（毕业设计论文）《20MN数控锻造液压机数字化样机设计说明书》.doc

20MN数控锻造液压机数字化样机 设计说明书 安阳工学院 安阳锻压机械工业有限公司 目 录 一、主要技术参数 二、关键零部件的设计 三、液压系统的设计 四、电气系统的设计 五、快锻液压机快锻液压机打击碰撞动态特性 根据厂家的要求确定了如下的技术要求： 压机公称压力 20MN 结构型式 整体框架双柱下拉式 工作介质压强 32MPa 最大行程 1600mm 最大净空高 3170mm 柱间净空距 1300x2210mm 移动工作台尺寸 1660x5000mm 移动工作台行程 2x1500mm 回程力 4MN 允许锻造偏心距 160mm 砧高 上砧 620mm 下砧 950mm 锻造次数 快锻 80~85次/分 常锻 20~45次/分 锻造控制精度 ±1mm 工作缸柱塞直径 900mm 传动形式 油泵直驱传动 控制介质 手动、半自动、自动、联动 工作介质 L-HM液压油68 最大空程下降速度 350mm/s 最大回程速度 350mm/s 拔长钢锭 32t 镦粗钢锭 14t快锻液压机的总体结构如图所示，主要由固定横梁3、导向板11、机架5、工作液压缸2、回程液压缸12、上砧座10、下砧座4等组成。 图快锻液压机整体结构 1工作缸2-工作液压缸 3固定横梁 4下砧座 5机架 6-辅助液压缸 7小支座 8转轴 9垫板 10上砧座 11导向板 12-回程液压缸 13回程液压缸活塞杆工作液压缸固定横梁、机架工作液压缸的设计液压缸的作用是把液体压力能转换成机械能。根据20MN快锻液压机的生产工艺特点以及总体结构要求，该压机采用单工作缸。工作缸采用缸底支承，柱塞传动型式。工作缸通过法兰上的螺栓固定在固定横梁上。为了避免固定横梁高度的增加，法兰设置在缸体中部而不像传统结构那样设置在缸口部分。工作缸缸体采用锻件合金结构钢，缸体材料为20MnMoσb=530MPa，σs=372MP。而其结构尺寸较大，难以整体锻造，所以工作缸均采用分段锻造后焊接制成。柱塞的表面质量，对工作缸密封装置和导向铜套的磨损及寿命有极大的影响，因此柱塞表面必须具有足够的硬度和良好的粗糙度。为了达到这一要求，制造柱塞的材料一般选用含碳量较高的碳素锻钢1311，锻造毛坯，机加工后表面进行特殊处理。液压缸柱塞材料选用45钢。通过上述分析，在CATIA中建立了工作缸的模型，工作缸的二维平面图及三维实体图如图所示 图工作缸二维图 图3 工作缸三维图固定横梁的设计固定梁是液压机本体中重要的功能部件和承载部件，是液压机中结构和受力最为复杂的部件。在大型液压机设计中，梁的设计的合理性，刚度、强度分析的可靠性直接影响到梁的功能的发挥和使用寿命，进而影响到整机功能的发挥和整体工作性能，因此梁的设计方案的拟定是压机设计的重点。本台压机固定梁采取整体铸造结构。材料选用ZG25Mn，此材料具有一定的韧性和塑性，强度和硬度较高，σb=490MPa，σs=295 MPa。20 MN快锻液压机为整体框架下拉式压机，固定横梁通过两个支座固定在地基上。固定横梁上面安装移动工作台，工作台两侧连接有支架(即工作台辅座)，在垂直于工作台方向有横向移砧装置，而且工作缸和回程缸也都安装在固定横梁上，因此，该压机固定横梁比传统三梁四柱式压机的横梁在结构和受力方面都要复杂的多。通过上述分析，在CATIA中建立了固定横梁的模型，固定横梁的三维结构图如图所示 图固定横梁机架结构设计传统三梁四柱式液压机由上横梁