毕业论文-液压缸

1 绪论

1.1课题简介

金属材料的产量和技术含量是一个国家国民经济实力的重要标志。其中板材的应用最为广泛。板材产品薄而宽的断面决定了板材产品在生产和应用上有其特有的优越条件。从生产上讲，板材生产方法简单，便于调正，便于改换规格，同时生产效率高、重量轻。其中，槽型板的应用也相当广泛。槽形板是一种梁板结合的构件。肋设于板的两侧，相当于小梁，用来承受板的荷载。为便于搁置和提高板的刚度，在板的两端常设端肋封闭。跨度较大的板，为提高刚度，还应在板的中部增设横肋。由于槽型板的诸多优点，被大量应用于工业、建筑业、桥梁建设等很多方面。近年来随着科学技术的不断发展，液压式槽型弯板机也得到广泛的使用，而且已经投入了实际生产中。

本课题通过对所要加工板料的尺寸和形状要求，设计了具体可行的液压式槽型弯板机，其结构简单，采用了液压系统控制具有性能稳定、动作平稳、速度控制方便等优点。

1.2本课题主要任务

课题内容：本课题是液压式槽型弯板机的结构设计，以槽型弯板机主要加工的平板壁厚3~5mm为主参数，通过计算设计出弯板机的结构。

该课题主要要求设计的机构操作简单方便、安全可靠。用计算机绘图软件完成整体方案及主要零部件设计，且方案合理，可行。设计者必须复习机械设计、液压传动等有关的专业知识，收集整理设计所需的资料，并且通过对文献资料的查找和阅读，且结合实际的问题进行设计。本课题对液压式槽型弯板机工件折弯的工艺要求进行必要的研究，并在此设计原理的基础上确定了该弯板机的工作控制程序，整理设计资料，认真编写毕业设计说明书。同时，画出液压系统原理图，主体结构装配图和主要零件图。

2. 液压式槽型弯板机的现状及使用

2.1 液压式槽型弯板机的发展现状

弯板机使用简单的模具可对金属板材进行各种角度的直线弯曲。已获得所需的金属板材制件。操作简单，模具通用性强，运行成本低，因此获得广泛的应用。目前，液压式弯板机已经取代了机械式弯板机。液压式弯板机的优点在于有较大的工作行程，在行程的任一点都可以产生最大公称力；折弯行程、压力、速度可调，易于实现数控：可实现快速趋近，慢速折弯，符合工件的工艺要求；采用多缸同步系统，极大地提高了折弯精度。并实现了弯板机的多台联动，拓宽了弯板机的工艺范围。数控液压式板料弯板机是问世最早，应用最广泛，国内生产企业最多的金属板材加工机床。

“十五”期间，中国数控液压式弯板机已经进入国际先进水平的行列。目前，数控液压式弯板机普遍采用BOSCH公司或HOERBIGER公司的数字式闭路液压系统和DELEM公司或CYBELEC公司的专用数控系统；采用动态压力补偿系统，侧梁变性补偿系统，温度补偿系统，板材厚度及反弹在线检测和修正系统，保证受力状态下工作台与滑块相对位置的精确性；成熟完善的工艺软件，自动编程功能及彩屏显示，可实现多种折弯工件的工艺储存与轮番生产；滑块的最大空程速度和工作速度分别达到了100毫米/秒和10毫米/秒，大大提高了弯板机的的工作效率；多轴数控保证了板料的精确送进。

不过近年来，数控板料弯板机出现了有液压驱动向机械传动回归的动向。这种回归不是机械传动简单地代替液压驱动，而是采用伺服电机带动滚珠丝杆直接驱动折弯滑块，形成新型数控板料弯板机。伺服电机直接驱动的优点在于，能耗，噪音，污染以及制造维修成本大为降低，同时，机床的可靠性，工作速度和效率得以提高。该类数控弯板机滑块速度可达100毫米/秒，折弯速度10-15毫米/秒，回程速度70毫米/秒；滑块定位精度为0.035毫米，重复定位精度为0.01毫米。至此，我国的数控液压板料弯板机在计数层面上已具备了网络化的条件，并开始出现向网络化和单元化发展的趋势。

2.2 现有液压式槽型弯板机的产品介绍

2.2.1 CP系列电眼同步数控液压折弯机

CP系列液压折弯机是上动式的数控液压折弯机，它通过伺服比例阀上的各类阀门的动作来驱动左右油缸伸长与返回，这过程中带动机器活动梁的上升与下降。活动梁的同步运作是结合了电子尺讯号反馈及伺服比例阀发出的流量，通过瑞士Cybelec数控系统完成。数控操作器备有10寸的显示屏幕，液晶显示，可以人机对话，模拟折弯工序，不同角度工件的折弯可以一次成型。

图2.1 CP系列电眼同步数控液压折弯机外观图

CP系列属于三点式无反馈悬空折弯，上刀的刀头与下模V形槽的刃口确定了工件的折弯角度。由于电子尺的读数精度为0.005mm，活动梁下降的距离可以准确得到控制。Y轴重复性定位精度极高。活动梁左右油缸行程也可以单独控制，属于两轴配置，设备可完成锥形工件的折弯，例如:工件左边88度,工件右边92度。此系列的折弯机可以按操作者的要求来完成不同角度的折弯,一次成型。设备的角度精度在全长的折弯内可以控制在±0.5°，按客户的要求,我们也可以在设备上装备有600mm长的滚珠丝杠，通过伺服电机驱动来完成工件定位(X轴)尺寸，伺服电机的分辨为0.01mm ，工作的定位精度为±0.05mm，操作者在熟悉了数控机床的操作后可以更快完成不同角度、不同长度、多道折弯工序的工作折弯，大大提高了工作效率。对于较大吨位的设备，机器可备上挠度补偿配置,工作挠度可控制在每米0.75mm之内。设备适用于大吨位、超长工件的折弯及生产批量大的工序上。设备的关键零部件国外进口，生产的规格在50至500吨，折弯工件的长度在1.6米至8米长。

2.2.2 液压弯板机

机器为全钢焊接机构，液压上传动，振动消除应力，机器强度高、刚性好。液压摆式剪板机是通过采用主油缸（固定在墙板上）做向下剪切运动、氮气缸回程，因此简化液压系统、运行更稳定。摆式剪板机的上刀架在剪切过程中绕一固定轴线作圆弧摆动，通过杠杆作用，支点受力小，可提高剪切刃寿命、机器寿命，整机结构紧凑，

并能无极调节上刀架的行程量，大大提高工作效率。

图2.2 液压弯板机

数控系统功能（荷兰 Delem）：全中文显示，便于操作。后挡料装置为机动块调整，具有单向和双向定位功能，能有效消除丝杠间隙，具有退让选料功能，避免挡料装置与工件的干涉，减少磨损，提高定位精度，具有自动或手动搜索参考点功能。具有断电位置记忆功能，对参数、位置及程序进行现场保护。具有多步加工编程功能，可实现多步动运行，完成多工步零件一次性加工，提高生产效率。采用防护栅与电器箱联锁人生安全保护装置。采用先进的集成式液压系统，可靠性好

2.2.3 现有液压式弯板机存在的问题

国内研制的各种弯板机，人为控制因素太多，产品质量得不到很好的控制，尤其在推速控制方面存在许多问题。推弯有的甚至靠卷扬机和钢丝绳驱动；推速不稳定，忽快忽慢，导致弯板表面出现皱褶，弯板几何形状不规矩等问题。国外的大中型弯板机国外既有机械式，也有液压式。机械式结构庞大，重量重，占据空间大，成本高。液压式都为双缸，而且液压和电气控制系统均因解决同步问题增加相应的元件和费用，重要的是引进国外弯管机设备的价格是十分昂贵的。

3 液压式槽型弯板机的液压系统设计说明书

3.1 课题内容及要求

课题内容：该课题是设计一个液压式槽型弯板机的结构设计，以槽形弯板机主要加工的平板壁厚3~5mm为主参数（取板厚4mm），计算出推进力。要求该机构操作简单方便、安全可靠。用计算机绘图软件完成整体方案及主要零部件设计。方案合理，