汽车副车架压力成型液压系统设计【开题报告+SolidWorks+CAD+说明书】.rar

毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告姓名性别男学院年级20 级学号题 目汽车副车架压力成型液压系统设计课题来源教师推荐课题类别工程设计与开发选题意义（包括科学意义和应用前景，研究概况，水平和发展趋势，列出主要参考文献目录）：研究压力成型液压系统可以推动工程技术的发展。通过优化设计，提高效率，减少能源消耗，同时能够改进系统的稳定性和可靠性。压力成型液压系统在制造业中用于模具成型、金属加工和塑料成型等工艺。此外，压力成型液压系统还在航空、汽车、农业和医疗设备等行业中提供强大的动力传递和控制手段。压力成型液压系统的研究主要集中在优化设计和提高性能方面。研究方向包括改进液压元件的设计，优化系统的控制算法，提高系统的响应速度和精度，以及减少能源消耗。此外，对新材料的研究和应用也是一个重要的方向，旨在提高系统的耐久性和轻量化。未来压力成型液压系统越来越趋向智能化和自动化。集成先进的传感器、控制系统和数据分析技术，提高系统的自适应性和智能性，优化系统设计，减少能源浪费，采用新材料和制造工艺，追求更轻量的液压组件和系统，以减轻整体设备的重量，提高能源效率，对新材料应用还能提高液压元件的强度、耐久性和耐腐蚀性，推动系统的性能和可靠性的提升。参考文献：陈博,&邱洪波.(2019).汽车副车架压力成型工艺优化研究.现代制造工程,(8),108-110.张炜,&杨岩.(2017).汽车副车架压力成型液压系统设计与分析.河北汽车,36(4),84-86.研究主要内容和预期结果（说明具体研究内容和拟解决的关键问题，预期结果和形式，如在理论上解决哪些问题及其价值，或应用的可能性及效果）：研究不同液压元件的结构设计，以提高其性能、降低能耗和提高工作效率。优化整个液压系统的结构布局，考虑元件之间的紧凑性、连接性以及减少管路阻力，以提高系统的紧凑性和可维护性。研究如何通过结构设计来提高系统的能源利用效率，减少不必要的能量损耗。解决这些关键问题有助于推动压力成型液压系统的技术进步，实现更高效、可靠和环保的液压系统。汽车副车架压力成型液压系统的结构设计解决了以下问题并预期得到如下结果：设计一个有效的液压系统，能够满足副车架压力成型的需求，包括对液压油的流动、压力传递和控制等方面的考虑。确保液压系统能够有效地传递足够的压力，以满足副车架成型过程中所需的力量和压力要求。设计合适的流动控制装置，确保液压油在系统中的流动是稳定和可控的，以避免过度压力或流量波动导致的问题。通过有效的结构设计，预期能够实现副车架压力成型工艺的顺利进行，确保成型质量的稳定性和一致性，提高生产效率并降低成本。拟采取的研究方法和技术路线（包括理论分析、计算，实验方法和步骤及其可行性论证，可能遇到的问题和解决方法，以及研究的进度与计划）：理论分析涉及对液压系统的原理、压力传递机制、液压元件的选择和布局等方面的研究。确定液压系统的工作压力、流量需求以及系统的动态特性等。基于理论分析结果，进行液压系统的计算分析，包括液压元件的尺寸、压力损失、功率需求等的计算。确定液压泵、阀门、缸体等元件的具体参数，并进行性能匹配和计算。理论分析、计算，对液压系统的可行性进行论证。可行性论证需要综合考虑理论分析、计算分析和实验结果，从而确保液压系统能够满足副车架压力成型的要求。在设计汽车副车架压力成型液压系统时，可能会遇到液压系统提供的压力不足，无法满足副车架成型所需的力量。通过选择合适的液压泵、增加油箱容量、优化管路布局等方式增加系统的输出压力。液压系统的响应速度慢，影响成型过程的效率和质量。优化系统的控制策略、增加液压泵的流量、改善液压缸的设计等方式提高系统的响应速度。进度与计划：1.收集并分析副车架成型工艺的要求和液压系统的功能需求。确定系统的工作压力、流量、速度等基本参数。2.进行液压系统的理论分析，包括压力传递、流动控制、能量转换等方面的研究。设计液压系统的结构框架，确定主要液压元件的类型、数量和布局。3.基于理论分析，进行液压系统的计算分析，包括液压元件的尺寸选取、压力损失计算等。优化系统结构，提高系统的效率、稳定性和可靠性。指导教师意见（对设计（论文）选题的意义、应用性、可行性、进度与计划等内容进行评价，填写审核结果：同意开题、修改后再开题、不同意开题）：（不少于 200 字）签名：年 月 日院（系）毕业设计（论文）领导小组意见：（签章）年 月 日：论文附件封皮：论文附件封皮附件附件 2：论文模板：论文模板本 科 毕 业 本 科 毕 业 设 计设 计汽车副车架压力成型液压系统设计姓 名赵鸿滨学 院交通学院专 业机械设计制造及其自动化年 级2020 级学 号20202804876指导教师王超 讲师二二四年 五月 十二日汽车副车架压力成型液压系统设计汽车副车架压力成型液压系统设计摘要：摘要：本文旨在研究并设计一种适用于汽车副车架压力成型的高效液压系统。随着汽车工业的发展，汽车副车架作为支撑和连接车辆主要部件的关键结构，其质量和性能对整车的稳定性、安全性及使用寿命具有重要影响。因此，优化副车架的成型工艺，提高生产效率及产品质量，已成为当前汽车工业研究的热点之一。本文首先分析了汽车副车架压力成型的工艺特点，确定了液压系统设计的关键参数和要求。在此基础上，设计了液压系统的整体架构，包括液压缸、泵站、控制阀组、管路系统等主要组成部分，并详细阐述了各部件的选型、配置及工作原理。接着，论文对液压系统的性能进行分析，对系统的压力、流量、温度等关键参数进行计算，验证了设计的合理性和可行性。同时，论文还考虑了液压系统的安全性和可靠性，设计了相应的保护措施和故障诊断机制。本文的研究成果为汽车副车架压力成型液压系统的设计提供了理论依据和实践指导，对于推动汽车工业的技术进步和产业升级具有重要意义。关键词：关键词：汽车副车架；压力成型；液压系统；液压缸；液压泵Design of pressure forming hydraulic system for Design of pressure forming hydraulic system for automobile subframeautomobile subframeAbstract:The purpose of this paper is to study and design an efficient hydraulic system suitable for the pressure forming of automobile subframe.With the development of the automobile industry,the sub-frame of the automobile is the key structure to support and connect the main components of the vehicle,and its quality and performance have an important impact on the stability,safety and service life of the vehicle.Therefore,optimizing the forming process of subframe to improve production efficiency and product quality has become one of the hot spots in the current automotive industry.In this paper,the process characteristics of pressure forming of automobile subframe are analyzed,and the key parameters and requirements of hydraulic system design are determined.On this basis,the whole structure of the hydraulic system is designed,including the hydraulic cylinder,pump station,control valve group,pipeline system and other main components,and the selection,configuration and working principle of each component are described in detail.Then,the paper analyzes the performance of the hydraulic system,calculates the key parameters of the system such as pressure,flow rate and temperature,and verifies the rationality and feasibility of the design.At the same time,the paper also considers the safety and reliability of the hydraulic system,and designs the corresponding protection measures and fault diagnosis mechanism.The research results of this paper provide theoretical basis and practical guidance for the design of the hydraulic system of the automobile subframe,which is of great significance for promoting the technological progress and industrial upgrading of the automobile industry.Key words:automobile subframe;Pressure forming;Hydraulic system;Hydraulic cylinder;Hydraulic pump目录第一章 绪 论.11.1 研究课题的背景和意义.11.1.1 研究课题的背景.11.1.2 研究课题的意义.11.2 研究课题的国内外发展状况.21.2.1 研究课题的国内发展状况.21.2.2 研究课题的国外发展状况.3第二章 整体方案的确定.52.1 汽车副车架压力成型液压系统工作原理.52.2 车副车架压力成型液压系统工况分析.52.3 系统工作参数.62.4 液压回路的设计.72.4.1 保压回路的设计.72.4.1 合模回路.7第三章 液压系统的设计.93.1 计算各液压缸的有效面积.93.2 液压缸尺寸的计算.113.3.计算液压缸的流量、压力、功率.133.4 液压泵组的选择.153.5 液压元件的选择.16第四章 液压站结构设计.184.1 液压站的工作原理.184.2 液压站的结构形式及主要参数.184.3 液压油箱的设计.194.3.1 油箱的作用及分类.194.3.2 油箱容量的确定.194.3.3 液压油箱的结构设计.204.4 集成块结构.224.5 管路内径的计算.244.6 液压系统发热验算.244.7 液压系统的安装调试.25总 结.27参考文献.28致 谢.29鲁东大学本科毕业生论文1第一章 绪 论1.1 研究课题的背景和意义1.1.1 研究课题的背景随着汽车工业的快速发展，对汽车结构件的性能和质量要求也日益提高。副车架作为汽车的重要组成部分，不仅承载着车辆的主要部件，还影响着整车的行驶稳定性、安全性以及乘坐舒适性。因此，如何高效、精准地制造副车架，以满足现代汽车对轻量化、高强度和高性能的需求，已成为汽车制造业亟待解决的问题。压力成型技术作为一种先进的制造工艺，因其能够制造形状复杂、性能优良的零部件而广泛应用于汽车制造领域。而液压系统作为压力成型技术的核心部分，其设计的合理性和性能稳定性直接影响到副车架的成型质量和生产效率。因此，研究并设计一种适用于汽车副车架压力成型的高效液压系统，具有重要的现实意义和应用价值。1.1.2 研究课题的意义研究压力成型液压系统可以推动工程技术的发展。通过优化设计，提高效率，减少能源消耗，同时能够改进系统的稳定性和可靠性。压力成型液压系统在制造业中用于模具成型、金属加工和塑料成型等工艺。此外，压力成型液压系统还在航空、汽车、农业和医疗设备等行业中提供强大的动力传递和控制手段。压力成型液压系统的研究主要集中在优化设计和提高性能方面。研究方向包括改进液压元件的设计，优化系统的控制算法，提高系统的响应速度和精度，以及减少能源消耗。此外，对新材料的研究和应用也是一个重要的方向，旨在提高系统的耐久性和轻量化。未来压力成型液压系统越来越趋向智能化和自动化。集成先进的传感器、控制系统和数据分析技术，提高系统的自适应性和智能性，优化系统设计，减少能源浪费，采用新材料和制造工艺，追求更轻量的液压组件和系统，以减轻整体设备的重量，提高能源效率，对新材料应用还能提高液压元件的强度、耐久性和耐腐蚀性，推动系统的性能和可靠性的提升。通过优化液压系统设计，可以实现对副车架的快速、精准成型，提高生产效率，降低生产成本。液压系统能够精确控制成型过程中的压力、温度等关键参数，确保副车架的成型质量和性能稳定性。液压系统的研究和设计涉及机械、液压、控制等多个学科领域，有助于推动相关技术的创新和进步。高效、稳定的液压系统能够提升汽车制造业的整体水平，推动汽车产业的健康发展。综上所述，汽车副车架压力成型液压系统的设计不仅关乎汽车制造业的生产效率和质量水平，还对整个汽车产业的发展具有重要的推动作用。因此，开展相关研究具有重要的理论价值和实践意义。鲁东大学本科毕业生论文21.2 研究课题的国内外发展状况1.2.1 研究课题的国内发展状况汽车副车架压力成型液压系统在国内的发展状况呈现出积极的态势。随着汽车工业的快速发展，对副车架等关键部件的性能和质量要求日益提高，推动了压力成型液压系统在汽车制造领域的应用和发展。目前，国内已经有多家企业和研究机构致力于汽车副车架压力成型液压系统的研发和生产。这些液压系统采用先进的技术和设计理念，能够满足汽车副车架成型过程中对高精度、高效率和高稳定性的需求。同时，国内液压系统制造商也在不断进行技术创新和产品升级，以适应汽车制造业的发展需求。在政策层面，国家也出台了一系列支持汽车制造业发展的政策，包括鼓励技术创新、推广先进制造工艺等，为汽车副车架压力成型液压系统的发展提供了良好的环境。此外，随着国内汽车市场的不断扩大和消费者对汽车品质要求的提高，也为液压系统制造商提供了更广阔的市场空间。随着国家经济持续稳健的高速增长，重点行业，例如汽车制造、船舶建造、航空航天及电力部门，对大型锻造组件的需求急剧上升，并对这些组件的质量标准提出了新的高度。为了应对这一日益增长的需求并提升锻造液压机的效能及锻造产品质量，同时解决市场上高质量锻造件供需矛盾的问题，国内诸多研究单位正积极加速推进创新型液压机控制系统的研究开发工作。2009 年，天津天锻液压机有限公司推出的万吨级钛合金高速锻造液压机组，树立了行业新标准，该系统融合了计算机科学、集成电路控制技术、机器人自动化控制、即时故障监控与诊断等跨领域的先进技术，充分体现了我国在锻造液压机控制系统研发领域的顶尖水平与技术创新。国内很多知名的汽车生产机械制造企业均已成功研发出了具有高精度、高效率和高稳定性的汽车副车架压力成型机。该类设备采用了先进的数控系统和伺服驱动技术，能够实现精确的成型和加工，同时降低了人工操作的错误率和劳动强度。该设备已经成功应用于多家汽车零部件供应商的生产线上，得到了广泛的好评和认可。众泰汽车某车型后副车架结构采用铝合金材料，通过合理的结构设计与系统的工艺流程，使用低压一体铸造成型方法，获得满足强度及耐久性能要求的后副车架，提高整车的轻量化水平。自 1998 年始，哈尔滨工业大学已全面展开对内高压成形的理论基础、工艺流程及核心技术的深入探索。尤其关注于副车架类组件的结构特性，他们着重研究了应用于矩形与非规则中空截面零件的内高压成形技术，并成功试制出轿车后轴纵梁和转向臂的原型样本。在此研究积累上，该校进一步深化了副车架内高压成形技术中的关键环节研究。然而，与发达国家相比，国内汽车副车架压力成型液压系统在技术水平和产品性能上仍存在一定的差距。因此，国内液压系统制造商需要继续加大研发力度，提高产鲁东大学本科毕业生论文3品技术水平，推动汽车副车架压力成型液压系统的进一步发展。综上所述，国内汽车副车架压力成型液压系统的发展状况积极向好，但仍需继续努力提升技术水平和产品性能，以满足汽车工业不断发展的需求。1.2.2 研究课题的国外发展状况近年来，汽车行业的发展推动锻压技术不断前进。目前国际上较为著名的锻压设备 生产制造商主要有美国的 VERSON（威尔森）、CLEEARING（克利林），德国的SCHULER（舒勒）和日本的小松、会田压力机工程公司等。纵观锻压设备的发展已有一段历史，19 世纪中后期，第一台平锻机和蒸汽锤问世，19 世纪末，液压锻造机和曲柄传动压力 机得到了更加广泛的应用。20 世纪初期，德国 SCHULER（舒勒）公司推出了历史上第 一台自动化压力机，至此，压力机开始进入迅猛发展期，由简单到复杂、低速向高速发 展，不仅品种多、质量好而且工作效率高、操作性好。德国 SHLOMMAN 公司生产的 第一台多连杆机械式压力机六杆肘杆机构压力机在 20世纪50年代问世，此后相继 问世了专用于拉伸工艺，薄片成形的不同吨位、杆系的多杆机构压力机；70 年代以前，工作行程速度是压力机技术的主要发展方向，到了 80 年代，压力机的研究重点变成下 死点动态精度分析。近些年，超高速、超高精度成为压力机的发展方向，这依赖于集 成电路和元器件的技术不断成熟。如今，单机联系自动化生产线和大型多工位压力机生 产线在发达国家锻压技术设备线上基本形成，锻压技术的自动化趋势清晰可见。车副车架压力成型液压系统在国外的发展状况同样呈现出积极和领先的态势。许多发达国家在这一领域拥有深厚的研发实力和丰富的技术积累，推动了车副车架压力成型液压系统的不断创新和进步。首先，在技术研发方面，国外的研究机构和企业致力于提高液压系统的性能、精度和可靠性。他们通过优化液压元件的设计、改进控制算法、应用新材料和新技术等手段，不断提升液压系统的整体性能。同时，他们还注重液压系统与压力成型机的协同优化，以实现更高效、更精准的成型过程。其次，在市场应用方面，国外的车副车架压力成型液压系统已经广泛应用于汽车制造业以及其他相关领域。这些系统能够满足不同规模、不同需求的汽车制造商对高精度、高质量副车架的需求，为汽车工业的快速发展提供了有力支持。此外，国外还注重液压系统的智能化和自动化发展。通过引入先进的传感器、控制器和通信技术，实现液压系统的远程监控、故障诊断和自动调整等功能，提高了系统的智能化水平和运行效率。总的来说，国外在车副车架压力成型液压系统方面拥有先进的技术和丰富的应用经验。然而，随着全球汽车制造业的竞争加剧和新兴市场的崛起，国内制造商需要继续加大研发投入，提高自主创新能力，以缩小与发达国家的差距，并在国际市场上取鲁东大学本科毕业生论文4得更大的竞争优势。同时，加强与国际先进企业的合作与交流，也是推动国内车副车架压力成型液压系统发展的重要途径。鲁东大学本科毕业生论文5第二章 整体方案的确定2.1 汽车副车架压力成型液压系统工作原理汽车副车架压力成型液压系统的工作原理主要是利用液体的压力传递力量和能量，以实现对副车架的精确成型。具体来说，该系统通过以下几个关键部分实现其工作：首先，液压泵作为动力源，通过驱动装置（如发动机）产生机械能，并将机械能转化为液压能。液压泵通过控制输送速率和压力值，为整个系统提供所需的动力。接下来，高压液体（通常是水或液压油）被输送到具有特定形状的模具中。模具的设计确保了副车架的最终形状和尺寸精度。在模具中，管件内部受到高压液体的作用。这个高压环境使得管材能够按照模具的形状进行变形，并最终形成所需的副车架结构。这一过程需要精确控制液体的压力和流量，以确保成型的准确性和质量。同时，控制阀组在系统中起着至关重要的作用。它们负责调节液体的流向、压力和流量，确保液体在正确的时间和位置施加到管材上。通过精确控制这些参数，可以实现对副车架成型的精确控制。此外，液压缸等执行元件也在系统中发挥着关键作用。它们将液压力转化为机械运动，驱动模具和管材进行相互作用，完成成型过程。最后，为了确保系统的稳定性和安全性，系统中还包括了过滤器、冷却器、压力表等辅助元件。这些元件有助于保持液体的清洁和冷却，监测系统的运行状态，并及时发现和解决潜在问题。综上所述，汽车副车架压力成型液压系统通过利用液体的压力传递能量，结合精确的控制元件和执行元件，实现了对副车架的精确成型。这一工作原理使得该系统在汽车制造业中得到了广泛应用，提高了副车架的制造效率和质量。2.2 车副车架压力成型液压系统工况分析车副车架压力成型液压系统的工况分析是一个综合性的过程，涉及对系统在各种运行条件下的性能表现和状态的研究。以下是进行这种分析时需要考虑的一些关键方面：首先，分析液压系统的压力和流量特性。这包括了解系统在不同工作阶段所需的最大压力和流量，以及这些参数如何影响副车架的成型质量和效率。通过监测和分析这些数据，可以优化系统的参数设置，提高成型精度和稳定性。其次，分析液压系统的温度特性。液压系统在运行过程中会产生热量，而温度过高会影响液体的性能和系统的稳定性。因此，需要关注系统在不同工作负荷下的温度变化，并采取适当的冷却措施，确保系统温度保持在合适的范围内。鲁东大学本科毕业生论文6此外，还需要分析液压系统的泄漏和密封性能。泄漏是液压系统常见的故障之一，会导致系统压力下降、效率降低甚至损坏设备。因此，需要定期检查系统的密封件和管路连接处，确保它们的完好性和可靠性。同时，分析液压系统的动态响应特性也很重要。这包括了解系统在启动、停止和变速等过程中的性能表现，以及这些过程对副车架成型的影响。通过优化系统的动态响应性能，可以提高生产效率并降低能耗。最后，进行故障分析和预测也是工况分析的重要一环。通过收集和分析系统的故障数据，可以识别出常见的故障模式和原因，并采取相应的预防措施。此外，利用先进的故障诊断技术，还可以预测系统潜在的故障风险，及时进行维修和更换，避免生产中断。综上所述，车副车架压力成型液压系统的工况分析是一个复杂而重要的过程，涉及多个方面的分析和优化。通过全面而深入的分析，可以确保系统在各种运行条件下都能保持良好的性能和稳定性，为副车架的高效成型提供有力保障。其工作过程主要包括空程下降、工作行程、泄压卸载、回程上升。空程下降过程中包含慢气动、快速下降以及减速三个动作。回程有快回慢回两个动作。其工作过程如图 2-1 所示：图 2.1 液压成型机工作过程图2.3 系统工作参数 本次设计的汽车副车架液压系统的参数如下所示;1、最大锁模压力 1800KN 2、合模行程 300mm 鲁东大学本科毕业生论文73、快速闭模速度 8mm/s 4、慢速闭模速度 2mm/s 快速开模速度 8mm/s2.4 液压回路的设计2.4.1 保压回路的设计液压系统中的保压回路通常可分为三大类，分别是：压力限制式液压泵保压回路、储能器辅助保压回路，以及液压单向阀保压回路。限压式液压泵保压回路：依靠限压式液压泵进行保压，保压时液压泵需连续工作，控制液压泵输出压力来进行保压，由于限制压力保压时液压系统会产生不必要的热量。升降机保压效果需要的时间较长所以这种保压回路设计显然是不合理的。蓄能器保压回路：蓄能器中的高压油与液压油缸高压腔相通，补偿系统的泄漏。蓄能器出口有单向节流阀，其作用是防止换向阀切换时，蓄能器突然泄压而造成冲击。本回路适用于保压时间长、压力稳定性要求高的场合。液压单向阀保压回路：在缸的进油路上串联一个液控单向阀，利用锥形阀座的密封性能实现保压，多用于一般保压要求，可以满足一般设备保压要求。油路设计简单，加工成本低。限压式液压泵保压回路 蓄能器保压回路 液压单向阀保压回路图 2.2 保压回路 通过对保压回路的分析，限压式液压泵保压回路，不是我们设计所需要的。因为实验中保压时间长，要求保压精度高，本次设计中采用双保压模式设计，即设计中采用蓄能器保压回路与液压单向阀保压回路相结合的液压原理来完成保压回路。2.4.1 合模回路 合模回路主要用于完成上下成型模具的合模从而完成汽车副车架的成型压制其主鲁东大学本科毕业生论文8要分为上下两个合模机构，因其工作压力大所以每个机构均采用的是双液压缸结构以便保证其力矩的输出其工作原理图如图 2.3 所示：图 2.3 合模回路鲁东大学本科毕业生论文9第三章 液压系统的设计第三章 液压系统的设计3.1 计算各液压缸的有效面积计算各液压缸的有效面积液压缸有效面积，根据机械设计手册决定：mPFA （3-1）公式中：F液压缸外负载力 N 12ppp 进出口压差 1p液压缸工作腔压力 Pa 2p缸的背压力 Pa因本系统m液压缸的机械效率取m0.95 为液压系统，2p可忽略由于汽车副车架成型压力机液压系统较为复杂因此其属于油路较为复杂的工程机械，参考表 3-1 选取背压2p=2MPa。表 3.1 执行元件背压力系统类型背压力/MPa简单系统或轻载节流阀系统0.2-0.5回油路带调速阀的系统0.4-0.6回油路设置有背压阀的系统0.5-1.5用补油泵的闭式回路0.8-1.5回油路较复杂的工程机械1.2-3短油路与直接回油可不计（1）压紧缸本次设计工作聚焦于一台能够提供 1800 千牛顿成形力的液压系统，系统设计中的最大成形力需求为 1800 千牛顿。液压缸的工作压力，也常被称为公称压力或额定压力，鲁东大学本科毕业生论文10代表着液压缸在确保长期稳定工作状态下所能承受的压力阈值。在查阅液压设计手册过程中，依据国家标准 GB7938-87 的规定，有关液压缸公称压力的详细参数序列已被整理并归纳于表 3.2 中以供读者详览。表 3.2 液压缸的公称压力 pn 单位:MPa0.631.01.62.54.06.310.016.025.031.540.0最终确定系统压力为 32Mpa。本次采用的的液压缸的结构如下图 3.1 所示：图 3.1 压紧缸机构图226m192.50592.01095.03210001800cmmPFA由于本系设计的压力成型机采用双柱下拉式结构，压紧缸有两个下压，四根立柱组成框架。其结构如下图 3-2 所示：鲁东大学本科毕业生论文11 图 3.2 压力成型机结构图则各个回程缸有效面积为 221145.2669266945.059389.02121cmAA（2）顶升缸本次设计中，选取的顶升缸的顶升力规格为 1300KN，随后将此数值应用于公式(3-1)中进行计算。得：22261300 10000.427634276.33200.95 10mFAmcmP 由于本系设计的压力成型机采用双柱下拉式结构，有两个顶升缸，四根立柱组成框架。则各个回程缸有效面积为：22222.21382138.042763.02121cmmAA3.2 液压缸尺寸的计算：1、压紧液压缸参数的计算根据设计参数可知最大锁模压力为 1800KN,由于采用了双缸结构因此压紧缸每个液压行的最大负载：F=900KN，根据表 3.3 可知2p=2，cm取值为 0.95，而 d/D 参照设计手册取值为 0.7，将以上数值代入公式 3-2：鲁东大学本科毕业生论文122121114DdpppFDcm （3-2）公式中：1p-液压缸的工作压力，32Mpa；2p-液压缸回油腔背压力，根据估取表 3.3 取2p=2；d/D-活塞直径与液压缸内径之比；F-工作循环中最大负载 cm-液压缸的机械效率，一般cm=0.9-0.97，本次取值为 0.95表 3.3 执行元件背压的估计值系统类型背压2p（MPa）简单的系统和一般轻载的节流调速系统0.2-0.5回油路带调速阀的调速系统0.5-0.8回油路带背压阀0.5-1.5中低压系统 0-8MPa采用带补液压泵的闭式回路0.8-1.5中高压系统8-16MPa同上比中低压系统高 50%-100%高压系统16-32MPa如锻压机械等初算时背压可忽略不计将参数带入公式 3-2 可得：126264 90000023.14 32 100.95 110.721.31094 10 mD 根据算出的数值以及表 3.4 中的数据，剪切液压缸的内径取值为：D=200mm，根据 d/D=0.7 及表格 3.5，取活塞杆直径 d=140mm。810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）鲁东大学本科毕业生论文13表 3.4 液压缸内径尺寸系列（摘自 GB/T 2348-80）mm表 3.5 活塞杆直径系列（摘自 GB/T 2348-80）mm内径尺寸系列活塞杆外径尺寸系列840125(280)41636802201050(140)32051845902801263160(360)620501003201680(180)4008225611036020(90)200(450)10256012525100(220)50012286314032(110)2501432701602、顶升液压缸参数的计算根据设计参数可知最大顶升压力为 1300KN,由于采用了双缸结构因此顶升缸每个液压行的最大负载：F=650KN，根据表 3-1 可知2p=2，cm取值为 0.95，而 d/D 参照设计手册取值为 0.7，将以上数值代入公式 3-3：2121114DdpppFDcm （3-3）公式中：1p-液压缸的工作压力，32Mpa；2p-液压缸回油腔背压力，根据估取表 3.3 取2p=2；d/D-活塞直径与液压缸内径之比；F-工作循环中最大负载 cm-液压缸的机械效率，一般cm=0.9-0.97，本次取值为 0.95 m101.57=7.0110322195.0103214.365000042-2662D根据算出的数值以及表 3-2 中的数据，剪切液压缸的内径取值为：D=180mm，根250（280）320（360）400（450）500鲁东大学本科毕业生论文14据 d/D=0.7 及表格 3-4，取活塞杆直径 d=110mm。在选定液压缸内径尺寸 D 之后，还需对其最小稳定运行速度进行核算，以确保液压缸节流腔的实用工作面积 A 不低于确保最小稳定速度所必需的最小有效面积阈值minA,即minAA。minminminvqA （3-4）公式中：minq-通常情况下，流量阀的最小稳定流量值可以通过查阅选定的流量阀产品手册或样本获得:minv-表示液压缸的最低速度，按设定的具体要求选取；本次设计的快速闭模速度为1v=8mm/s，慢速闭模速度为2v=2mm/s。查得管式单向阀S10A12的最小稳定流量minq为0.15L/min，根据最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度，将参数带入到公式 3-4 可得：2min75215.0cmA液压缸节流腔有效工作面积应选取液压缸有杆腔的实际面积，即：224dDA （3-5）将参数带入到公式 3-5 中可得：222cm159.4=1118414.3A 根据上述计算可知 AminA，因此minAA不等式成立，因此液压缸验算合格。按 JB2001-76 圆整，取：mmD2001 mmD1802因此主缸的有效面积:2221131400200414.34cmDA顶升缸的有效面积：2222225434180414.34cmDA3.3.计算液压缸的流量、压力、功率（1）主缸 快进：111VAQ （3-6）公式中:鲁东大学本科毕业生论文151A-活塞杆面积 1V-为空程速度带入上式得：min/8.12201000602.0101736.0lQ 工进：333VAQ 公式中:3V为工进速度smmV/73 min/3.42710006007.0101736.03lQ 压力：MpaAFPm1.10995.0101736.0100018003 回程：回VAQ14 公式中：smmV/3回代入得：min/2.18311000603.0101736.04lQ 压力：MpaP5.13495.0101736.010100013004 功率：kwN99.43206095.05.1342.18314（2）回程缸.222222063742.011.018.014.3mdDA 快进：min/9.7641000602.0063742.0121lVAQ 工进：min/7.26710006007.0063742.0323lVAQ 回程：min/356.11471000603.0063742.018lVAQ回鲁东大学本科毕业生论文16 压力：MpaAFPm4.2095.0063742.0210001300228 功率：KWPQNm6.4106095.0356.11474.2083.4 液压泵组的选择 本次设计的液压驱动系统的液压泵选择定量叶片泵，叶片泵结构简单，流量均匀，排量大，效率高。最高工作压力可以达到 35MPa，满足对车架副车架压力成型机的使用要求。1、液压泵的选型已知液压缸的最大负载为 5000KN，液压缸缸筒直径 D=100mm，活塞杆直径d=70mm，液压缸满行程的工作频率为f=0.5HZ，液压系统的工作压力P1=32MPa。设液压泵每秒流量为q：22244DdqfS （3-7）公式中：f-液压缸工作频率；单位：HZ S-液压缸的工作行程；单位：mm S=400mm D-液压缸缸筒直径；单位：mm D=200mm d-液压缸活塞直径；单位：mm d=180mm将数值带入 3-7 式中计算可得：ml/sq381.824180420014.34.05.03222本次设计选取的电机为 4 级电机，电机转数 n=1450r/min，则电机每秒的转速n1=n/6024r/s。设液压泵工作排量为1q：11nqq （3-8）将参数代入上式可得：ml/sq15.92482.3811根据以上计算结果，选取 PV2R2-17 的定量叶片泵，其性能参数如下表 3.6：鲁东大学本科毕业生论文17表 3.6 油泵的性能参数型号排量额定压力最高压力额定转速最高转速额定效率重量PV2R1-1716.2ml/r25MPa35Mpa 1500r/min1800r/min80%8kg2、电动机的选择计算根据式 3-16 计算电动机的功率：601QPP （3-9）公式中：P-电动机额定功率；单位：kW1P-液压泵的工作压力；单位：MPa P1=32MPaQ-液压泵的流量；单位：L 23.055L=23055ml=145015.9=n=Q1 q-液压泵的总效率，取=0.9。KwQP98.69.060055.2332601=P根据国家标准最终我们选择 7.5Kw,4 级电机。型号：YE3-132S-23.5 液压元件的选择在比对产品目录后，我们对阀门组件、控制元件及液压站的辅助设备进行了精心挑选。在阀门组件方面，我们决定采用“北京华德液压阀”，该品牌因质量可靠、型号丰富且价格适中而受到青睐。至于液压站的辅助设备，我们选取了“黎明液压附件”。综上所述，最终选定的元件清单总结如下：表3.8 液压元件明细表序号液压元件名称元件型号厂家1液压油箱STDSYJ-01-012吸油过滤器WU-100 x180黎明液压3空气滤清器QUQ2黎明液压4叶片泵PV2R1-17上海液压件鲁东大学本科毕业生论文185联轴器NL5上海液压件6电机YE3-132S-2山东电机7管式单向阀S10A12北京华德8压力表Y60-40MPa黎明液压9