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5000KN精冲机分析报告 报告人：邓加东 2012年4月10日 主要内容 精冲机液压系统的概述 1 液压系统仿真模型的建立 2 液压系统仿真结果的分析 3 1 精冲机液压系统的概述 液压系统是精冲机的重要组成部分之一，其质量的好坏直接影响着精冲产品的质量，因此要注重精冲机液压系统的设计。 本文主要通过仿真软件对KFH500t精冲机液压系统进行性能研究。 该精冲机液压系统较为复杂，总体上可以分为8个部分，本文主要研究了主油缸与快速油缸动作控制油路。 液压系统的组成 A 液压源的输出控制油路 B 主油缸与快速油缸动作控制油路 C 顶出油缸与齿圈缸的动作控制油路 D 废料剪的动作控制油路 E 前后夹持的动作控制油路 F 模具锁紧机构的动作控制油路 G 上模滚道动作控制油路 H 第四力与第五力的输出控制油路 液压源的输出控制油路 主油缸与快速油缸动作控制油路 插装阀组等效图 顶出油缸与齿圈缸的动作控制油路 前后夹持的动作控制油路 上模滚道动作控制油路 废料剪的动作控制油路 模具锁紧机构的动作控制油路 第四力与第五力的输出控制油路 2 液压系统仿真模型的建立 ADAMS/Hydraulics是ADAMS的一个对液压系统进行仿真分析的扩充模块，利用它可以在同一界面下建立机械系统与液压系统的运动特性，进行各种静态、动态、瞬态点的分析，如：液压系统峰值压力和运行压力、液压系统滞后特性、液压系统控制、液压元件和管路尺寸等。 本文主要以主油缸与快速油缸动作控制油路为例，进行液压系统的分析。为了便于建模及运算，需将该机械系统以及控制油路进行一定的简化。 主油缸与快速油缸工作要求 右表为该精冲机的工作要求，据此将滑块总行程设为190mm，其中，快速缸快进行程设为150mm，速度200mm/s，主油缸工进行程40mm，速度30mm/s，快速缸快回行程190mm，速度200mm/s。 参数名称 单位 数值 主冲裁力 KN 5000 齿圈力 KN 2500 反压力 KN 1250 废料剪切力 KN 500 滑块行程 mm 230/150 (可调) 齿圈行程 mm 40 顶件行程 mm 40 冲裁速度 mm/s 30 闭合速度 mm/s 200 返程速度 mm/s 200 1 快速缸 2 主油缸 3 凹模 4齿圈压板 5顶杆6 齿圈缸 7 机架 8上模支座 9凸模固定板 10凸模 11滑块 图 精冲机机械系统模型 假设滑块及凹模的质量为2500kg，由于目前难以控制齿圈压板部分与凹模的接触，故齿圈油缸采取驱动控制，且直接在凹模上施加载荷，冲裁力最大为5000KN。 机械系统的建立 液压系统的建立 由于该液压系统中差装阀组在模拟分析中难以设置，故为了简化，将其简化为两个两位换向阀。溢流阀的限压分别为260bar和120bar，为了便于分析，将其等效为260bar和120bar的恒压源。简化后的液压图如右图所示。 主要元件的参数设置 主要参数 数值 密度（Kg/m3） 900 工作温度（K） 293.15 工作压力（Pa） 1.01325x105 体积弹性模量（N/m2） 1.9x109 热膨胀系数（K-1） 2.8x10-4 主要参数 压力源P1 压力源P2 初始压力（Pa） 2.6x107 1.2x107 压力函数（pa） 2.6x107 1.2x107 主要参数 液控充液阀CHV1 BA压力面积比 0.9 XA压力面积比 2.0 A的开启压力（Pa） 8.0x104 A第一测量点压降（Pa） 1.0x105 A第一测量点流量（m3） 0.5 A第二测量点压降（Pa） 1.2x105 A第二测量点流量（m3） 0.6 AB的相对泄漏 0 BX端口相对对压力（Pa） 6.0x106 测试液体密度（Kg/m3） 900 时间常数τo（s） 0.003 液控单向阀 主要参数 节流阀O1 节流孔长度（m） 0.05 水力半径（m） 0.003 损失系数 0 节流阀 工作油 压力源 主要参数 电磁换向阀DCV5 电磁换向阀DCV6 电磁换向阀DCV3 电磁换向阀DCV4 开启时间常数τo（s） 0.005 0.005 0.005 0.005 关闭时间常数τc（s） 0.005 0.005 0.005 0.005 名义压降（Pa） 2.0x105 2.0x105 2.0x105 2.0x105 PA口名义流量（Pa） 0.2 0.2 0.2 0.001 AT口名义流量（Pa） 0.2 0.001 所用测试流体密度(Kg/m3) 900 900 900 900 电磁换向阀DCV5阀口控制曲线 电磁换向阀DCV6阀口控制曲线 电磁换向阀DCV3阀口控制曲线