编号: 毕业论文(设计)题 目 10MN四柱式液压机主油缸结构设计 指导教师 学生姓名 学 号 专 业 机械设计制造及其自动化 教学单位 德州学院机电工程学院 （盖章） 二O一五年三月十五日德州学院毕业论文（设计）开题报告书 2015年 12月 25日院（系）机电工程学院专 业机械设计制造及其自动化姓 名高聪学 号201101701100论文（设计）题目10MN四柱式液压机主油缸结构设计一、选题目的和意义当今，大型制造业的发展水平已成为衡量一个国家综合国力的重要标志。10MN四柱式液压机的迅猛发展与制造业的发展有着密切的联系。本文对四柱式液压机的现状进行了分析，并且详细的对其主要结构主油缸的设计比较详细的说明。目前,我国液压机进入高速发展时期,并朝着大型、超大型化的趋势发展,国内四柱式液压机制造规模居世界前列。四柱式液压机适用于可塑性材料的压制工艺，如粉末制品成型、塑料制品成型、冷（热）挤压金属成型、薄板拉伸以及横压、弯压、翻透、校正等工艺，具有广阔的市场。 二、本选题在国内外的研究现状和发展趋势我国四柱式液压机的发展已经能够独立研发，现在我国已成为设计、生产四柱式液压机的大国之一。从1956年起，我国技术人员开始了从学习、仿制到独立研发四柱式液压机。许多的专家针对锻造工艺、设备从理论上进行了深入地研究，并培养了大量的液压专业人才。国家建立了多种锻压工艺设备研究所，并进行了的研究开发工作，先后研制成功一系列的四柱式液压机。四柱式液压机实现机械化和自动化，是向世界先进水平靠拢的必经途径。现在的PIC、触摸屏、电液伺服及二通插装阀的系统已经很成熟。应用这些技术可以对速度、压力、活动横梁的行程大小实现精确的控制。投资油泵直接传动锻造液压机，既有钱，又可以提高设备工作效率。随着油泵直接传动系统的改进与创新，其经济效益会更加可观。三、课题设计方案 10MN四柱式液压机主要由主机、液压控制系统、电气控制系统三部分组成。 它的主机包括工作台、滑块、上缸、顶出缸等结构；其液压系统由执行元件、辅助元件、动力装置、工作介质等组成；电气控制控制系统主要是由继电器、接触器、行程开关、电器控制柜等组成。四柱液压机的动作顺序通过电气系统、液压系统控制，控制顺序框图电气系统液压系统。液压机的工作原理由电气控制系统控制液压系统，液压控制系统再控制主机工作，主机动作触及行程开关，将信号反馈给电气控制系统，实现循环控制。四、计划进度安排 2014.12-2015.01 完成本项目前期研究工作。包括深入的实地调研，收集相关资料，确定课题研究方案，对10MN四柱式液压机主油缸整体设计方案进行论证； 2015.01-2015.02 完成本项目中期研究工作，提交中期检查表。包括对10MN四柱式液压机主油缸整体设计方案各组成部分进行整体建模、运动仿真和有限元分析； 2015.02-2015.03 完成本项目全部研究工作。包括整体设计方案，汇总整理本项目研究结果，撰写并发表论文、申请实用新型专利，结项。五、主要参考文献1林永新.锻造设备制造技术的发展.稀有金属快报,2012,23 (12):82徐宇瑾,韩大卫,黄新,等 .快速锻造液压机组主机结构型式与选型.重型机械,2012 (6):45473魏伟.快锻液压机国内外现状及旧水压机改造.锻压机械,2013 (2):84蔡墉.我国自由锻液压机和大型锻件生产的发展历程 J 大型铸锻件, 2013.28375林永新.锻造设备制造技术的发展 J .稀有金属快报,2014.2756 指导教师意见及建议： 签名： 年 月 日教学单位领导小组审批意见： 组长签名： 年 月 日德州学院毕业论文（设计）中期检查表院(系)：机电工程学院 专业： 机械设计制造及其自动化 2015年 03月 05日毕业论文（设计）题目：10MN四柱式液压机主油缸结构设计学生姓名高聪学 号201101701100指导教师牟世刚职 称讲师计划完成时间：2015年03月14日 毕业论文（设计）的进度计划： 2014.12-2015.01 完成本项目前期研究工作。包括深入的实地调研，收集相关资料，确定课题研究方案，对10MN四柱式液压机主油缸整体设计方案进行论证； 2015.01-2015.02 完成本项目中期研究工作。包括对10MN四柱式液压机主油缸整体设计方案各组成部分进行整体建模、运动仿真和有限元分析；2015.02-2015.03完成本项目全部研究工作。包括整体设计方案，汇总整理本项目研究结果，撰写并发表论文、申请实用新型专利，结项。完成情况：到现在为止，我通过查找资料学到了很多，对四柱式液压机有了深入的了解。四柱式液压机是一种以液体为工作介质，并根据帕斯卡原理制成的用于传递能量以实现各种工艺的机器。液压机一般由本机（主机）、动力系统及液压控制系统三部分组成。液压机分类有阀门液压机，液体液压机，工程液压机。四柱式液压机与机械压力相比，其具有压力，速度可在非常广的范围内无级调速，可以在任意的位置输出全部的功率和保持所需的压力，结构布局灵活，各执行机构动作可方便地到达所希望的配合关系等许多优点，同时液压元件具有高度的通用化，标准化特点，设计制造均比较方便简。 指导教师评议 签 名： 年 月 日目 录摘要及关键词.11 引言11.1 四柱式液压机主油缸的结构研究11.2选题的目的和意义11.3国内外的研究现状和发展趋势12 10MN四柱式液压机的工作原理及其功能22.1液压机的工作原理22.2液压机的主要功能及运行模式23液压机主油缸的主要性能参数的计算33.1主油缸的压力值33.2主油缸活塞的运动速度33.3主油缸缸的速比43.4活塞的理论推力和拉力44液压机主油缸中重要部件设计54.1主油缸缸筒设计54.2主油缸活塞的设计94.3主油缸活塞杆与活动横梁连接结构设计104.4主油缸缓冲装置的设计104.5主油缸排气阀的设计115主油缸的密封115.1密封的意义115.2 密封机理、摩擦和磨损126结论13参考文献14谢 辞16附 录 德州学院 机电工程学院 2015届 机械设计制造及其自动化专业 毕业论文（设计）10MN四柱式液压机主油缸结构设计高聪（德州学院机电工程学院，山东德州 253023）摘要：四柱式液压机是制品成型生产中应用最广的设备之一，同时也是理想的成型工艺设备，其具有对行程、压力、速度单独调整功能，与机械加工系统相比较，液压机有极大的优势。随着微型电子技术和液压工艺的不断进步，四柱式液压机有了很大的发展，众多机型已采用计算机数字控制机床或个人计算机机来控制，提高了产品加工质量和生产率。液压机主油缸是液压机的主要工作部件，液压机主油缸的性能直接影响着液压机整体工艺水平。通过细致的分析及理论研究解决易损部分设计结构中存在的问题，可以使主油缸达到工艺强度要求，提高主油缸应用的工艺水准及使用寿命。所以对液压机主缸进行细致严谨的设计计算对对液压机的设计生产有着至关重要的作用。本论文从总体上对液压机主缸主要参数进行计算，并对所得结果进行验算、分析,从而力争使液压机主油缸能够满足生产工艺要求，并从整体上提高液压机的工艺水准。关键词：液压机；液压系统；主油缸 1 引言1.1 四柱式液压机主油缸的结构研究 四柱式液压机是制品成型生产过程中应用最广的设备之一，同时也是非常理想的成型工艺设备，尤其是当液压系统实现具有对压力、行程、速度单独调整功能后，不仅能实现对复杂工件以及不对称工件的加工而且废品率非常低，与机械加工系统相比，有极大的优越性。随着微电子技术、液压工艺技术的不断发展，四柱式液压机的技术含量大量增多，非常多的机型已采用计算机数字控制机床或个人计算机来控制，提高了产品加工品质和生产效率1。 液压机主油缸是液压机的主要工作部件，液压机主油缸的性能直接影响着液压机整体工艺水平。通过细致的分析及理论研究解决易损部分设计结构中存在的问题，可以使液压缸整体上达到工艺强度要求，提高液压缸应用的工艺水准及使用寿命。所以对液压机主油缸进行细致严谨的设计计算对对液压机的设计生产有着至关重要的作用2。1.2选题的目的和意义从主油缸的结构方面去解决四柱式液压机目前存在的问题，需要深度剖析目前国内外液压机主油缸的整体结构、内部结构、外部结构等，在对其结构有深入了解之后，找出主要缺陷，并逐一解决。这样就可以，减少材料的使用，提高液压机的经济性，开拓国内外液压机市场，推动我国工业经济的迅猛发展3。1.3国内外的研究现状和发展趋势 目前，国际上很多大型的液压机生产企业对于液压机的结构设计方面，根据市场需要，组织专业人员做了大量的工作，比如德国的 MULLER 公司、日本住友株式会社、美国科麦隆公司等。但是这些都是不能对外公开的企业机密，所以很多方面仍然无法突破，存在不少问题。 其一，在结构设计方面，由于缺少有限元软件和优化软件的辅助，设计人员更多的是结合材料力学计算以及以往设计的经验进行结构设计，但是这样效果并不是很好，某些问题得不到解决，仍然会导致某些部件出现问题。其二，国内的液压试验机同国外和台湾的液压试验机相比较，有一个典型的缺