汽车轮毂冲压液压机液压系统性能研究及改进

摘要

冲压工艺是制造业中高效的加工方法,在现阶段我国经济发展过程中发挥着举足轻重的作用;冲压成型产品在社会的各行各业中得到了广泛的应用。冲压设备是冲压工艺技术的基础,得到了世界各国的充分重视。按动力传动方式划分,冲压机可以分为机械式和液压式。随着液压技术的发展,冲压液压机与机械式液压机相比具有:结构简单、调速和调压方便、控制精度高、振动小、噪声低等优点。因此,冲压液压机在冲压行业某些领域逐渐取代机械式冲压机,发挥着越来越重要的作用。本课题研究的冲压液压机用于汽车轮毂冲孔工艺。针对该冲压液压机在工作中出现的问题,以其液压系统作为研究对象展开分析论证,完成的主要工作有如下几个方面:
　　 1.综述了冲压机基本理论对机械式冲压机和冲压液压机的工作原理、类型及结构特点进行了详细的总结。对冲压液压机液压系统中几种常用的供油方式和控制方式进行了分析比较,明确了冲压液压机系统设计的原则和方法。
　　 2.分析和改进了冲压液压机系统对本课题所研究的冲压液压机液压系统工作原理、工作效率进行了详细的分析与计算;重点研究了系统工作过程中出现的辅助油缸漏油和冲孔偏心的问题。以原系统为基础,完成了冲压液压机系统的改进。通过对改进系统和原系统的分析比较,得出改进后的系统效率更高,性能更优,节能更好的结论。
　　 3.对原系统和改进的系统建立了仿真模型,进行了动态仿真研究采用功率键合图法和MATLAB软件的Simulink工具箱建立了两系统的数学模型及仿真模型。通过将仿真参数代入仿真模型,对工进时两系统的输出压力和输出流量以及辅助油缸中的压力变化情况进行了动态仿真研究,仿真结果证明了改进液压系统的可行性。
　　 4.在工厂对样机进行了验证性能的试验研究通过使用先导式和直动式溢流阀作为辅助油缸的压力控制阀,分别获取系统工作时辅助油缸中的压力变化试验数据,并对试验数据加以分析,结果表明改进系统获得了预期的结果。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 冲压设备概述

1.2.1 机械式冲压设备概述

1.2.2 液压式冲压设备概述

1.3 冲压液压机的发展现状及趋势

1.3.1 国外冲压液压机的发展现状

1.3.2 我国冲压液压机的发展现状

1.3.3 我国冲压液压机的发展趋势

1.4 课题来源、意义及主要内容

1.4.1 课题来源

1.4.2 课题意义

1.4.3 课题的主要内容

第二章 冲压液压机系统方案分析

2.1 冲裁理论及冲压原理

2.1.1 冲裁理论

2.1.2 冲压液压机冲压原理

2.2 冲压液压机系统供油方式分析及比较

2.2.1 充液供油方式

2.2.2 差动快速供油方式

2.2.3 大排量变速供油方式

2.3 冲压液压机系统控制元件分析及比较

2.3.1 快速开关换向元件

2.3.2 电液比例换向元件

2.3.3 二通插装阀

2.4 本章小结

第三章 冲压液压机系统改进及分析

3.1 冲压液压机系统分析

3.1.1 液压系统工作原理

3.1.2 系统冲压性能分析

3.1.3 液压系统工作效率分析

3.1.4 系统改进要求

3.2 冲压液压机系统改进设计

3.2.1 改进液压系统工作原理

3.2.2 改进系统冲压性能分析

3.2.3 改进液压系统工作效率分析

3.2.4 冲压液压机改进系统与原系统比较

3.3 冲压液压机系统节能特性分析

3.3.1 恒压控制能耗分析

3.3.2 负载敏感控制能耗分析

3.4 本章小结

第四章 冲压液压机系统的建模与仿真

4.1 液压系统的建模与仿真理论

4.1.1 液压系统建模理论

4.1.2 液压系统仿真理论

4.2 冲压液压机原系统数学模型的建立

4.2.1 主要液压元件的功率键合图

4.2.2 冲压液压机原系统功率键合图及状态方程

4.3 冲压液压机改进系统数学模型的建立

4.3.1 主要元件的功率键合图模型

4.3.2 冲压液压机改进系统功率键合图及状态方程

4.4 冲压液压机系统仿真分析

4.4.1 冲压液压机仿真模型建立

4.4.2 系统仿真结果分析

4.5 本章小结

第五章 冲压液压机系统实验分析

5.1实验目的及内容

5.1.1 实验目的

5.1.2 实验内容

5.2 实验设备

5.2.1 实验设备及参数

5.2.2 测试仪器

5.3 实验步骤及数据处理

5.3.1 实验步骤

5.3.2 数据处理与分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间主要科研成果