀，升压压时间在一一个合适的的值。升压压时间太长长，会使整整个成型同同期延长，，升压时间间太短，短短时间内压压力骤升，，不利于散散热，也不不利于排气气。项目、型号单位YC32-315公称力KN3150顶出力KN630回程力KN600工作液体最大压力MPa25滑块距工作台最大开口(A)mm1250滑块最大行程(B)mm800顶出器最大行程(G)mm300滑块行程速度下行mm/s120工作mm/s6～12回程mm/s60顶出器行程速度顶出mm/s55回程mm/s100工作台有效面积(E×D)mm1200×1260立柱中心距左右mm1400前后mm900工作台面距地面高(I)mm650电动机功率KW22.6机器外形尺寸前后（F）mm200左右（G）mm2360地面以上高（H）mm4175机器重量t161主压油缸型号YG300/220-1850数量1只公称推力2000KN行程1850mm2门盖油缸型号YG160/105-1160数量1只公称推力530KN行程1160mm3小门油缸型号YG110/70-300数量2只公称推力250KN行程300mm4液压系统工作压力25MPa5压缩室尺寸1400×700×600mm6包块截面尺寸(200～300)×700×280mm液压机型号号表示方法法：图9-14液压机机型号表示示方法例如：Y32A—315表示示最大总压压力为3150kN，经过一一次变型的的四柱立式式万能液压压机，其中中32表示示四柱式万万能液压机机的组型代代号。9.2液液压机动力力装置液压机的泵泵站即动力力装置必须须产生所需需的流量计计压力的高高压液体。。一般动力力装置的常常见形式有有泵直接驱动动传动式和泵-蓄能器器传动两大类。简单的液压压控制系统统简介液压机的工工作循环一一般包括：：空程向下保压、回程、停止、顶出缸顶出、顶出缸回程等。1.泵直接驱动传动式液压机的特点1）活动横梁的行程速度取决于泵的供液量，与工艺过程中的锻件变形阻力无关。2）泵的供液压力和所消耗的功率与本加工工件的变形阻力有关，工件变形阻力↑→泵的供液压力和所消耗的功率↑，反之则减小。3）泵站系统简单，占地面积小，基本投资省，日常维护和保养方便。泵直接驱动动传动原理理泵直接传动动的液泵按按液压机的的最大工作作速度和工工作压力的的选定，由由于油泵压压力、流流量及功率率的增大，，使得泵直1.泵-蓄蓄能器传动动液压机的的特点1）液压泵泵和蓄能器器的供液压压力保持在在蓄能器压压力波动值值范围内2）能力的消耗与液压机行程的大小成正比，而与工件变形阻力无关。3）液压机工作行程的速度取决于工件的变形阻力，阻力大时，速度小。4）基本投资大，占地面积大。泵-蓄能器器传动原理理目前，泵-蓄能器传传动方式已已被多个领领域所淘汰汰，在国内内大多用于于热态金属属的挤压与与锻造9.3液压压机的典型型液压系统液压系统液压机的两两大组成部部分之一。。控制液压机机和辅助机机构的行程程和动作。。一般为高压压、大流量量系统。液压机液压压系统的一一般要求：：1）能实现现调整、手手动、半自自动操作。。2）能实现现空程和回回程快速运运动。3）根据具具体情况确确定液体压压强，多为为20~32MPa。4）回程要要求预泄压压。5）中型以以上要有压压力分级。。液压系统之之一（一般般通用滑阀式）油缸动作电磁铁动作1YA2YA3YA4YA5YA主缸空程下降++慢速及加压+保压卸压和回程+停止顶出缸顶出+顶出退回+停止液压缸部件件液压机的执执行机构三种结构：：活塞缸：应应用于中小小型液压机机。柱塞缸：应应用与大中中型液压机机。差动柱塞缸缸：应用与与卧式液压压机。主要组成部部件：缸体、柱塞塞（活塞））、导套、、密封等。。附属装置-液压垫（（顶出缸））作用类同于于曲柄压力力机中的气气垫不同点：易于获得大大的作用力力。压力稳定且且调整容易易。动作控制灵灵活。9.5机机身作用：承受全部工工作载荷。。安装其它零零部件。为活动横梁梁提供导向向。常见见结结构构：：梁柱柱式式、、单单臂臂式式、、组组合合框框架架式式、梁柱柱式式机机身身传统统结结构构，，应应用用广广泛泛（（几几乎乎常见有三梁四柱式、多柱式、双柱下拉式、三柱卧式、四柱卧式等。组成方式：用立柱内、外螺母将上、下横梁联结成刚性框架。特点：结构简单、制造容易、精度一般。三梁梁四四柱柱式式液压压机机的的传传统统结结构构。。应用用最最为多柱式式立柱重要支支撑与与受力力件，，多为为锻件件，要要求严严格。。常用材材料：：35、45、、40Cr、20MnMo、、20MnSiMo等。。导向部部分光光滑（（Ra0.8以以下）），表表面耐耐磨。。中小型型为实实心，，3000吨以以上空空心。。与立柱柱联结结形式式有多多种。。预紧方方法与与曲柄柄压力力机立立柱预预紧相相同。。立柱与与横梁梁的联联结形形式立柱导导套安装在在活动动横梁梁上，，以立立柱为为导轨轨进行行导向向。一般采采用较较软的的材料料，目目的：：不会磨磨损立立柱表表面。。摩擦面面的杂杂质会会嵌入入导套套，不不会划划伤立立柱。。多为剖剖分式式，有有3~5ºº斜度度。横梁梁特点：：外形轮轮廓大大、承承受载载荷大大、局局部接接触应应力大大。一般为为箱形形结构构。制造方方法：：铸造——重量量较大大，适适用于于中小小型批批量生生产。。焊接——重量量较轻轻，适适用于于大中中型生生产。。横梁的的结构构框架式式机身身一般为为组合合框架架式，，类似似曲柄柄压力力机的的机身身主要特特点：：刚度好好。导向精精度高高。抗疲劳劳性能能好。。制造难难度大大，成成本高高。操作不不如梁梁柱式式方便便。应用：：冲压、、锻造造、挤挤压等等。单臂式式机身身类同于于开式式曲柄柄压力力机机机身。。多用于于锻造造、校校直、、厚板板冲压压等。。几点注注意不同结结构机机身强强、刚刚度一一般符符合如如下关关系：：框架式式>梁梁柱式式>单单臂式式。但操作作方便便与工工艺适适应性性常常常正好好相反反。上传动动油压压机一一般不不用于于热成成形。。偏心载载荷不不可过过大。。9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。14:16:3514:16:3514:1612/29/20222:16:35PM11、以我独沈沈久，愧君君相见频。。。12月-2214:16:3514:16Dec-2229-Dec-2212、故人江海海别，几度度隔山川。。。14:16:3514:16:3514:16Thursday,December29,202213、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。12月月-2212月月-2214:16:3514:16:35December29,202214、他乡生白发发，旧国见青青山。。29十二月月20222:16:35下午14:16:3512月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月222:16下下午12月-2214:16December29,202216、行行动动出出成成果果，，工工作作出出财财富富。。。。2022/12/2914:16:3514:16:3529December202217、做前，，能够环环视四周周；做时时，你只只能或者者最好沿沿着以脚脚为起点点的射线线向前。。。2:16:35下午午2:16下午午14:16:3512月-229、没有失败，，只有暂时停停止成功！。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。14:16:3514:16:3514:1612/29/20222:16:35PM11、成功就就是日复复一日那那一点点点小小努努力的积积累。。。12月-2214:16:3514:16Dec-2229-Dec-2212、世间成事，，不求其绝对对圆满，留一一份不足，可可得无限完美美。。14:16:3514:16:3514:16Thursday,December29,202213、不知香积寺寺，数里入云云峰。。12月-2212月-2214:16:3514:16:35December29,202214、意志坚坚强的人人能把世世界放在在手中像像泥块一一样任意意揉捏。。29十十二月20222:16:35下午午14:16:3512月-2215、楚塞塞三湘湘接，，荆门门九派派通。。。。十二月月222:16下下午午12月月-2214:16December29,202216、少年十十五二十十时，步步行夺得得胡马骑骑。。2022/12/2914:16:3514:16:3629December202217、空山新雨后后，天气晚来来秋。。2:16:36下午2:16下下午14:16:3612月-229、杨柳散和风风，青山澹吾吾虑。。12月-2212月-22Thursday,Decem