材料成形设备第3章液压机

1、第一节第一节 液压机的工作原理、特点及分类液压机的工作原理、特点及分类 本章内容有：本章内容有： 第二节第二节 液压机的本体结构液压机的本体结构 第三节第三节 液压系统液压系统 第四节第四节 液压机的主要技术参数及其选用液压机的主要技术参数及其选用 液压机是根据静态下密闭容器中液体压力等值传递的帕斯液压机是根据静态下密闭容器中液体压力等值传递的帕斯 卡原理制成的，是一种利用液体的压力来传递能量以完成各卡原理制成的，是一种利用液体的压力来传递能量以完成各 种压力加工工艺的机器。种压力加工工艺的机器。 一、液压机的工作原理一、液压机的工作原理 1、工作原理、工作原理 1 1 A F p 1 21

2、22 A AF pAF 液压机能产生的总压力取决液压机能产生的总压力取决 于工作柱塞面积和液体压力于工作柱塞面积和液体压力 的大小。的大小。 液压机的工作介质主要有两种，采用乳化掖的一般液压机的工作介质主要有两种，采用乳化掖的一般 叫做水压机，采用油的叫油压机，两者统称液压机。叫做水压机，采用油的叫油压机，两者统称液压机。 1.用途用途 手动液压机手动液压机 锻造液压机锻造液压机 冲压液压机冲压液压机 校正压装液压机校正压装液压机 层压液压机层压液压机 挤压液压机挤压液压机 压制液压机压制液压机 打包、压块液压机打包、压块液压机 2.动作方式动作方式 上压式液压机上压式液压机 下压式液压机下压

3、式液压机 双动液压机双动液压机 特种液压机特种液压机 3.机身结构机身结构 柱式液压机柱式液压机 框架式液压机框架式液压机 4.传动形式传动形式 泵直接传动液压机泵直接传动液压机 泵蓄能器传动液压机泵蓄能器传动液压机 5.操纵方式操纵方式 手动液压机手动液压机 半自动液压机半自动液压机 全自动液压机全自动液压机 单柱式单柱式 梁柱式梁柱式 类似于开式机械压类似于开式机械压 力机的机身。力机的机身。结构较简结构较简 单，造价也较低，单，造价也较低，工作工作 时可以从三个方向接近时可以从三个方向接近 模具区，具有较大的自模具区，具有较大的自 由工作空间，由工作空间，装模、调装模、调 整、操作及送料

4、都较为整、操作及送料都较为 方便；方便； 但整个机身的刚性较但整个机身的刚性较 差，差，受力时会产生角变受力时会产生角变 形。形。 上上 横横 梁梁 立立 柱柱 活动横活动横 梁梁 活塞杆活塞杆 向上施压、柱塞靠自重复位、向上施压、柱塞靠自重复位、 重心低、稳定性好、工作缸在重心低、稳定性好、工作缸在 下方可避免漏油污染制品下方可避免漏油污染制品 框框 架架 导导 轨轨 （1）机身）机身 铸造、型钢焊接铸造、型钢焊接 （2）特点）特点 空心箱形、抗弯好、导空心箱形、抗弯好、导 向可调、活动横梁的运动向可调、活动横梁的运动 精度较高精度较高 （3）用途）用途 塑料、粉末冶金、薄板塑料、粉末冶金、

5、薄板 冲压等冲压等 （）（） （）（） 类代号类代号 同一型号产品变型同一型号产品变型 顺序号顺序号A、B、 组型代号组型代号 主参数代号（标称主参数代号（标称 压力压力10 4N） ） 重大改型顺序号重大改型顺序号A、 B、 （）（） 通用特性通用特性 代号代号 Y16 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。 本体本体 部分部分 操纵及液

6、操纵及液 压部分压部分 动力动力 部分部分 一、典型的总体结构类一、典型的总体结构类 型有：型有： 液压机主要结构包括：液压机主要结构包括： 1、机架部件、机架部件 2、液压缸部件、液压缸部件 3、附属装置、附属装置 1、梁柱组合式、梁柱组合式 2、单臂式、单臂式 3、双柱下拉式、双柱下拉式 4、框架式、框架式 机架部件也叫做机身，是液压机的一个重要基本部件，工机架部件也叫做机身，是液压机的一个重要基本部件，工 作时要承受全部的工作载荷，液压机的其它零部件也都安装在作时要承受全部的工作载荷，液压机的其它零部件也都安装在 机身上以形成一个整体。机身上以形成一个整体。 立柱是重要的受力部件，又兼作

7、活动横梁的运动导轨。立柱是重要的受力部件，又兼作活动横梁的运动导轨。 机身的强度、刚度及其制造精度和安装精度的高低，不仅机身的强度、刚度及其制造精度和安装精度的高低，不仅 影响着设备本身的工作性能和使用寿命，还直接影响着安装在影响着设备本身的工作性能和使用寿命，还直接影响着安装在 设备上的各种成形模具的寿命，甚至影响到生产能否顺利完成。设备上的各种成形模具的寿命，甚至影响到生产能否顺利完成。 因此，机身必须有足够的强度、刚度和精度，并应便于安因此，机身必须有足够的强度、刚度和精度，并应便于安 装、调整和使用、维修。装、调整和使用、维修。 立柱与横梁的连接立柱与横梁的连接 双螺母式双螺母式 锥台

8、式锥台式 锥套式锥套式 立柱的导向立柱的导向 立柱的预紧方式立柱的预紧方式 加热预紧：拧外螺母加热预紧：拧外螺母 超压预紧：拧内螺母超压预紧：拧内螺母 立柱的结构与材料立柱的结构与材料 材料：材料：35、45、40Cr、20MnV、20MnSiMo 结构：实心（结构：实心（2500t以下）与空心（以下）与空心（3000t以上）以上） （1）上横梁）上横梁 （2）活动横梁）活动横梁 （3）下横梁）下横梁 差动柱塞式差动柱塞式 活塞式活塞式缸内表面全加工；缸内表面全加工； 双向推力、速度不等。双向推力、速度不等。 柱塞式柱塞式制造容易；制造容易； 只能单方向作用。只能单方向作用。 （2）实例：）实

9、例： Y32-300型液压机的型液压机的 活塞式双作用缸活塞式双作用缸 注意结构问题、装配、受力等 （3）缸的材料）缸的材料 铸钢、球墨铸铁、合金钢、铸钢、球墨铸铁、合金钢、 无缝钢管（小径）无缝钢管（小径） （1） （4）导套与密封）导套与密封 导套：作用、尺寸导套：作用、尺寸 密封：作用、基本要求密封：作用、基本要求 材料、形状材料、形状 损坏情形损坏情形 a）疲劳裂纹）疲劳裂纹 圆筒筒壁、法兰部分、圆筒筒壁、法兰部分、 缸底缸底 b）气蚀）气蚀 缸内壁缸内壁 损坏原因损坏原因 设计环节设计环节 加工制造环节加工制造环节 安装环节安装环节 附属装置包括：附属装置包括： （1）顶出装置）顶出

10、装置 （2）活动横梁保险装置）活动横梁保险装置 （3）打料装置）打料装置 （4）冲裁缓冲器）冲裁缓冲器 作用作用 与曲柄压力机的气垫相似与曲柄压力机的气垫相似 顶出工件顶出工件 浮动压边浮动压边 浮动压制浮动压制 工作过程工作过程 顶出动作顶出动作 浮动压边浮动压边 其它其它 大型液压机的顶出横梁大型液压机的顶出横梁 联锁机构联锁机构 活动横梁和上模的重量支撑活动横梁和上模的重量支撑 工作缸下腔工作缸下腔 回程缸背压回程缸背压 悬停失效的原因悬停失效的原因 密封损坏密封损坏 管路连接失效管路连接失效 背压阀失灵背压阀失灵 活塞杆与活动横梁连接螺钉脱落活塞杆与活动横梁连接螺钉脱落 实例实例 联锁

11、机构联锁机构 打料装置的作用打料装置的作用 曲柄压力机有哪些类似装置？曲柄压力机有哪些类似装置？ 液压机的打料装置结构液压机的打料装置结构 打料装置的特点打料装置的特点 打料力大打料力大 打料力可调打料力可调 打料行程可调打料行程可调 一、概述一、概述 本体本体 部分部分 操纵及液操纵及液 压部分压部分 动力动力 部分部分 1 1、作用、作用 压力变换、提供可靠可调的出力压力变换、提供可靠可调的出力 2 2、功能要求、功能要求 对主缸的要求：对主缸的要求： 快速下行快速下行-减速压制减速压制-保压延时保压延时-卸压回程卸压回程-停止停止 对顶出缸的要求：对顶出缸的要求： 顶出顶出-退回退回-停

12、止停止 或或 上升上升-停止停止-压力回程压力回程 3 3、对液压系统的要求、对液压系统的要求 对模方便、空程动作迅速对模方便、空程动作迅速 主缸预泄压主缸预泄压 1 1、动力元件、动力元件 液压泵，将机械能转换成液压能，向工作缸、顶出缸等提供一液压泵，将机械能转换成液压能，向工作缸、顶出缸等提供一 定流量和压力的液体。定流量和压力的液体。 2 2、执行元件、执行元件 包括液压缸、液力马达等。包括液压缸、液力马达等。 3 3、控制元件、控制元件 各类控制阀：方向、压力、流量。各类控制阀：方向、压力、流量。 4 4、辅助元件、辅助元件 上述上述3中以外的元件。中以外的元件。 1、Y32-300液

13、压机的液压系统液压机的液压系统 （1）液压系统图）液压系统图 泵：泵： 20MPa 40L/min 溢流阀溢流阀 溢流安全阀溢流安全阀 溢流安全阀溢流安全阀手动换向阀手动换向阀 单向阀单向阀 （背压）（背压） 液控单向阀液控单向阀 （平衡）（平衡） 溢流阀溢流阀 液控单向阀液控单向阀 充液阀充液阀 充液油箱充液油箱 工作活塞工作活塞 空行程向下运动空行程向下运动 工作行程工作行程 保保 压压 回回 程程 顶出缸顶出缸 顶出工件顶出工件 顶出缸回程顶出缸回程 阀阀3“回程回程” 阀阀5“工作工作” 阀阀5“停止停止” 阀阀5“回程回程” 停停 止止 阀阀3、5 “停止停止” 阀阀3“顶出顶出”

14、（1）液压系统图）液压系统图 （2）工作过程分析）工作过程分析 电机启动电机启动 活动横梁快速下行活动横梁快速下行 减速下行减速下行 加压加压 保压保压 卸压回程卸压回程 顶出缸顶出顶出缸顶出 顶出缸回程顶出缸回程 浮动压边浮动压边 停止停止 必须保证工艺所需的最大压力小于液压机的标称压力，并应必须保证工艺所需的最大压力小于液压机的标称压力，并应 留出一定的安全裕量留出一定的安全裕量(15(153030) )，如果要利用液压机进行冲裁，如果要利用液压机进行冲裁 类工艺且设备上未装备缓冲装置，则应注意最大冲裁力不得超类工艺且设备上未装备缓冲装置，则应注意最大冲裁力不得超 过液压机标称压力的过液压

15、机标称压力的6060，且加工尽量在靠近上止点处进行，且加工尽量在靠近上止点处进行， 以防材料被冲断时产生强烈的振动损坏设备或模具。以防材料被冲断时产生强烈的振动损坏设备或模具。 ( (一一) )标称压力标称压力 Fg(1.151.30)Fmax Fmax 0.6Fg 指设备名义上能产生的最大力量。它反映了液压机的压制指设备名义上能产生的最大力量。它反映了液压机的压制 能力，是液压机的主参数。能力，是液压机的主参数。 00 ApFg 一、主要技术参数 毛坯或工件易于放入和取毛坯或工件易于放入和取 出出( (对弯曲、拉深及挤压等工对弯曲、拉深及挤压等工 艺，最大行程应大于工件高艺，最大行程应大于工

16、件高 度的度的2 2倍以上倍以上) )。 活动横梁停止在上限位置时，从工作台上表面到活活动横梁停止在上限位置时，从工作台上表面到活 动横梁下表面的距离。动横梁下表面的距离。 (三三)最大行程最大行程S 活动横梁活动横梁 能够移动的最大距离。能够移动的最大距离。 ( (四四) )工作台尺寸（工作台尺寸（B BT T） 工作台面上可以利用的有工作台面上可以利用的有 效尺寸。效尺寸。 应保证成形完成后可顺利取应保证成形完成后可顺利取 出工件。出工件。 为提高生产效率，减少辅助时间，液压机的空程速度和回为提高生产效率，减少辅助时间，液压机的空程速度和回 程速度均较高，其工作速度则取决于液压机的工艺用途

17、和种程速度均较高，其工作速度则取决于液压机的工艺用途和种 类。类。 工作速度工作速度 空行程速度空行程速度 按工艺要求选取。按工艺要求选取。 (1)关于最大偏心距关于最大偏心距 液压机的主要技术参数中，除锻造液压机外，一般不专门列液压机的主要技术参数中，除锻造液压机外，一般不专门列 出允许的最大偏心距。但这不等于可以在任意位置进行加载，出允许的最大偏心距。但这不等于可以在任意位置进行加载， 相反，成形生产中所用的大多数液压机如冲压液压机、塑料制相反，成形生产中所用的大多数液压机如冲压液压机、塑料制 品液压机等都是按较小的偏心距甚至中心载荷进行设计的，其品液压机等都是按较小的偏心距甚至中心载荷进

18、行设计的，其 承受偏心载荷的能力更差。承受偏心载荷的能力更差。 (2)关于机身形式关于机身形式 一般来说，其强度、刚度及导向精度性能：单（柱）臂式一般来说，其强度、刚度及导向精度性能：单（柱）臂式 最差，梁柱式一般，框架式最好。最差，梁柱式一般，框架式最好。 但从设备的操作方便程度和减小投资的角度出发，却有恰但从设备的操作方便程度和减小投资的角度出发，却有恰 恰相反的关系。恰相反的关系。 (3)上压式油压机上压式油压机 一般不宜用于热成形工艺一般不宜用于热成形工艺( (如热锻、热冲压等如热锻、热冲压等) )，以防液压，以防液压 缸中泄漏出的油液被点燃引起火灾事故，确实需要用此类设备缸中泄漏出的油液被点燃引起火灾事故，确实需要用此类设备 进行生产时，应有严格的防范和补救措施。进行生产时，应有严格的防范和补救措施。 在选用或选购液压机时，应以在该设备上进行的主要工艺在选用或选购液压机时，应以在该设备上进行的主要工艺 为依据，确保其主要技术参数均满足工艺要求，结合