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项目4 压力机液压系统 学习目标 能力目标： 能够识别各种压力阀，如溢流阀、减压阀、顺序阀等； 能够理论联系实际，分析压力控制回路在实际中的应用； 能够分析钣金冲床液压系统压力控制的液压回路； 具有良好的行为习惯及团队协作能力。 知识要求： 熟悉压力控制元件的结构及工作原理； 掌握压力控制元件种类及图形符号； 掌握钣金冲床液压系统不同控制方式的特点及应用场合。 技能要求： 能通过查阅资料完成液压元件的信息搜集和综合应用； 能根据液压回路设计其电气控制回路； 能正确使用液压元件及文明操作； ④ 能正确进行液压电气控制回路设计； ⑤ 能正确使用FuildSIM仿真软件； ⑥ 熟悉可编程控制器系统设计。 项目介绍 冲压技术是目前被广泛应用的金属压力加工方法之一，它具有效率高、质量好、能量省、成本低的特点。液压冲床广泛适用于各种材料的冲孔、压印、整形、铆接，弯曲、剪切、拉伸、各种小型零部件的压装、装配。 液压冲压机又称液压成形冲压机，如图4-1所示，使用各种金属与非金属材料成型加工的设备。液压冲压机主要是有机架、液压系统、冷却系统、加压油缸、上模及下模，加压油缸装在机架上端，并与上模联接，冷却系统与上、下模连接。其特征在于机架下端装有移动工作台及与移动工作台联接的移动油缸，下模放在移动工作台的上面。液压冲压机是通过液压泵产生的带压力的液体通过控制回路液压执行件来传递动力。 液压式冲压机主要特点： ①工作压力大，运行平稳； ②工作行程可以自由控制调节范围大，工作空间较大； ③工作效率适中，可以完成机械压力机绝大部分的工作，适用面广； ④液压压力机配置较为复杂，稍微大一点压力机一般都配有独立的泵站； ⑤控制部分和回路较为复杂，造价相对较高。 现以180吨钣金冲床为例分析其液压系统的工作原理和特点，它在电气和机械装置的配合下可以实现一定的工作循环。它要求液压传动系统完成的进给运动是：夹紧缸夹紧→压缸快速下降→压缸慢速下降（加压成型）→压缸暂停（降压）→压缸快速上升→夹紧缸松开→泵卸荷，且要求工作可靠，速度平稳，效率高。 项目分析 1、动力元件选择 采用复合泵作为液压冲床的动力源。如图4-2所示。 当液压缸快速推进时，推动液压缸活塞前进所需的压力比左、右两边的溢流阀所设定压力还低，故大排量泵和小排量泵的压力油全部送到液压缸，使活塞快速前进。 当上模和工件接触时，液压缸活塞移动的速度要变慢，且在活塞上的工作压力变大，此时，往液压缸去的管路的油压力上升到比右边卸荷阀设定的工作压力大时，卸荷阀被打开，低压大排量泵所排出的液压油经卸荷阀送回油箱。因为单向阀受高压油作用的关系，所以低压泵所排出的油根本不会经单向阀就流到液压缸了。在加压成型的阶段，液压缸的油液由高压小排量泵来供给。因为这种回路的动力几乎完全由高压泵在消耗，所以可达到节约能源的目的。卸荷阀的调定压力通常比溢流阀的调定压力要低0.5MPa以上。 2、执行元件选择 ①选用一个夹紧缸A对钣金材料进行夹紧固定。 ②压缸选用差动液压缸B，因为液压缸要垂直放置，所以要设计平衡回路防止液压缸和与之相连的工作部件因自重而自行下落。如图4-3所示。当活塞下行时，控制压力油打开液控顺序阀，背压消失，因而回路工作效率较高；当停止工作时，液控顺序阀关闭以防止活塞和工作部件因自重而下降。 ? 这种平衡回路的优点是只有上腔进油时活塞才下行，比较安全和可靠。 3、控制元件选择 ① 对于液压缸B运动方向的控制采用电液式换向阀。电液换向阀是由电磁换向阀和液动换向阀组合而成的。电磁换向阀起先导作用，它可以改变和控制液流的方向，从而改变液动换向阀的位置。由于操纵液动换向阀的液压推力可以很大，因此主阀可以做得很大，允许有较大的流量通过。这样用较小的电磁铁就能控制较大的液流了。 对于液压缸A运动方向的控制采用单电磁铁二位四通阀。 ② 对于系统压力的调定采用三级调压回路。当压缸下降时,系统需要压力较大，由调定压力大的溢流阀控制，上升时,系统需要压力较小，由遥控溢流阀（调定压力较小）控制，如此,可使系统产生的热量减少,防止了油温上升，如图4-4所示。 调压回路的功用是使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节。在变量泵系统中，用安全阀来限定系统的最高压力，来防止系统过载。若系统中需要两种以上的压力，则可采用多级调压回路 如图4-4所示为三级调压回路，由溢流阀1、2、3分别控制系统的压力，从而组成了三级调压回路。当两电磁铁均不带电时，系统压力由阀1调定，当1YA得电时，由阀2调定系统压力；当2YA得电时，系统压力由阀3调定。但在这种调压回路中，阀2和阀3的调定压力都要小于阀1的调定压力，而阀2和阀3的调定压