開(kāi)題報(bào)告題目：實(shí)驗(yàn)用四柱液壓機(jī)設(shè)計(jì)研究背景液壓機(jī)是一種加工機(jī)械，它能利用壓力把非金屬材料（如：塑料、橡膠）和金屬材料（如：鋁、鐵）成形。改革開(kāi)放時(shí)期，液壓機(jī)是一種工業(yè)加工機(jī)械，它能利用壓力使非金屬材料如塑料，橡膠和金屬材料如鐵，鋁成形。改革開(kāi)放時(shí)期，我國(guó)開(kāi)始了液壓機(jī)的研發(fā)，最開(kāi)始使用的是最簡(jiǎn)單的手動(dòng)式液壓機(jī)，通過(guò)手動(dòng)滑閥控制，公稱(chēng)壓力還沒(méi)有達(dá)到10MN，重量還不足100t，當(dāng)時(shí)中國(guó)許多液壓機(jī)大多在這段時(shí)期從國(guó)外購(gòu)買(mǎi)過(guò)來(lái)的。國(guó)內(nèi)的幾個(gè)大型鍛壓機(jī)廠，比如天津市天鍛壓力機(jī)有限公司、合肥鍛壓機(jī)床有限公司、湖州機(jī)床廠有限公司和徐州壓力機(jī)械有限公司主要采用10～31.5kN(1000～3150t)的中小型液壓機(jī)[13]。目前，液壓機(jī)擁有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，四柱式液壓機(jī)是各種液壓機(jī)中最常見(jiàn)的一種結(jié)構(gòu)類(lèi)型。其主要的特點(diǎn)就是加工工藝性較其它類(lèi)型液壓機(jī)簡(jiǎn)單，所以這些被廣泛應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)中。國(guó)內(nèi)外的四柱液壓機(jī)正朝著高速，低能耗損失，高工作效率，低生產(chǎn)成本的方向發(fā)展。因而，對(duì)于現(xiàn)代液壓機(jī)而言，液壓機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)尤為重要。對(duì)于發(fā)展中的中國(guó)，先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備的研究與制造已成為必然趨勢(shì)，液壓機(jī)的開(kāi)發(fā)也是如此。如今，我國(guó)的液壓機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)已達(dá)到高度成熟。我國(guó)的液壓機(jī)與國(guó)外的液壓機(jī)相比，例如德國(guó)舒勒集團(tuán)的液壓機(jī)無(wú)論在加工工藝上，還是在生產(chǎn)安全上都存在著一定的差距。我們應(yīng)該結(jié)合國(guó)情和國(guó)民經(jīng)濟(jì)，研發(fā)新型液壓機(jī)技術(shù)，學(xué)習(xí)國(guó)外的一些比較新穎的加工工藝，改善產(chǎn)品的生產(chǎn)效益，促進(jìn)中國(guó)各個(gè)制造業(yè)的發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)液壓機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)正朝著標(biāo)準(zhǔn)化和美觀化的方向發(fā)展。本次課題就是朝著實(shí)驗(yàn)用四柱液壓機(jī)這個(gè)方向進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。液壓機(jī)在中國(guó)的制造時(shí)間并不長(zhǎng)，大概只有70多年的歷史，在技術(shù)和生產(chǎn)水平上中國(guó)液壓機(jī)行業(yè)已經(jīng)基本算是成熟了，但是對(duì)比一些發(fā)達(dá)國(guó)家的專(zhuān)業(yè)液壓機(jī)制造公司（LASCO、舒勒集團(tuán)液壓機(jī)等）還有較大的差距，尤其是四柱式液壓機(jī)，由于機(jī)架采用四根立柱，機(jī)架剛度小于框架式的剛度，活動(dòng)橫梁中的導(dǎo)套和四根立柱磨損后不方便調(diào)整，四柱式液壓機(jī)作為重要的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，它的主機(jī)的結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它的機(jī)身結(jié)構(gòu)能夠影響液壓機(jī)生產(chǎn)時(shí)的工藝性能和使用壽命等。這些存在的問(wèn)題需要進(jìn)行探討，如何縮小這些方面的差距，就成為了成為我們必須思考的問(wèn)題，所以對(duì)主機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析方法主要是對(duì)三梁四柱式的主機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析，也是本課題的目的與意義所在。研究現(xiàn)狀1653年，法國(guó)布萊士·帕斯卡（BlaisePascal）提出了Pascal靜壓傳遞原理，為生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域提供強(qiáng)大的理論支撐，其中，液壓機(jī)就是這一原理產(chǎn)物的典型代表。隨著以英國(guó)為主導(dǎo)的第一次工業(yè)革命興起，機(jī)器開(kāi)始逐漸取代人力。1795年，英國(guó)約瑟夫·布拉曼（JosephBraman）以水為傳遞壓力的介質(zhì)，將Pascal原理應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)際中，制作出了歷史上首臺(tái)手動(dòng)水壓機(jī)。隨著蒸汽技術(shù)的普及，1842年，英國(guó)詹姆斯·內(nèi)史密斯（JamesNasmyth）發(fā)明了蒸汽錘，隨著鍛件規(guī)模的增大，重錘的質(zhì)量也超過(guò)了100噸，不僅操作困難，而且產(chǎn)生的振動(dòng)也影響了鍛件的品質(zhì)。1884年，英國(guó)人發(fā)明了第一臺(tái)鍛造水壓機(jī)，使得鍛錘的質(zhì)量得以大幅度減小，振動(dòng)問(wèn)題也隨之解決，自此鍛造液壓機(jī)得到快速發(fā)展。1893年，美國(guó)伯利恒鋼鐵公司制造出了歷史上首臺(tái)萬(wàn)噸級(jí)鍛造水壓機(jī)。自此水壓機(jī)逐步取代蒸汽錘，成為了主流鍛造機(jī)械。20世紀(jì)初，為了擴(kuò)充軍事武器裝備，液壓機(jī)獲得了較大發(fā)展。大型鍛壓設(shè)備對(duì)于軍事、國(guó)防和航空的發(fā)展尤為重要。1934年，德國(guó)制造了一臺(tái)70MN的水壓機(jī)。二戰(zhàn)期間，德國(guó)又制造了300MN水壓機(jī)一臺(tái)和150MN水壓機(jī)三臺(tái)。1945年，二戰(zhàn)結(jié)束后，德國(guó)的四臺(tái)萬(wàn)噸級(jí)水壓機(jī)分別被美國(guó)和前蘇聯(lián)瓜分，強(qiáng)化了美蘇的霸主地位。20世紀(jì)中葉，隨著工業(yè)3.0信息化時(shí)代的到來(lái)，液壓傳動(dòng)技術(shù)獲得了較快發(fā)展，電液控制技術(shù)也迅速興起。液壓機(jī)噸位的提升也不再是技術(shù)水平的唯一指標(biāo)，人們開(kāi)始將目光轉(zhuǎn)向自動(dòng)控制、制造效率和制造精度上。半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了自動(dòng)化的發(fā)展，進(jìn)而突破了人工操作的精度控制極限。1952年，瑞典誕生了第一臺(tái)鍛造速度可達(dá)普通液壓機(jī)5倍的快鍛液壓機(jī)。1962年，英國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)采用電子數(shù)控裝置，實(shí)現(xiàn)了液壓機(jī)對(duì)厚度的控制。20世紀(jì)中葉是電液技術(shù)發(fā)展的高峰期，電液伺服技術(shù)廣泛應(yīng)用到了軍事和航空領(lǐng)域。同時(shí)發(fā)展起來(lái)的電液元件有電液比例閥和電液伺服閥，均用于閉環(huán)控制。電液伺服閥的頻響可達(dá)100Hz，電液比例閥的頻響在30至100Hz之間。根據(jù)動(dòng)力元件控制方式的區(qū)別，電液伺服系統(tǒng)又可分成閥控伺服系統(tǒng)和泵控伺服系統(tǒng)。20世紀(jì)后期，在二通插裝閥的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出了三通插裝閥，具有更快的響應(yīng)速度，更小的換向沖擊，但仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)精準(zhǔn)控制。80年代，電液比例技術(shù)與插裝技術(shù)綜合運(yùn)用，推出了電液比例插裝閥，能夠?qū)崿F(xiàn)主閥的連續(xù)開(kāi)通和關(guān)閉。90年代，插裝閥應(yīng)用到液壓機(jī)領(lǐng)域，控制技術(shù)漸趨成熟。相比于國(guó)外兩百年的液壓機(jī)發(fā)展歷史，中國(guó)只有70年左右的歷史，但是卻趕超到了世界先進(jìn)水平。1953至1957年第一個(gè)五年計(jì)劃期間，我國(guó)完善了自己工業(yè)體系，并在1953年制造了我國(guó)首臺(tái)20MN液壓機(jī)。隨后，我國(guó)又制定了較完整的液壓機(jī)制造標(biāo)準(zhǔn)。80年代實(shí)施改革開(kāi)放以后，引進(jìn)大批國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，液壓機(jī)技術(shù)水平得到很大的提升。21世紀(jì)，出于航天、核電、船艦等行業(yè)快速發(fā)展的需要，我國(guó)大型液壓機(jī)得到歷史性的飛躍。2006年，一重建成了150MN水壓機(jī)。2008年，二重建成了160MN水壓機(jī)。2011年，中國(guó)二重投產(chǎn)世界上最大的8萬(wàn)噸級(jí)別的模鍛液壓機(jī)，標(biāo)志著我國(guó)鍛造技術(shù)達(dá)到了國(guó)際一流水平。目前我國(guó)清華大學(xué)已經(jīng)研發(fā)出了16萬(wàn)噸模鍛液壓機(jī)，為將來(lái)的科研發(fā)展前沿和制造的突破奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。研究?jī)?nèi)容我國(guó)四柱式液壓機(jī)本體的設(shè)計(jì)水平還處于比較落后的階段，研究關(guān)于四柱式液壓機(jī)機(jī)身的設(shè)計(jì)方法，對(duì)提高我國(guó)四柱液壓機(jī)的整體設(shè)計(jì)水平、增強(qiáng)相關(guān)企業(yè)的生存和發(fā)展能力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。所以我們根據(jù)自己所學(xué)的課程和實(shí)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際情況選出了這個(gè)課題，主要研究四柱式液壓機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)，可進(jìn)一步加深對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本技能的理解與運(yùn)用，培養(yǎng)獨(dú)立工作、解決問(wèn)題的能力。本設(shè)計(jì)中基于傳統(tǒng)的四柱式液壓機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良，對(duì)四柱式液壓機(jī)的機(jī)身機(jī)械結(jié)構(gòu)重新進(jìn)行了強(qiáng)度和剛度上的計(jì)算，對(duì)于傳統(tǒng)的三梁四柱這些主要部件進(jìn)行的一些改進(jìn)，最后利用SolidWorks軟件進(jìn)行有限元分析，完成四柱式液壓機(jī)零件圖和裝配圖的繪制。研究方法1.查閱文獻(xiàn)資料，收集四柱液壓機(jī)相關(guān)資料，了解最前沿的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法；2.利用AutoCAD等軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，繪制四柱液壓機(jī)結(jié)構(gòu)圖紙；3.借助液壓機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)，在現(xiàn)有四柱液壓機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，減少設(shè)計(jì)工作量。時(shí)間安排第一階段：第七學(xué)期第12～14周，檢索并查閱參考文獻(xiàn)；第二階段：第七學(xué)期第14～16周，編寫(xiě)文獻(xiàn)綜述和外文翻譯；第三階段：第七學(xué)期第16周～第八學(xué)期第1周，編寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告；第四階段：第八學(xué)期第1～7周，設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)四柱液壓機(jī)；第五階段：第八學(xué)期第7～11周，撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文；第六階段：第八學(xué)期第12～13周，參與論文的修改與答辯；參考文獻(xiàn)[1]MartinZahalka.ModalAnalysisofHydraulicPressFramesforOpenDieForging[J].AnnalsofDAAAM&Proceedings.2013,Vol.24Issue1,p1070-1075.6p.DOI:10.1016/eng.2014.03.092.[2]Klotz,S.,Hamel,G.,Frelat,J.Anewtypeofcompactlarge-capacitypressforneutronandx-rayscattering[J]

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