冲压模液压系设计

题目冲压模液压系设计1、课程设计的目的学生在完成《液压传动与控制》课程学习的基础上，运用所学的液压基本知识，根据液压元件，各种液压回路的基本原理，独立完成液压回路设计任务；从而使学生在完成液压回路设计的过程中，强化对液压元器件性能的掌握，理解不同回路在系统中的各自作用。能够对学生起到加深液压传动理论的掌握和强化实际应用能力的锻炼。2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）冲压模的凸模安装在油缸上，凹模安装在工作台上，在工作台上10mm处安装有一接近开关，当冲压油缸快速下行到接近开关处时，变为慢速下降，直到将钢板冲进凹模，到达凹模的底部时，开时保压5秒，然后快速返回。设计参数，快速下行速度：0.04m/s；慢进下行速度：0.007m/s；快速返回速度：0.05m/s最大冲压力：125KN；快速行程:350mm；慢事行程：100mm，起动时间为0.2s。3、主要参考文献[1]成大先.机械设计手册[M]。北京：化学工业出版社，2004.[2]李壮云.中国机械设计大典[M]。南昌:：江西科学技术出版社，2002.1[3]王文斌.机械设计手册[M]。北京：机械工业出版社，2004.8[4]雷天觉.液压工程手册。北京。机械工业出版社。19904、课程设计工作进度计划内容学时明确主机对液压系统的要求，进行工作过程分析4初步确定液压系统的参数，进行工况分析和负载图的编制14确定液压系统的方案，拟定液压系统图4确定液压系统零件的类型，并选择相应的液压元件，确定辅助装置4液压系统的性能运算2集成块的结构设计和制图及编制技术文件12合计1周

指导教师（签字）

日期年

月

日教研室意见：年

月

日学生（签字）：接受任务时间：

年

月

日

注：任务书由指导教师填写课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称

评分项目分值得分评价内涵工作表现20%01学习态度6

遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。02科学实践、调研7

通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。03课题工作量7

按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。能力水平35%04综合运用知识的能力10

能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。05应用文献的能力5

能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。06设计（实验）能力，方案的设计能力5

能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、完整。07计算及计算机应用能力5

具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。08对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力）10

具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。成果质量45%09插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度5

符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。10设计说明书（论文）质量30

综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。11创新10

对前人工作有改进或突破，或有独特见解。成绩

指导教师评语指导教师签名：年月日

摘

要冲压模液压机是一种用静压来加工金属、塑料、橡胶、粉末制品的机械，在许多工业部门得到了广泛的应用。液压机的类型很多，其中四柱式液压机是最为典型，应用也最广泛。这种液压机在它的四个立柱之间安置着主、辅两个液压缸。主液压缸驱动上滑块，实现“快速下行—慢速下行、加压—保压—卸压换向—快速返回—原位停止”的动作循环。在这种液压机上，可以进行冲剪、弯曲、翻边、拉深、装配、冷挤、成形等多种加工工艺。关键词冲压模，集成块目

录摘要………………………Ⅰ1明确系统设计要求………………………11.1设计要求………………11.2设计任务说明…………11.2.1冲压模液压系统的工作原理…………………11.2.2主机动作循环图………………12运动参数和负载参数分析………………23确定液压缸参数编制工况图……………44拟定液压系统图……………75液压元件的选择…………95.1液压泵………………95.2阀类元件及辅助元件…………………95.3油管元件………………105.4油箱的容积计算………………………116液压系统性能的运算……………………126.1压力损失和调定压力的确定………126.1.1沿程压力损失……………………126.1.2局部压力损失…………126.1.3总的压力损失……………………136.1.4压力阀的调定值计算……………136.2油液温升验算…………137油箱设计……………………157.1壁厚、箱顶及箱顶元件的设计……………157.2箱壁、清洗孔、吊耳、液位计的设计……………………157.3箱底、放油塞及支架的设计………………167.4油箱内隔板及除气网的设置……………167.5油箱的装配图及零件图的绘制…………16参考文献……………………171

明确系统设计要求1.1设计要求1、主机的用途、主要结构、总体布局；主机对液压系统执行元件在位置布置和空间尺寸以及质量上的限制。2、主机的工艺流程或工作循环；液压执行元件的运动方式（移动、转动或摆动）及其工作范围。3、主机各液压执行元件的动作顺序或互锁要求，各动作的同步要求及同步精度。4、液压吃性元件的负载和运动速度的大小及其变化范围。5、对液压系统工作性能（如工作平稳性、转换精度等）、工作效率、自动化程度等方面的要求。6、液压系统的工作环境和工作条件，如周围介质、环境温度、湿度、尘埃情况、外界冲击振动等。7、其他方面的要求，如液压装置在外观、色彩、经济性等方面的规定或限制。1.2设计任务说明1.2.1冲压模液压系统的工作原理及参数：冲压模的凸模安装在油缸上，凹模安装在工作台上，在工作台上10mm处安装有一接近开关，当冲压油缸快速下行到接近开关处时，变为慢速下降，直到将钢板冲进凹模，到达凹模的底部时，开时保压5秒，然后快速返回。设计参数，快速下行速度：0.04m/s；慢进下行速度：0.007m/s；快速返回速度：0.05m/s最大冲压力：125KN；快速行程：350mm；慢事行程：100mm，起动时间为0.2s。1.2.2主机动作循环图，如图1.1所示图1.12运动参数和负载参数分析由于冲压机作上下直线运动，且行程不大（450mm），故可选择单杆活塞液压缸作执行件。根据技术要求和已知参数对液压缸各工况负载进行计算，计算结果如下见表2.1：表2.1液压缸各工况负载工况计算公式外负载/N其它工况质量忽略不计0慢速压制F=125000125000

根据已知参数，各工况持续时间近似计算结果见表2.2表2.2各工况持续时间工况计算公式时间/s快速下降8．75慢速压制14.28保压5快速返回9

利用以上数据并在负载和速度过渡过阶段做粗略的线性处理得如图所示的冲压机液压缸负载循环图和速度循环图如图2.1所示。图2.1液压缸负载循环图和速度循环图3确定液压缸参数编制工况图（1）计算液压缸有效面积根据GB/T2346-1988(机械设计手册）先选择液压缸的工作压力将液压缸的无杆腔作为主工作腔，考虑到液压缸下降时，滑块自重采用液压方式平衡，即要有一定的背压力，通过调节溢流阀3来产生背压力，取背压力，则可计算出液压缸无杆腔的有效面积，取机械效率为液压缸无杆腔的有效A1=面积：液压缸内径：按GB/T2348-1993，取标准值D=90mm。根据快速下降与快速上升进的速度比确定活塞杆直径d，根据；，取标准值d=40mm,液压缸的实际有效面积为：对于双作用单活塞缸来说，活塞受力如下图3.1所示。图3.1——活塞无杆腔侧有效面积，,——活塞有杆腔册有效面积，P——供油压力（工作油压），MPaD——活塞直径（即液压缸内径），md——活塞杆直径，m（2）液压缸在工作循环中各阶段的压力和流量计算见表3.1表3.1循环中各阶段的压力和流量工作阶段计算公式负载/N工作腔压力/Pa输入流量快速下降启动34110025615.36恒速减速压制保压12500044.82.688快速返回启动00__恒速0025515.3制动00__

（3）循环中各阶段的功率计算如表3.2：表3.2循环各阶段的功率减速保压

由表3.1和3.2的数据绘出工况图3.2图3.2液压机液压缸工况图4

拟定液压系统图考虑到液压机工作时所需功率较大，固采用容积调速方式：（1）当液压缸反向回程时，泵全流量供油。液压缸的运动方向采用三位四通WE型电磁换向阀和二位二通电磁换向阀控制。停机时三位四通换向阀处于中位，使液压泵卸荷；（2）为了防止压力头在下降过程中因自重而出现速度失控的现象，在液压缸有杆腔回路上设置一个调速阀阀；（3）为了压制时保压，在无杆腔进油路上和有杆腔回油路上设置一个液控单向阀；（4）为了防止液压缸下降过程中压力头由于自重