冲压与塑料成型-第四章 液压机
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FP P0 A0
压制能力Fp与最大总压力F的关系：
F FP
2019/11/12
二、工作液压力
工作液压力不宜过低，否则不能满足液压机 最大总压力的需要。反之，工作液压过高，液压 机密封难以保证，甚至损坏液压密封元件。
目前国内塑料液压机所用的工作液压力在 16MPa～50MPa之间，最常用为32MPa左右的工作 液压力。
2019/11/12
组
型 锻压机械名称
主参数名称
单位
手动液压机
04 手动液压机
公称力
kN
冲压拉伸液压机 20 单柱单动拉伸液压机 公称力
kN
21 单柱冲压液压机
公称力
kN
26 精密冲裁液压机
总力
kN
27 单动薄板冲压液压机 公称力
kN
28 双动薄板拉伸液压机 公称拉伸力/总力 kN/kN
一般用途液压机 30 单柱液压机
额定转速
1440rpm
型号
160YCY14-1B
公称排量
160ml/r
型号
63YCY14-1B
公称排量
63ml/r
设备总重×103kg
约65秒
额定功率 30KW
数量
1台
额定功率 15KW
数量
1台
额定压力 31.5MPa
数量
1台
额定压力 31.5MPa
数量
1台
～8.2
续表4-2 Y81Q-2000金属打包液压机主要技术参数
2019/11/12
图4-14 YT-5T二柱半自动液压机
目前使用较多的是上压式泵 直接传动半自动和手动柱式或框 架式液压机。对层压机一般采用 下压式液压机。
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4.1.4 液压机的技术参数及型号
一、 最大总压力
液压机最大总压力(吨位)是表示液压机压制能力 Fp的主要参数，一般用它来表示液压机的规格。
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图4-9 下压式液压机工作原理
2019/11/12
图4-10 Y34系列下压式油压机
图4-11 Y71系列上压式四柱型液压机
2019/11/12
图4-12 双动液压机
2019/11/12
图4-13 卧式金属挤压成型液压机
三、按机身结构分类
(1) 柱式液压机：液压机的上横梁与下横梁（工作台）的 连接采用立柱，由锁紧螺母锁紧。压力较大的液压机多 为四立柱结构，机器稳定性好，采光也较好。
2019/11/12
液压机的基本结构组成一 般分为：
本体部分 动力部分 操纵部分
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图4-16 Y32—300液压机
2019/11/12
图4-17 Y32—300液压机机身外形图
1、紧固螺母 2、调节螺栓 3、框架 4、导轨 5、固定螺栓
公称压力/kN 滑块行程/mm 顶出力/ kN
(2) 下压式液压机：该类液压机的工作缸装在机身下部， 重心位置较低，稳定性好，制品可避免漏油污染。
(3) 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。
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液压机型号表示方法：
例如：Y32A—315表示最大总压力为3150kN，经过 一次变型的四柱立式万能液压机，其中32表示四柱式万 能液压机的组型代号。
液压机型号表示的主要原则如下图。
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图4-15 液压机型号表示方法
锻压机械的组、型（系列）代号及主参数：
（ JB/T 9965－1999 ）
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图4-4 YS系列手动液压机
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图4-5 YDZ 1000 柱式自由锻造液压机
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图4-6 YQ27系列单动冲压液压机
图4-7 YHL41系列单柱 校正压装液压机
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图4-8 YJ61系列金属挤压液压机
二、按动作方式分类
(1) 上压式液压机：该类液压机的工作缸安装在机身上部， 操作方便，容易实现快速下行，应用最广。
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项目、型号 公称力 顶出力 回程力
工作液体最大压力
滑块距工作台最大 开口(A)
滑块最大行程(B)
顶出器最大行程(G)
滑块行 程速 度
下行 工作 回程
单位 KN KN KN
YC32-315 3150 630 600
顶出器行程速 度
顶出 回程
工作台有效面积(E×D)
MPa
25
mm 1250
1、每类锻压机械分为10组，每组分为10个型（系列），用两 位数字组成，位于类代号或结构变化代号之后。
2、主参数采用实际数值或实际数值的十分之一（仅限于公称 力kN 和能量kJ）表示，位于组、型（系列）或特性代号之后， 并用短横线“–”隔开。
3、组、型（系列）的划分及型号中主参数的表示方法应符合 要求。
71 塑料制品液压机
公称力 kN
72 磁性材料液压机
公称力 kN
74 陶瓷砖压制液压机
公称力 kN
75 超硬材料压制液压机 公称力 kN
76 耐火砖液压机
公称力 kN
78 磨料制品液压机
公称力 kN
79 粉末制品液压机
公称力 kN
打包、压块液压机 81 金属打包液压机
公称力 kN
82 非金属打包液压机
(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。
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四、按传动形式分类
(1) 泵直接传动液压机：每台液压机单独配备高压泵， 中小型液压机多为这种传动形式。
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。
(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。
工作台尺寸(前后×左右×距地面高)
工作行程速度(mm/s) 活动横梁至工作台最大距离/mm 液体工作压力/MPa
数量 行程
2只 300mm
4
液压系统工作压力
25MPa
5
压缩室尺寸
1400×700×600mm
6
包块截面尺寸
(200～300)×700×280mm
表4-2 Y81Q-2000金属打包液压机主要技术参数
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7
8
电动机
9
液压泵
10
单次循环时间
型号
Y225M-6
额定转速
980rpm
型号
Y160L-4
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4.1.3 液压机的分类
一、按用途分类
(1) 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。 (4) 校正压装液压机：用于零件校形及装配。
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一、按用途分类
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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。
2019/11Байду номын сангаас12
液压机主要应用领域：
4175
16
表4-1 YC32型四柱通用液压机主要技术参数
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型号
YG300/220-1850
1 主压油缸
公称推力
2000KN
数量 行程
1只 1850mm
型号
YG160/105-1160
2 门盖油缸
公称推力
530KN
数量 行程
1只 1160mm
型号 3 小门油缸
公称推力
YG110/70-300 250KN
冲压与塑料成型
---- 全国高职高专数控模具规划教材
2019/11/12
第四章 液压机
4.1 概述
了解液压机的工作原理、特点及各种分类方法。 学习液压机的编号规定。
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4.1.1 液压机工作原理
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。
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图4-1 YQ32系列液压机
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。 ① 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。 ② 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。
kN
装液压 机
41
单柱校正压装液压机 公称力
kN
42 双柱校直液压机
公称力
kN
43
45
47
层压液压 51
机
52
53
55
挤压液压 61 机 65
四柱校直液压机 龙门移动式液压机 单柱压装液压机 胶合板热压机 刨花板热压机 纤维板热压机 塑料贴面板热压机 金属挤压液压机 碳极挤压液压机
公称力
kN
公称力/工作台长×宽 kN/mm×mm
公称力
kN
公称力/热板尺寸
kN/mm
公称力/热板尺寸
kN/mm
公称力/热板尺寸
kN/mm
公称力/热板尺寸
kN/mm
公称力
kN
公称力
kN
68 模腔挤压液压机
公称力
kN
续表4-3 液压机组、型（系列）的划分（JB/T 9965－1999）
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压制液压机
70 侧压式粉末制品液压机 公称力 kN
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图4-2 液压机工作原理
1、小柱塞 2、大柱塞
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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/A1
A1、A2 分别为小柱塞和 大柱塞的工作面积。
立柱中心距
左右 前后
工作台面距地面高(I)
mm
800
电动机功率
mm
300
前后（F）
mm/s mm/s
120 6～12
机器外形尺 左右（G）
寸
地面以上高
（H）
mm/s
60
机器重量
mm/s
mm/s mm mm mm mm KW mm mm
mm
t
55
100 1200×1260
1400 900 650 22.6 200 2360
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三、最大回程力
液压机活动横梁在回程时要克服各种阻力 和运动部件的重力。液压机最大回程力约为最 大总压力的20%～50%。
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四、升压时间
升压时间指压力上升到工作所需要的值所需 时间。
目前，最大总压力5000kN以下的塑料液压机， 其升压时间均要求在10s以内。
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图4-3 液压机工作过程
4.1.2 液压机的特点与应用
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) 泵蓄能器传动液压机：高压液体采用集中供应的 办法，可节省资金，提高液压设备的利用率，但需要 高压蓄能器和一套中央供压系统，以平衡低负荷和负 荷高峰时对高压液体的需要。在使用多台液压机（尤 其多台大中型液压机）的情况下较为可行。
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五、按操纵方式分类
手动液压机 半自动液压机
公称力 kN
83 金属屑压块液压机
公称力 kN
其它液压机
90 金属压印液压机
公称力 kN
92 轮轴压装液压机
公称力 kN
93 等静压液压机
公称力 kN
98 模具研配液压机
公称力 kN
续表4-3 液压机组、型（系列）的划分（JB/T 9965－1999）
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4.2 液压机的结构
Y32—300液压机的结构 Y32—300液压机的操纵部分和动力部分
公称力
kN
31 双柱液压机 32 四柱液压机
公称力
kN
公称力
kN
33 四柱上移式液压机
公称力
kN
34 框架液压机
公称力
kN
36 切边液压机
公称力
kN
38 单柱冲孔液压机
公称力
kN
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表4-3 液压机组、型（系列）的划分（JB/T 9965－1999）
校正、压 40 单柱校直液压机
公称力
压制能力Fp与最大总压力F的关系：
F FP
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二、工作液压力
工作液压力不宜过低，否则不能满足液压机 最大总压力的需要。反之，工作液压过高，液压 机密封难以保证，甚至损坏液压密封元件。
目前国内塑料液压机所用的工作液压力在 16MPa～50MPa之间，最常用为32MPa左右的工作 液压力。
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组
型 锻压机械名称
主参数名称
单位
手动液压机
04 手动液压机
公称力
kN
冲压拉伸液压机 20 单柱单动拉伸液压机 公称力
kN
21 单柱冲压液压机
公称力
kN
26 精密冲裁液压机
总力
kN
27 单动薄板冲压液压机 公称力
kN
28 双动薄板拉伸液压机 公称拉伸力/总力 kN/kN
一般用途液压机 30 单柱液压机
额定转速
1440rpm
型号
160YCY14-1B
公称排量
160ml/r
型号
63YCY14-1B
公称排量
63ml/r
设备总重×103kg
约65秒
额定功率 30KW
数量
1台
额定功率 15KW
数量
1台
额定压力 31.5MPa
数量
1台
额定压力 31.5MPa
数量
1台
～8.2
续表4-2 Y81Q-2000金属打包液压机主要技术参数
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图4-14 YT-5T二柱半自动液压机
目前使用较多的是上压式泵 直接传动半自动和手动柱式或框 架式液压机。对层压机一般采用 下压式液压机。
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4.1.4 液压机的技术参数及型号
一、 最大总压力
液压机最大总压力(吨位)是表示液压机压制能力 Fp的主要参数，一般用它来表示液压机的规格。
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图4-9 下压式液压机工作原理
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图4-10 Y34系列下压式油压机
图4-11 Y71系列上压式四柱型液压机
2019/11/12
图4-12 双动液压机
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图4-13 卧式金属挤压成型液压机
三、按机身结构分类
(1) 柱式液压机：液压机的上横梁与下横梁（工作台）的 连接采用立柱，由锁紧螺母锁紧。压力较大的液压机多 为四立柱结构，机器稳定性好，采光也较好。
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液压机的基本结构组成一 般分为：
本体部分 动力部分 操纵部分
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图4-16 Y32—300液压机
2019/11/12
图4-17 Y32—300液压机机身外形图
1、紧固螺母 2、调节螺栓 3、框架 4、导轨 5、固定螺栓
公称压力/kN 滑块行程/mm 顶出力/ kN
(2) 下压式液压机：该类液压机的工作缸装在机身下部， 重心位置较低，稳定性好，制品可避免漏油污染。
(3) 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。
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液压机型号表示方法：
例如：Y32A—315表示最大总压力为3150kN，经过 一次变型的四柱立式万能液压机，其中32表示四柱式万 能液压机的组型代号。
液压机型号表示的主要原则如下图。
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图4-15 液压机型号表示方法
锻压机械的组、型（系列）代号及主参数：
（ JB/T 9965－1999 ）
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图4-4 YS系列手动液压机
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图4-5 YDZ 1000 柱式自由锻造液压机
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图4-6 YQ27系列单动冲压液压机
图4-7 YHL41系列单柱 校正压装液压机
2019/11/12
图4-8 YJ61系列金属挤压液压机
二、按动作方式分类
(1) 上压式液压机：该类液压机的工作缸安装在机身上部， 操作方便，容易实现快速下行，应用最广。
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项目、型号 公称力 顶出力 回程力
工作液体最大压力
滑块距工作台最大 开口(A)
滑块最大行程(B)
顶出器最大行程(G)
滑块行 程速 度
下行 工作 回程
单位 KN KN KN
YC32-315 3150 630 600
顶出器行程速 度
顶出 回程
工作台有效面积(E×D)
MPa
25
mm 1250
1、每类锻压机械分为10组，每组分为10个型（系列），用两 位数字组成，位于类代号或结构变化代号之后。
2、主参数采用实际数值或实际数值的十分之一（仅限于公称 力kN 和能量kJ）表示，位于组、型（系列）或特性代号之后， 并用短横线“–”隔开。
3、组、型（系列）的划分及型号中主参数的表示方法应符合 要求。
71 塑料制品液压机
公称力 kN
72 磁性材料液压机
公称力 kN
74 陶瓷砖压制液压机
公称力 kN
75 超硬材料压制液压机 公称力 kN
76 耐火砖液压机
公称力 kN
78 磨料制品液压机
公称力 kN
79 粉末制品液压机
公称力 kN
打包、压块液压机 81 金属打包液压机
公称力 kN
82 非金属打包液压机
(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。
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四、按传动形式分类
(1) 泵直接传动液压机：每台液压机单独配备高压泵， 中小型液压机多为这种传动形式。
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。
(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。
工作台尺寸(前后×左右×距地面高)
工作行程速度(mm/s) 活动横梁至工作台最大距离/mm 液体工作压力/MPa
数量 行程
2只 300mm
4
液压系统工作压力
25MPa
5
压缩室尺寸
1400×700×600mm
6
包块截面尺寸
(200～300)×700×280mm
表4-2 Y81Q-2000金属打包液压机主要技术参数
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电动机
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液压泵
10
单次循环时间
型号
Y225M-6
额定转速
980rpm
型号
Y160L-4
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4.1.3 液压机的分类
一、按用途分类
(1) 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。 (4) 校正压装液压机：用于零件校形及装配。
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一、按用途分类
2019/11/12
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。
2019/11Байду номын сангаас12
液压机主要应用领域：
4175
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表4-1 YC32型四柱通用液压机主要技术参数
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型号
YG300/220-1850
1 主压油缸
公称推力
2000KN
数量 行程
1只 1850mm
型号
YG160/105-1160
2 门盖油缸
公称推力
530KN
数量 行程
1只 1160mm
型号 3 小门油缸
公称推力
YG110/70-300 250KN
冲压与塑料成型
---- 全国高职高专数控模具规划教材
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第四章 液压机
4.1 概述
了解液压机的工作原理、特点及各种分类方法。 学习液压机的编号规定。
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4.1.1 液压机工作原理
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。
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图4-1 YQ32系列液压机
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。 ① 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。 ② 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。
kN
装液压 机
41
单柱校正压装液压机 公称力
kN
42 双柱校直液压机
公称力
kN
43
45
47
层压液压 51
机
52
53
55
挤压液压 61 机 65
四柱校直液压机 龙门移动式液压机 单柱压装液压机 胶合板热压机 刨花板热压机 纤维板热压机 塑料贴面板热压机 金属挤压液压机 碳极挤压液压机
公称力
kN
公称力/工作台长×宽 kN/mm×mm
公称力
kN
公称力/热板尺寸
kN/mm
公称力/热板尺寸
kN/mm
公称力/热板尺寸
kN/mm
公称力/热板尺寸
kN/mm
公称力
kN
公称力
kN
68 模腔挤压液压机
公称力
kN
续表4-3 液压机组、型（系列）的划分（JB/T 9965－1999）
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压制液压机
70 侧压式粉末制品液压机 公称力 kN
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图4-2 液压机工作原理
1、小柱塞 2、大柱塞
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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/A1
A1、A2 分别为小柱塞和 大柱塞的工作面积。
立柱中心距
左右 前后
工作台面距地面高(I)
mm
800
电动机功率
mm
300
前后（F）
mm/s mm/s
120 6～12
机器外形尺 左右（G）
寸
地面以上高
（H）
mm/s
60
机器重量
mm/s
mm/s mm mm mm mm KW mm mm
mm
t
55
100 1200×1260
1400 900 650 22.6 200 2360
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三、最大回程力
液压机活动横梁在回程时要克服各种阻力 和运动部件的重力。液压机最大回程力约为最 大总压力的20%～50%。
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四、升压时间
升压时间指压力上升到工作所需要的值所需 时间。
目前，最大总压力5000kN以下的塑料液压机， 其升压时间均要求在10s以内。
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图4-3 液压机工作过程
4.1.2 液压机的特点与应用
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) 泵蓄能器传动液压机：高压液体采用集中供应的 办法，可节省资金，提高液压设备的利用率，但需要 高压蓄能器和一套中央供压系统，以平衡低负荷和负 荷高峰时对高压液体的需要。在使用多台液压机（尤 其多台大中型液压机）的情况下较为可行。
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五、按操纵方式分类
手动液压机 半自动液压机
公称力 kN
83 金属屑压块液压机
公称力 kN
其它液压机
90 金属压印液压机
公称力 kN
92 轮轴压装液压机
公称力 kN
93 等静压液压机
公称力 kN
98 模具研配液压机
公称力 kN
续表4-3 液压机组、型（系列）的划分（JB/T 9965－1999）
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4.2 液压机的结构
Y32—300液压机的结构 Y32—300液压机的操纵部分和动力部分
公称力
kN
31 双柱液压机 32 四柱液压机
公称力
kN
公称力
kN
33 四柱上移式液压机
公称力
kN
34 框架液压机
公称力
kN
36 切边液压机
公称力
kN
38 单柱冲孔液压机
公称力
kN
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表4-3 液压机组、型（系列）的划分（JB/T 9965－1999）
校正、压 40 单柱校直液压机
公称力