第六章-液壓機

第六章液壓機吉曉莉第一節(jié)概述液壓機的基本工作原理是帕斯卡原理。它利用液體的壓力能，依靠靜壓作用使工件變形，或使物料被壓制成型。圖6-1YQ32系列液壓機一、液壓機工作原理及分類1、工作原理圖4-2液壓機工作原理1、小柱塞2、大柱塞如圖，兩個充滿工作液體的具有柱塞或活塞的容腔由管道連接，當小柱塞上作用的力為F1時，在大柱塞上將產(chǎn)生向上的作用力F2，迫使制件變形，且：F2=F1×A2/A1A1、A2分別為小柱塞和大柱塞的工作面積。按工作介質(zhì)分類：液壓機的工作介質(zhì)為液體，主要有兩種，采用乳化液的一般稱為水壓機，采用油的稱為油壓機。水壓機——乳化液價格便宜，不燃燒，不易污染工作場地，故耗油量大的以及熱加工用的液壓機多為水壓機。油壓機——在防腐蝕、防銹和潤滑性能方面，油優(yōu)于乳化液。但油的成本高，也易污染工作場地。2、分類二、液壓機的特點與應(yīng)用1、優(yōu)點：

容易獲得最大壓力。容易獲得大的工作行程，并能在行程的任意位置發(fā)揮全壓，適合要求工作行程大的場合。容易獲得大的工作空間。壓力與速度可以在大范圍內(nèi)方便地進行無級調(diào)節(jié)，而且可按工藝要求在某一行程作長時間的保壓。另外，還便于調(diào)速和防止過載。設(shè)計、制造、操作和維修方便，便于實現(xiàn)遙控與自動化。2、缺點：

對液壓元件精度要求較高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，機器的調(diào)整和維修比較困難。高壓液體易泄露，不但污染工作環(huán)境，浪費壓力油，對于熱加工場所還有火災(zāi)的危險。效率較低，且運動速度慢，降低了生產(chǎn)率，對于快速小型的液壓機，不如曲柄壓力機簡單靈活。3、液壓機主要應(yīng)用領(lǐng)域：

金屬薄板件的沖壓拉深成形工藝。主要用在汽車、家電行業(yè)中金屬覆蓋件的成形加工。金屬機械零件的壓力成形。主要包括模壓成形、金屬型材的擠壓成形、冷熱模鍛、自由鍛造等加工工藝。粉末制品行業(yè)。如磁性材料、粉末冶金等。非金屬材料的壓制成形，如SMC成型、汽車內(nèi)飾件的熱壓成型、橡膠制品等。木制品的熱壓成型。比如植物纖維板材、型材的熱壓加工。其他應(yīng)用。如壓裝、校正、塑封、壓印等工藝。三、液壓機的分類1、、按用途分類手動液壓機：一般為小型液壓機，用于壓制、壓裝等工藝。(2)鍛造液壓機：用于自由鍛造、鋼錠開坯以及有色與黑色金屬模鍛。(3)沖壓液壓機：用于各種板材沖壓。(4)校正壓裝液壓機：用于零件校形及裝配。1、、按用途分類(5)層壓液壓機：用于膠合板、刨花板、纖維板及絕緣材料板等的壓制。行程大，層數(shù)多，層間距離大，可壓制的板數(shù)較多。(6)擠壓液壓機：用于擠壓各種有色金屬和黑色金屬的線材、管材、棒材及型材。(7)壓制液壓機：用于粉末冶金及塑料制品壓制成型等。(8)打包、壓塊液壓機：用于將金屬切屑等壓成塊及打包等。圖4-4YS系列手動液壓機圖4-5YDZ1000柱式自由鍛造液壓機圖4-6YQ27系列單動沖壓液壓機圖4-8YJ61系列金屬擠壓液壓機圖4-7YHL41系列單柱校正壓裝液壓機2、、按動作方式分類(1)上壓式液壓機：該類液壓機的工作缸安裝在機身上部，操作方便，容易實現(xiàn)快速下行，應(yīng)用最廣。(2)下壓式液壓機：該類液壓機的工作缸裝在機身下部，重心位置較低，穩(wěn)定性好，制品可避免漏油污染。雙動液壓機：上活動橫梁分為內(nèi)、外滑塊，分別由不同的液壓缸驅(qū)動，壓力為內(nèi)外滑塊壓力的總和。工作方式靈活，適合金屬板料的拉深成形，在汽車制造業(yè)應(yīng)用廣泛。(4)特種液壓機：如角式液壓機、臥式液壓機等。圖4-10Y34系列下壓式油壓機圖4-9下壓式液壓機工作原理圖4-11Y71系列上壓式四柱型液壓機圖4-12雙動液壓機圖4-13臥式金屬擠壓成型液壓機3、、按機身結(jié)構(gòu)分類(1)柱式液壓機：液壓機的上橫梁與下橫梁（工作臺）的連接采用立柱，由鎖緊螺母鎖緊。壓力較大的液壓機多為四立柱結(jié)構(gòu)，機器穩(wěn)定性好，采光也較好。(2)整體框架式液壓機：機身由鑄造或型鋼焊接而成，一般為空心箱形結(jié)構(gòu)，抗彎性能較好，立柱部分做成矩形截面，便于安裝平面可調(diào)導(dǎo)向裝置?；顒訖M梁運動精度較高，在塑料制品和粉末冶金、薄板沖壓液壓機中獲得廣泛應(yīng)用。4、按傳動形式分類(1)泵直接傳動液壓機：每臺液壓機單獨配備高壓泵，中小型液壓機多為這種傳動形式。(2)泵蓄能器傳動液壓機：高壓液體采用集中供應(yīng)的辦法，可節(jié)省資金，提高液壓設(shè)備的利用率，但需要高壓蓄能器和一套中央供壓系統(tǒng)，以平衡低負荷和負荷高峰時對高壓液體的需要。在使用多臺液壓機（尤其多臺大中型液壓機）的情況下較為可行。5、按操縱方式分類

手動液壓機半自動液壓機全自動液壓機圖4-14YT-5T二柱半自動液壓機

目前使用較多的是上壓式泵直接傳動半自動和手動柱式或框架式液壓機。對層壓機一般采用下壓式液壓機。212/6/2023第二節(jié)液壓機在塑料成型中應(yīng)用

進行壓制成型，主要用于熱固性塑料，橡膠制品等，也能加工長玻璃纖維增強和片狀填料的熱固性塑料，其物理性能和機械性能要強于注射機。

222/6/2023一、工作過程：

將塑料放入敞開的模具中，然后通壓力油、合模、將模具壓實、塑料加熱熔化、在壓力作用下充滿模腔、開模排氣（小分子物）再保證固化，開模取出制品。

232/6/2023

基本要求：壓力足夠大；上板在任何一點都能停止、返回；上壓板可以進行速度控制；空行時快速。

242/6/2023二、工作步驟１、步驟：

252/6/2023二、工作步驟１、步驟：加料262/6/2023二、工作步驟１、步驟：

加料→合模272/6/2023二、工作步驟１、步驟：

加料→合模282/6/2023二、工作步驟１、步驟：

加料→合模292/6/2023二、工作步驟１、步驟：

加料→合模→加壓加熱302/6/2023二、工作步驟１、步驟：

加料→合?！訅杭訜帷鈮号艢?12/6/2023二、工作步驟１、步驟：

加料→合?！訅杭訜帷鈮号艢狻^續(xù)加壓322/6/2023二、工作步驟１、步驟：

加料→合模→加壓加熱→解壓排氣→繼續(xù)加壓→保壓硬化332/6/2023二、工作步驟１、步驟：

加料→合模→加壓加熱→解壓排氣→繼續(xù)加壓→保壓硬化→脫模

三、工作原理

液壓機是以液壓傳遞為動力的壓力機械。壓制時，首先把塑料加入敞開的模具內(nèi)，隨后向工作油缸通入壓力油，活塞連同活動橫梁以立柱為導(dǎo)向，向下（或向上）運動，進行閉模，最終把液壓機產(chǎn)生的力傳遞給模具并作用在塑料上。模具內(nèi)的塑料，在熱的作用下熔融和軟化，借助液壓機所施壓力充滿模具并進行化學反應(yīng)。三、工作原理

為了排出塑料在縮合反應(yīng)時所產(chǎn)生的水分及其它揮發(fā)物，保證制品的質(zhì)量，需要進行卸壓排氣。隨即升壓并加以保持，此時塑料中的樹脂繼續(xù)進行化學反應(yīng)，經(jīng)一定時間后，便形成了不溶不熔的堅硬固體狀態(tài)，完成固化成型，隨即開模，從模具中取出制品。清理模具后，即可進行下一輪生產(chǎn)．四、對液壓機的要求

（一）壓制壓力應(yīng)該足夠并能調(diào)整，還要求在一定的時間內(nèi)達到和保持預(yù)定壓力。（二）液壓機的活動橫梁在行程中的任何一點位置上，都能停止和返回。這在安裝模具、預(yù)壓、分次裝料或發(fā)生故障時，是十分必須的。（三）液壓機的活動橫梁在行程中任何一點位置都能進行速度控制和施加工作壓力。以適應(yīng)不同高度模具的要求。（四）液壓機的活動橫梁，在陽模尚未接觸塑料前的空行程中，應(yīng)有較快的速度，以縮短壓制周期，提高機器的生產(chǎn)率和避免塑料流動性能降低或硬化。當陽模接觸塑料后即應(yīng)放慢閉模速度，不然可能使模具或嵌件遭致?lián)p壞或粉料從陰模中沖散出來，同時放慢速度還可以使模內(nèi)空氣得到充分排除。五、結(jié)構(gòu)和分類

（一）結(jié)構(gòu)

典型液壓機的結(jié)構(gòu)：它由機身（包括上、下橫梁、立柱等）、工作油缸、活動橫梁、頂出機構(gòu)、液壓傳動和電器控制系統(tǒng)等組成。工作油缸安裝在上橫梁上?；顒訖M梁與工作油缸的活塞聯(lián)接成整體，以立柱為導(dǎo)向上下運動（框式液壓機以導(dǎo)軌為導(dǎo)向），并傳遞工作油缸內(nèi)產(chǎn)生的力量，向塑料施壓。第三節(jié)主要技術(shù)參數(shù)一、最大總壓力（工稱壓力）

液壓機的最大總壓力或稱液壓機的噸位，是表示機器壓制能力的主要參數(shù)，一般用它表示機器規(guī)格。例如國產(chǎn)ＳＹ－250液壓機即表示最大總壓力為250噸的塑料（Ｓ）液壓機（Ｙ）。液壓機的最大總壓力是根據(jù)成型制品所需的壓制能力來定，壓制能力可按下式計算。N-壓制能力（噸）P0-壓制壓力（公斤/cm2)F-壓制面積cm2n-模具內(nèi)成型型腔的數(shù)目

壓制能力N與最大總壓力P的關(guān)系：二、工作液的壓力

工作液壓力是液壓機設(shè)計中比較重要的參數(shù)。工作液壓力的高低影響工作油缸的大小、液壓機的結(jié)構(gòu)尺寸、液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計以及機器的維修等一系列問題。因此，在確定工作壓力時，一定要考慮各方面的因素，按照壓力標準系列進行確定。目前國內(nèi)塑料液壓機所使用的工作壓力有160、300、320、500公斤／cm2等數(shù)種，多數(shù)用300公斤／cm2左右的工作壓力。液壓機的工作壓力不宜過低，否則，為了滿足液壓機最大總壓力的需要，就要有較大的工作油缸，使液壓機結(jié)構(gòu)龐大，重量增加。三、最大回程力最大回程力：活動橫梁在回程時要克服各種磨擦阻力、回油壓力以及構(gòu)件重力（上壓式）。經(jīng)驗值估算為Ｆ（最大總壓力）的20-50%。四、升壓時間

升壓時間雖然在一些液壓機的性能參數(shù)中并未列出，但它卻是液壓機一個比較重要的技術(shù)指標。因為在塑料壓制過程中不僅需要液壓機產(chǎn)生足夠的力，而且當被壓制塑料正處于粘度最低、流動性最好時，要求液壓機的壓力能迅速達到最大值，才能保證塑料充滿模具，得到滿意的制品。因此，液壓機工作壓力必須在一定時間內(nèi)升高到所需要的數(shù)值。根據(jù)經(jīng)驗，目前500噸以下的塑料液壓機，要求升壓時間大約在10秒以內(nèi)。

為了保證塑料充模均勻，升壓時間在一個合適的值。升壓時間太長，會使整個成型同期延長，升壓時間太短，短時間內(nèi)壓力驟升，不利于散熱，也不利于排氣。

項目、型號單位YC32-315公稱力KN3150頂出力KN630回程力KN600工作液體最大壓力MPa25滑塊距工作臺最大開口(A)mm1250滑塊最大行程(B)mm800頂出器最大行程(G)mm300滑塊行程速度下行mm/s120工作mm/s6～12回程mm/s60頂出器行程速度頂出mm/s55回程mm/s100工作臺有效面積(E×D)mm1200×1260立柱中心距左右mm1400前后mm900工作臺面距地面高(I)mm650電動機功率KW22.6機器外形尺寸前后（F）mm200左右（G）mm2360地面以上高（H）mm4175機器重量t16表4-1YC32型四柱通用液壓機主要技術(shù)參數(shù)1主壓油缸型號YG300/220-1850數(shù)量1只公稱推力2000KN行程1850mm2門蓋油缸型號YG160/105-1160數(shù)量1只公稱推力530KN行程1160mm3小門油缸型號YG110/70-300數(shù)量2只公稱推力250KN行程300mm4液壓系統(tǒng)工作壓力25MPa5壓縮室尺寸1400×700×600mm6包塊截面尺寸(200～300)×700×280mm表4-2Y81Q-2000金屬打包液壓機主要技術(shù)參數(shù)7單次循環(huán)時間約65秒8電動機型號Y225M-6額定功率30KW額定轉(zhuǎn)速980rpm數(shù)量1臺型號Y160L-4額定功率15KW額定轉(zhuǎn)速1440rpm數(shù)量1臺9液壓泵型號160YCY14-1B額定壓力31.5MPa公稱排量160ml/r數(shù)量1臺型號63YCY14-1B額定壓力31.5MPa公稱排量63ml/r數(shù)量1臺10設(shè)備總重×103kg～8.2續(xù)表4-2Y81Q-2000金屬打包液壓機主要技術(shù)參數(shù)液壓機型號表示方法：

例如：Y32A—315表示最大總壓力為3150kN，經(jīng)過一次變型的四柱立式萬能液壓機，其中32表示四柱式萬能液壓機的組型代號。液壓機型號表示的主要原則如下圖。圖4-15液壓機型號表示方法第三節(jié)主要零部件

液壓機所受的力是一個封閉系統(tǒng)，產(chǎn)生的力全部由液壓機本身承受，而不會作用在地基上，壓制過程中，油液的壓力經(jīng)活塞傳至模具中的塑料上；另一方面，油液以大小相等，方向相反的力作用在缸底，并傳給上橫梁及其它部件。在這種受力條件下，對于結(jié)構(gòu)較大的模具一定要放在壓機中心，防止液壓機處于偏載受力狀態(tài)。一、機身結(jié)構(gòu)分析（一）上橫梁及其與工作油缸連接方式：1、依靠圓螺母固定油缸2、依靠法蘭盤固定工作油缸（二）工作臺及其與頂出缸連接方式（三）立柱（四）框架式機身結(jié)構(gòu)二．活動橫梁及其與活塞連接方式作用：

①連接工作油缸油塞桿

②傳遞液壓機壓力

③通過導(dǎo)向套沿立柱作上下往復(fù)運動

④安裝與固定模具

二、活動橫粱及其與活塞連接方式第四節(jié)液壓傳動與安全措施一、液壓傳動

Y71-100液壓機的液壓系統(tǒng)（二）YA71-250型液壓機的液壓系統(tǒng)二、液壓機的安全措施

液壓機是一種壓力加工機械，因此無論在設(shè)計或使用過程中，都必須認真注意操作人員和設(shè)備的安全問題。故一般液壓機上皆設(shè)有防止活動橫梁超行程的限位裝置（即在活動橫梁回程的終了位置裝有限位開關(guān)，用來停止電機，防止活動橫梁行程過大而撞擊缸底），液壓機工作部位安全保護裝置（防止工作人員進入液壓機內(nèi)安裝模具、維修設(shè)備時活動橫梁可能下降），模具的安全保護裝置等。第五節(jié)其他類型的液壓機一、角式液壓機二、鑄壓液壓機三、層壓機三、層壓☆液壓機的發(fā)展方向和趨勢：（1）配有自動上下料裝置的液壓機或自動生產(chǎn)線將會成為未來液壓機發(fā)展的方向。（2）多工位液壓機的需求將會大幅度增加。（3）快速、高速液壓機在批量生產(chǎn)中能成倍地提高效率。（4）依托電液比例技術(shù)、傳感器、電子、計算機、網(wǎng)絡(luò)等提升液壓機的性能。