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1、第三章 液压机,应用范围,板材压制成形，管、棒、线、型材挤压成形，金属锻造成形、粉末冶金，塑料及橡胶制片，胶合板压制、耐火砖压制，轮轴压装、校直等。,用途和特点： 本机器适用于可塑性材料的压制工艺，如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等工艺，也可用于校正、压装、砂轮成型，冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型工艺。,YS30-25单臂式液压机,本机器为集中按钮控制，可实现手动调整和半自动循环两种操作规范。,本机器的工作压力、快速下行和减速下行的行程范围，可根据工作需要进行调节。它能实现带顶出和不带顶出两种工作方式，每种工作方式中又有定压成型和定程成型两种工艺动作可供选择。主缸在压制后具有保压、
2、延时及回程等功能，而顶出时则有顶出延时、退回等动作。保压延时和顶出延时的时间均可由时间继电器调定。,本机具有独立的动力系统从机身内部自由移出，便于调整及维修。液压装置系板式阀集成，结构紧凑，动作可靠。,第一节 液压机的工作原理、特点及分类,根据静态下密闭容器中液体压力等值传递的帕斯卡原理制成，是一种利用液体的压力来传递能量以完成各种成形加工工艺的机器。,一、液压机的工作原理,工作原理,由于A2A1，使得F2F1；,液压机能利用小柱塞（泵的柱塞）上较小的动作力F1在大柱塞（液压机的柱塞）上产生很大的力F2,2、液压机基本结构,本体由上、下横梁、活动横梁、四根立柱组成；立柱通过螺母与上、下横梁紧固
3、连接，组成封闭的框架（称为机身）。,由本体和液压系统两部分组成；,工作缸固定在上横梁的缸孔内，工作缸的活塞与活动横梁相连接；,活动横梁下表面和下横梁的上表面有T形槽，用于安装模具；,活动横梁通过导向套导向，沿立柱上下活动；,回程时，工作缸下腔通高压液体；,工作时，工作缸上腔通高压液体，推动活塞、活动横梁及模具上下运动；,顶出缸下腔通高压液体，可使顶出活塞上升顶出工件。,3、液压控制系统简介,通过两个三位四通换向阀来实现液压机的各种行程动作。,液压机的工作循环：,空程向下、工作行程、保压、回程、停止、顶出缸顶出、顶出缸回程等；,（1）空程向下 （快速下行）：,换向阀3置于回程位置，换向阀5置于工
4、作位置；,不足油液由充液罐10通过充液阀9补充。,（2）工作行程 （慢速下行）：,换向阀3置于回程位置，换向阀5置于工作位置；,当上模接触工件后，下行阻力增大，工作缸上腔压力增大，充液阀9自动关闭（慢行）。,（3）保压,换向阀3置于回程位置，换向阀5置于停止位置；,液压泵通过换向阀5卸荷，工作缸上腔油液被液控单向阀8封闭在缸内（保压）。,（4）回程,换向阀3置于回程位置， 换向阀5置于回程位置；,工作缸上腔油液打开液控单向阀9排入充液罐中。,（5）停止,换向阀3置于停止位置， 换向阀5置于停止位置；,工作缸下腔油液被液控单向阀7封闭在缸内（活塞可停靠在任意所需位置）。,液压泵通过换向阀3中位卸
5、荷；,（6）顶出缸顶出,换向阀3置于顶出位置，换向阀5置于停止位置；,顶出缸下腔通油，顶出活塞上升顶出工件。,（7）顶出缸回程,换向阀3置于回程位置，换向阀5置于停止位置；,顶出缸上腔通油，顶出活塞下行。,液压机的工作介质,乳化液（2的乳化脂和98的软水）（又称水压机）,机械油（又称油压机）,二、液压机的特点及分类,液压机表示方法,液压机属锻压机械，类型代码为Y,例：YA32315,2、液压机的特点,1）易于得到较大的总压力及较大的工作空间；,2）易于得到较大的工作行程，便于压制大尺寸工件，可长时间保压；,3）工作平稳，冲击和振动小，噪声小；,4）调压、调速方便；,5）本体结构简单，标准化、系
6、列化、通用化高。,快速方面不如机械压力机；不太适合冲裁、剪切等切断类工艺；调整、维修比机械压力机困难。,缺点：,第二节 液压机的本体结构,1）尽可能好的满足工艺要求，便于操作；,2）具有合理的强度和刚度，使用可靠，不易损坏；,3）经济性好，质量轻，制造维修方便；,由机架部件、液压缸部件、运动部分及导向装置等组成,一、典型结构形式,机架形式,机架组成,工作缸的数量,立式与卧式,立柱式、单臂式和框架式,立柱式又分为四柱、双柱、三柱及多柱式,单缸、双缸、多缸,一、典型结构形式,机架组成,立柱式、单臂式和框架式,立柱式又分为四柱、双柱、三柱及多柱式等,四柱式,单臂式,框架式,一、典型结构形式,机架形式
7、,立式与卧式,四柱式卧式压机、工作油缸与固定板紧固一起，在油压的作用下活塞杆可横向运动。,四柱卧式液压机，特别适用于钢瓶凹底压制,1、梁柱组合式（三梁四柱式）,由上横梁、下横梁、四个立柱和12个内外螺母组成封闭框架，框架承受全部工作载荷。,2、单臂式,机架为整体铸钢结构或钢板焊接结构。,多用于冲压液压机和小型液压机,单臂式液压机,结构简单，操作方便，但机架刚性较差。,3、双柱下拉式,由两根立柱及上下横梁组成可动的封闭式框架,适用于中小型锻造液压机,4、框架式,刚性好,框架式液压机,整体框架式将上、下横梁与立柱直接铸或焊接为一个整体，取消了螺纹连接，刚度好。,组合框架采用预应力结构，承受工作负载
8、时，框架变形量小。受到偏心载荷时，由于立柱横向尺寸较大，且为箱形结构，抗弯性好。,整体和组合,4、框架式（组合和整体）,框架式液压机,导向精度高,抗疲劳能力强,活动横梁靠安装在框架上的平面可调导向装置导向，抗侧推力能力强，导向精度高。,二、机架部件,1、立柱与横梁的连接形式,双螺母式,立柱与横梁,锥套式,锥台式,通过四个内外螺母与上下横梁固定在一起。 加工、维修方便，被普遍采用；但螺母易松动。,刚性较好，可防止横梁与立柱相对水平运动； 但锥台加工困难，尺寸公差要求高，精度难保证；,通过与立柱分离的锥形套来代替下横梁的内螺母或锥台。多用于大型液压机。,双螺母式,锥台式,通过两个外螺母及立柱上的内
9、锥台与上下横梁固定在一起。,锥套式,2、立柱的结构与材料,立柱材料：35钢、45钢、40Cr、20MnV等；,采用空心立柱（立柱直径较大，防止锻造加工后立柱中心存在原始缺陷）；,立柱多做成实心的，两端带预紧用的加热孔；,中小型液压机,大型液压机,3、立柱的预紧方式,（1）加热预紧,（2）超压预紧,超压预紧时，横梁和立柱都发生挠曲变形，接触面贴合不好，各螺母拧紧程度不同，难以保证机架的水平度和垂直度。,在总压力超过公称压力1.25倍进行加载，立柱受拉伸长，拧紧螺母。,4、立柱的导向,4、立柱的导向,圆柱面导套,有偏心载荷时，活动横梁的倾斜使导套和立柱间的接触变为线接触，甚至点接触，使机架受力情况
10、不好，一般用于小型液压机。,上下共两个，由双瓣组成；,结构简单，加工方便；,4、立柱的导向,双球面导套,活动横梁倾斜时，可保证立柱与导套仍然保持面接触，改善了整个机架的受力情况。,结构复杂，一般用于大中型液压机。,（二）横梁,外形轮廓尺寸大，一般做成空心箱形结构，中间加设肋板；,横梁由整体铸造或钢板焊接制成。铸造结构多用于生产批量较大的中小型液压机。,上横梁、活动横梁、下横梁,肋板一般按方格形或辐射形布置。,活动横梁,上部与柱塞（或活塞杆）相连；,四个角开有安装导套的立柱孔，用于导向；,下表面开有T形槽，用于安装模具；,下表面常开打料孔，用于打料。,下横梁（底座）,上表面开有安装模具用的T形槽
11、；,有的还装有顶出孔，顶出工件；,上表面装有工作台板，以承受模具压力。,三、液压缸部件,将压力能转为机械能。通过液压缸部件推动活动横梁，使工件成形。,（一）液压缸结构概述,柱塞式,活塞式,差动柱塞式,（1）柱塞式液压缸,高压油作用使得柱塞在导套内运动；导套导向，4为密封装置；,结构简单，反向运动需回程缸来实现；,此结构在大中型液压机中应用最多。,柱塞只单向受力而运动，反向运动依靠柱塞自重或其它外力,单作用柱塞式液压缸,（2）活塞式液压缸,活塞双向运动，两方向都有密封要求，因此缸内表面全长上都需加工，制造成本较高；,在中小型液压机上应用普遍，大型液压机上应用不多。,单活塞杆双作用液压缸,活塞双向
12、受液压力而运动，在行程终了时不减速，双向受力及速度不同,（3）差动柱塞式液压缸,比柱塞式结构多了一处导套、一处密封，提高了承受偏心载荷的能力及导向效果；,多用于卧式液压机或立式液压机回程缸。,双头柱塞式液压缸,（二）导套与密封,（1）液压缸导套,导套长度与工作柱塞直径的比值H/d一般为0.51.0，对立式柱塞缸一般为0.40.8，卧式一般0.81.5。,（2）密封,常用的有V形、U形、Y形、O形、人字形等。,四、附属装置,1、顶出装置,作用 顶出工件，浮动压边、浮动压制等,实质为一倒置的活塞式液压缸,1、顶出装置,顶出工件,1、顶出装置,顶出工件,浮动压边,通过溢流阀来调节压边力的大小,2、活
13、动横梁保险装置,正常工作时,由保险缸、支撑杆和支座组成,不工作时,3、打料装置,由打料液压缸与打料横杆组成；,液压驱动，打料力和打料行程易于调节。,4、冲裁缓冲器,液压机在进行落料、冲孔、切边等冲裁类工艺时，由于存储在液压机内的弹性能突然释放，对设备产生很大的冲击振动，需采取缓冲器来减缓能量释放。,冲裁缓冲器工作原理,冲断前,冲断瞬间,节流阀的流量,第三节 液压系统,一、液压系统概述,二、液压元件简介,三、典型液压机Y32315液压系统分析,动力元件、执行元件、 控制元件、辅助元件等,Y32-315四柱液压机,主缸：快速下行减速压制保压延时卸压回程停止（任意位置）工作循环，且压力、速度和保压时
14、间可调；,顶出缸：顶出、退回、停止等；压边缸将坯料压紧，防止起皱等。,（1）电动机启动,全部电磁铁断电，泵卸荷。,（2）活动横梁快速下降,1YA、5YA通电，阀10、阀11处于右位；,液压泵1使液控单向阀远控口打开，活动横梁在重力中用下快速下行，主缸上腔形成负压，充液阀14对其补液。,（3）活动横梁减速下降,活动横梁触动行程开关ST2，5YA断电，阀11复位；,主缸下腔油液需经过背压阀13流回油箱；主缸上腔油液负压消失，充液阀14关闭，只有液压泵供油（减速下行）,（5）保压,1YA断电，液压泵输出油液经阀10、阀4流回油箱；,利用单向阀16、充液阀14将主缸上腔油液封闭，进行保压；,保压压力由
15、压力继电器17控制，低于一定值时，1YA通电，充液；高于一定值时， 1YA断电。,（6）卸压回程,2YA通电，压力油通过阀10左位，顶开液控单向阀12进入主缸下腔；打开液控单向阀14，主缸上腔油液流回充液箱14。,（7）顶出缸顶出,3YA通电，压力油经阀10和阀4进入顶出缸下腔，顶出缸上腔油液经阀4排回油箱，顶出活塞上行顶出。,（8）顶出缸回程,4YA通电，压力油经阀10和阀4进入顶出缸上腔，顶出缸下腔油液经阀4排回油箱，顶出缸回退。,（9）浮动压边,顶出缸上行至上死点位置后，3YA断电。,活动横梁下行压住压边圈，迫使顶出活塞与之同行。顶出缸下腔油液经节流阀6和溢流阀5流回油箱。,调节溢流阀5
16、的溢流压力可改变压边力的大小。,（10）停止,全部电磁铁断电，泵卸荷。 主缸下腔油液被单向阀12和13的锥面密封，活动横梁悬空。,第四节 液压机的主要技术参数及其选用,一、主要技术参数,1、标称压力（公称吨位）,2、最大净空距（开口高度）H,3、最大行程S,4、最工作台尺寸B*T,5、活动横梁运动速度,6、顶出器标称压力和行程,第四节 液压机的主要技术参数及其选用,一、主要技术参数,1、标称压力（公称吨位）,指液压机名义上能产生的最大压力（kN），反映了液压机的主要工作能力。,2、最大净空距（开口高度）H,活动横梁停在上限位置时从工作台上表面到活动横梁下表面的距离。,反映了液压机在高度方向上工
17、作空间的大小。,工作缸底的下平面至工作台上表面的距离。,3、最大行程 S,指活动横梁能够移动的最大距离；,反映了液压机能加工零件的最大高度。,4、最工作台尺寸B*T,指工作台上可利用的有效尺寸，反映了液压机工作空间的平面尺寸。,大型锻造或冲压液压机设有移动工作台，此时工作台尺寸指移动工作台的有效平面尺寸。,5、活动横梁运动速度,包括工作行程速度及空程（充液及回程）速度，变化范围较大。,空程速度一般较高，以提高生产率。 但速度太快，停止或换向时易引起冲击及振动。,6、顶出器标称压力和行程,顶出缸 顶出力和顶出行程满足工艺要求,浮动压边可根据顶出缸远程调压阀来调节压边力，且拉深行程不得大于顶出行程,本系列液压机适用于可塑性材料的压制工艺。如冲压、弯曲、翻边薄板拉伸等。也可以从事校正、压装、塑料制品及粉末制品的压制成型。 本机具有独立的动力机构和电器系统采用按钮集中控制。可实现调整、手动及半自动三种操作方式。,二、液压机的选用,1）机身形式,2）最大偏心距,