天津大学2007届高职专科毕业设计论文题目：锻造液压机的原理姓名：年级：2007届院系：电气与自动化工程学院电气与自动化技术摘要液压机主机部分包括液压缸、横梁、立柱及充液装置等。
动力机构由油箱、高压泵、控制系统、电动机、压力阀、方向阀等组成。
液压机采用PLC控制系统，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。
该系列液压机具有独立的动力机构和电气系统，并采用按钮集中控制，可实现手动和自动两种操作方式。
该液压机结构紧凑，动作灵敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，压力和行程可在规定的范围内任意调节，操作简单。
在本设计中，通过查阅大量文献资料，设计了液压缸的尺寸，拟定了液压原理图。
按压力和流量的大小选择了液压泵，电动机，控制阀，过滤器等液压元件和辅助元件。
关键词：锻造，液压系统，液压机， PLC目录目录 (Ⅰ)第1章国内外重型锻压设备的发展概况 (1)第2章锻造液压机系统 (4)2.1 锻造液压机的系统原理 (4)2.1.1液压系统工作原理 (4)2.2.液压系统分析 (5)第3章锻造液压机的改进设计方案及分析 (6)3.1 锻造液压机的该机方案 (6)3.2 液压机的改进方案分析 (7)第4章PLC在液压机控制系统改造中的应用 (7)4.1 工艺原理分析 (8)4.2 液压系统控制过程分析 (8)4.2.1 液压机执行部件动作过程分析 (8)4.3 PLC电控系统设计 (10)4.3.1 硬件设计与软件实现 (10)4.3.2 三地操作 (14)4.4 PLC可靠性保护措施 (15)4.4.1电动机组保护 (15)4.4.2机械设备的保护 (15)4.5 PLC程序设计 (16)第4章液压机电气控制系统 (18)4.1 液压机电气控制方案设计 (18)4.1.1液压机电气控制方案选择 (18)4.1.2电气控制要求与总体控制方案 (19)4.2 液压机电气控制电路设计 (20)4.2.1液压机主电路设计 (20)4.2.2液压机控制电路设计 (20)4.3 液压机电气控制系统分析 (22)参考文献 (23)附录 (24)致谢 (25)第一章绪论重型锻压设备是随着国民经济的发展，特别是随着汽车、航空、宇航、动力、造船、冶金、石油、化工、铁道、交通等工业部门对大型锻件、模锻件、冲压件日益增长的需要而迅速发展起来的。
十九世纪八十年代，英、美开始建造100t级的锻锤、100MN级的锻造液压机，作为重型锻压机械兴起的标志，至今已有百年的历史。
它在机械制造工业中占有特殊重要的地位，是一个国家工业化程度和经济、国防实力的重要标志之一，也是一个国家科学技术发展水平的重要体现。
从工艺成形考虑主要可分为：自由锻、模锻、挤压、冲压、弯板和专用等类别的设备，从压制零件能量的传递考虑可分为：蒸-空气的、机械的、液压的、电力的、高能的及其相互间的有机联合等型式。
但不论属于哪一类别和采用何种能量传递方式，都是为了满足一种或几种特定的成形工艺需要，从而形成了各类设备在参数、结构、性能、传动、控制以及配套等方面各具差异而又有明显的特征。
据不完全统计，国外重型锻压设备发展至今巳有250种以上的产品系列。
国外重型锻压设备发展至今巳有百年，但其发展较快的时期却是上世纪中叶（四十——六十年代）。
在这段时间，世界上已建造了100MN级锻造液压机26台（最大的150MN），l00MN级模锻液压机27台（最大的700MN；300MN级以上的竟有13台），l00MN级挤压液压机8台（最大的250MN），l00MN级热模锻机械压力机3台（最大的110MN），25t级以上的模锻锤2台（最大的31.5t），l00tm以上的对击锤5台（最大的150t·m）。
在重型锻压设备中模锻液压机的机体重量和体积都是最大的类别，如苏联在1961年投产使用的，当今仍属世界上最大的700MN模锻液压机，其机体总高3km，而机体重量竟达26000t，的确是个庞然大物。
以上列举的特大型锻压设备的点滴，不仅反照出上世纪中期机械制造业的加工能力、装备水平、而且更体现出在设计、制造、生产使用过程中的基础技术、液压技术、电控技术和成套技术的综合实用水平已经发展到了一个新的阶段。
锻压设备的大型化，不仅满足了各工业部门对各类大型锻件毛坯的需要，而且使锻件的尺寸和形状越来越接近成品零件，从而节约大量金属、减少切削加工量，提高材料利用率和成品的机械性能，从而带来巨大效益。
据资料报导，美国制造的B-52轰炸机起落架，其成品零件净重为105kg，采用自由锻造，其锻件重637kg（材料利用率仅17%）。
若在150MN液压机上模锻，重量减到292kg （材料利用率提高到36.3%）。
采用450MN液压机模锻，重量只有132kg（材料利用率高达80%）。
仅以机械加工费用计算：在美国切削1kg钢需耗费2.44美元，用模锻件代替锻造件毛坯，每只起落架能节约合金钢505kg，仅机加工费用一项，每只起落架能节约1232.2美元。
由此可见，大型模锻设备为国民经济所带来的效益是十分显著的，它的建造具有重大的现实意义。
七十年代以来，电子技术广泛地应用到重型锻压机械领域，新兴的工艺成形方法已有了重大的突破，正处于逐步实用化的阶段。
但是特大型的锻压设备发展并不多，没有突破七十年代以前的能量等级。
而锻件毛坯的精密程度以及为实现毛坯精密化的设备本身，在工作原理、结构型式、传动方式，基础元器件、启动化程度、机组程控和自动化生产线等方面所取得的许多实用性的成果及其应用，都达到了前所未有的高度，揭开了重型锻压设备发展新的一页。
纵观国外重型锻压设备的发展，可以看出：经济和军工发展对大型锻件的要求是，必须科学地选择合理而经济的工艺成形方法，而工艺要求也就决定了或指导了设备的发展。
工艺是先驱，设备发展服务于工艺，促使工艺圆满的实现，同时又不断地自我完善。
从事设备研究和开发的最终任务：一是为锻压生产和先进的成形工艺不断提供精密、节能、高效的设备，使锻件的尺寸和形状高度地精密化；二是在符合国家环保法和劳动法坏的前提下，不断地提高自动化水平和劳动生产率，使体力劳动降低到最少的程度。
我国重型锻压设备的发展是从1949年建国后开始的。
经过了几个“五年计划”的实施，从无到有，从少到大，从仿制到自行研制开发而迅猛发展起来。
五十年代初期，国外援建的156个建设项目中就有从苏、捷等国引进的锻造液压机（8~60MN）、模锻液压机（30~l00MN）、有色金属挤压机（6~35MN）、热模锻机械压力机（16~40MN）、冲压液压机（双动的15/20~31.5/40MN；单动的10MN；橡佼膜的96MN）和辊式弯板机（32x3500~40/70x8000mm）等相当于当时国际上四、五十年代技术水平的锻压设备。
在此基础上开始了以仿制为主，博采众长，于1958年自行设计了25MN锻造液压机，这是我国重型锻压设备发展的重要起点。
五十年代末期，相应仿制生产了自由锻锤（0.5~5t）、板料冲压液压机（单臂的4~20MN，单动的10~20MN；双动的15/20~16.5/20MN，共七种）等系列产品以及弯板机，层压液压机等，同时为发展40MN热模锻压力机开展了一些关键技术的试验研究工作。
六十年代，国家决定研制“九套大型设备”，以解决各工业部门特别是国防建设的需要，从而进一步加速了重机行业的成长，并为之奠定了基础。
“九套大型设备”中有三套属重型锻压设备；120MN级的锻造液压机，300MN级模锻液压机，125MN有色金属挤压机。
这些重大装备是在当时国情特殊困难的历史条件下，集中了科研、设计、制造各方面的技术力量，主要依靠自己的力量研制成的。
它们的建成是我国机械制造业的重大转折，也是我国重机行业以崭新的姿态展现在世界上的重要标志，在我国重型锻压发展史上谱写了光辉的篇章。
从此，我国开始步入世界上拥有100MN级大型锻压设备的少数几个国家的行列。
在这段时期，我国还自行设计制造了以下几类锻压机械产品，装备了各工业部门。
如80MN车轮模锻压机生产线（截止1983年底已生产各种车轮130万吨）；2~16t模锻锤系列产品，25t·m、100t·m对击锤样机；4~35MN有色金属挤压机；冲压液压机（单动的20~30MN、双动的5/7.5~5/10MN）；弯板机（三辊的70/110x6000mm，三辊非对称的40x3500mm、45x4000mm、40/70x8000mm，细长三辊的25x10000mm），12.5~80MN层压液压机（五种）等，并独自开发了一些新型的专用锻压设备（如高速锤、粉末冶金热压机、铍砖真空热压机等）。
七十年代，重机行业的主要目标之一是为国家重点建设项目——第二汽车制造厂服务。
这个厂的锻压、冲压生产是以机械压力机为主体的，除关键的重大设备必须从国外引进以外，其余的都由重机行业负责装备。
这批重点任务包括热模锻压力机（10~80MN）、水平分模平锻机（2~12.5MN）、闭式冲压压力机单点的8~12.5MN；双点的8~35MN，四点的7.26~10MN）等共若干台套，任务十分艰巨。
除此以外，这段时期还增加了品种：锻造液压机（35~80MN）9个品种，新型快锻液压机（3.5~20MN）4个品种，多向模锻液压机（100MN）、有色金属挤压机（80MN）、黑色金属挤压机（16~35MN）、双动冲压液压机（44/38MN）、橡胶囊冲压液压机（150MN）、对击锤（25~100t．m）4个品种、高速锤（100t．m）以及大型精密模锻设备（液压螺旋压力机）也有了新的进展。
自党的十一届三中全会以后，在“对外开放、对内搞活”的方针政策指导下，重型锻压行业已同欧美的一些公司、企业进行多种形式的技贸结合的技术合作：1979年从联邦德国Eumuco公司引进了热模锻压力机等11个系列41个品种，1982年同比松公司签定了为期8年的“刨花板生产线技术转让和生产合同”，从美国Verson公司引进了冲压压力机8个系列，从比利时LVD公司引进了剪板机，折弯机2个系列17个品种；1985年从日本小松制作所引进了大型冲压设备和开卷落料线的设计制造技术等等。
显然，这将使我国重型锻压设备的发展有了一个较高的基点。
通过简短的回顾可以看出:虽然我国起步较晚、基点较低，但发展速度是比较快的。
一些重大产品的设计水平、技术性能、制造精度达到了当时国际上同类产品水平，个别科研成果并不比国外的逊色。
目前已有几十个工厂企业生产重型锻压设备，从1949年至1980年设备的总产量累计达几十万吨、几千台，产品系列达80个，其中约90%的系列产品已提供给用户。
三十多年来用国产的重型锻压设备已装备了十几项国家重点工程，如西南铝加工厂、第二汽车厂、长城钢厂等。