液壓機的案例
萬噸級鍛造液壓機工藝體系的建立
大型鍛件通常在大型自由鍛造液壓機上鍛造成形，大型鍛件制造技術是重大裝備制造的基礎，因此，大型自由鍛造液壓機的規格和裝備水平經常作為衡量一個國家大型裝備制造能力、經濟與國防實力的重要標志之一。無論是發達國家還是發展中國家，都十分重視大型自由鍛造液壓機的發展。
自由鍛造液壓機的發展
根據帕斯卡流體靜力傳動的基本原理，液壓機是利用高壓液體傳遞工作壓力的鍛造設備。自由鍛造液壓機主要在工作缸的壓力下，利用其上砧、下砧及相應的輔助工具，對待加工的大型鋼錠或鍛件進行鍛壓，使其發生塑性變形，以達到所需的形狀和尺寸。
1884 年，英國在曼徹斯特制造了首臺自由鍛造水壓機用來鍛造鋼錠。在20 世紀中期，隨著工業革命的發展，液壓傳動技術和電子信息技術迅速發展，具有現代控制技術的自由鍛造液壓機相繼出現。自由鍛造液壓機具有自動化生產、高精鍛次數和鍛件厚度尺寸精確控制等功能。近年來，我國大型自由鍛造液壓機在吸收和消化現有的大型自由鍛造設備的技術基礎上，經過再次創新，研制出具有完全自主知識產權的自由鍛造設備與工藝，滿足了船舶、冶金、航空、核電和軍工等行業對大型鍛件產品的需求。
現代自由鍛造液壓機組由于壓機速度快，轉換頻率高，配有操作機等鍛造工裝輔具，大大縮短了鍛造作業時間；操作機送料定位準，機組動作控制精度高；操作機與液壓機配合實現自動控制和聯動控制。國內現在已具備5 ～195MN 全系列現代自由鍛造液壓機組的供貨能力，全球最大的三臺自由鍛造液壓機相繼在國內投產，分別為2008 年于上海重型機器廠投產的由中國重型院設計的165MN 鍛造液壓機(圖1a），2011 年于中信重工投產的由德國PAHNKE 公司設計的185MN 雙柱鍛造液壓機(圖1b），2014 年于江蘇國光投產的由中國重型院設計的195MN 鍛造液壓機(圖1c）。
展開 分享 | 智能液壓機發展趨勢及關鍵技術
在這些領域國內缺乏相關軟件，急需組織力量研發，為智能液壓機發展提供配套服務。
當前，我國正在由制造業大國向制造業強國邁進，作為高端制造裝備，智能液壓機的應用前景廣闊，工程技術人員應該加快技術攻關，補齊目前國內智能液壓機的短板，用先進的智能裝備支撐起我們制造業強國之路。
文章來源：液壓機世界
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萬噸級鍛造液壓機工藝體系的建立
大型鍛件通常在大型自由鍛造液壓機上鍛造成形，大型鍛件制造技術是重大裝備制造的基礎，因此，大型自由鍛造液壓機的規格和裝備水平經常作為衡量一個國家大型裝備制造能力、經濟與國防實力的重要標志之一。無論是發達國家還是發展中國家，都十分重視大型自由鍛造液壓機的發展。
自由鍛造液壓機的發展
根據帕斯卡流體靜力傳動的基本原理，液壓機是利用高壓液體傳遞工作壓力的鍛造設備。自由鍛造液壓機主要在工作缸的壓力下，利用其上砧、下砧及相應的輔助工具，對待加工的大型鋼錠或鍛件進行鍛壓，使其發生塑性變形，以達到所需的形狀和尺寸。
1884 年，英國在曼徹斯特制造了首臺自由鍛造水壓機用來鍛造鋼錠。在20 世紀中期，隨著工業革命的發展，液壓傳動技術和電子信息技術迅速發展，具有現代控制技術的自由鍛造液壓機相繼出現。自由鍛造液壓機具有自動化生產、高精鍛次數和鍛件厚度尺寸精確控制等功能。近年來，我國大型自由鍛造液壓機在吸收和消化現有的大型自由鍛造設備的技術基礎上，經過再次創新，研制出具有完全自主知識產權的自由鍛造設備與工藝，滿足了船舶、冶金、航空、核電和軍工等行業對大型鍛件產品的需求。
現代自由鍛造液壓機組由于壓機速度快，轉換頻率高，配有操作機等鍛造工裝輔具，大大縮短了鍛造作業時間；操作機送料定位準，機組動作控制精度高；操作機與液壓機配合實現自動控制和聯動控制。國內現在已具備5 ～195MN 全系列現代自由鍛造液壓機組的供貨能力，全球最大的三臺自由鍛造液壓機相繼在國內投產，分別為2008 年于上海重型機器廠投產的由中國重型院設計的165MN 鍛造液壓機(圖1a），2011 年于中信重工投產的由德國PAHNKE 公司設計的185MN 雙柱鍛造液壓機(圖1b），2014 年于江蘇國光投產的由中國重型院設計的195MN 鍛造液壓機(圖1c）。
展開 ANSYS 在復合材液壓機開發中的優化設計應用
圖11 關鍵部件最大應力(MPa)對比圖
圖12 優化前、后關鍵部件重量(t)對比圖
優化后模態分析
液壓機共振工況分析
液壓機振動包括受迫振動和自激振動兩種方式。對液壓機的液壓系統而言，液壓機的受迫振動來源于電動機、液壓泵和液壓馬達等的高速運動件的轉動不平衡力，液壓缸、壓力閥、換向閥及流量閥等的換向沖擊力及流量壓力的脈動。
液壓機的受迫振動中，維持振動的交變力與振動(包括共振)可無并存關系，即當設法使振動停止時，運動的交變力仍然存在。因此，液壓機的模態分析十分有必要。
模態分析原理
模態反映的是試件固有的振動特性，最能反映結構的自身特點。液壓機是一個有質量的無限自由度彈性系統，在對液壓機進行有限元模態分析時，首先要建立液壓機的有限元模型，然后將其離散，成為一個N 自由度的、有限個單元組成的系統，前文已建立相應模型與系統。
模態分析過程
借助ANSYS Workbench 平臺，可實現聯合仿真，直接調用前文已完成的前處理有限元模型，極大的增加了效率，如圖13 所示仿真項目關聯圖。
圖13 ANSYS Workbench 仿真平臺項目關聯圖
結束語
基于ANSYS Workbench，通過模擬實際工況，對公稱壓力為3000 噸的復合材液壓機進行有限元分析，確認了薄弱部位和剛性過剩區域，并對壓機進行優化，在確保液壓機設計剛性的前提下，使整機重量降低了5.2%。對優化后的結構進行了模態分析，結果表明液壓機重要部件之間不會發生固有頻率共振。該3000 噸復合材液壓機在客戶現場使用，且進行了批量的復合材料零件的生產，結果表明，液壓機剛性無問題，無共振現象發生，進一步證明了模擬仿真結果的有效性。
——來源：《鍛造與沖壓》2021年第6期
展開 
工業4.0 下的大型液壓機技術發展
隨著性能提升越來越難，客戶對壓機的健康即運行的穩定性和維護需求也越來越重視，從壓機本身進行“挖潛增效”勢在必行。辛北爾康普的新一代系統就是圍繞著這些需求和目標在逐步研發。
模擬軟件同壓力機的兼容接口
上面提到，計算機輔助鍛造已經普遍為鍛造企業所使用。現在市場上有眾多知名輔助鍛造軟件，這些軟件的最終模擬結果都需要轉化為壓力機上的成形工藝。因此，壓力機的PLC 系統應能夠使用這些眾多知名軟件的模擬結果和方案，這就對壓力機為軟件提供的接口的兼容性提出要求：無論是哪種軟件的模擬結果，都可以通過該接口傳送到壓力機的PLC 系統，直接用于生產。
重要液壓元件的工況監測系統
液壓系統是大型液壓機的心臟，為大型液壓機提供動力。重要的液壓系統元件例如主泵或者控制閥如果出現故障，對整個壓機的性能影響非常大，并且不好診斷故障點。辛北爾康普針對重要液壓元件的維護開發了液壓工況監測系統。該系統一方面采用了額外的傳感器技術，能夠實現對主液壓元件工況的動態監測及強制檢測，另一方面在控制器內內置了智能評估準則和相應的可視化系統。因此，設備維護和操作人員能夠從系統中得到部件的通用功能監測以及元件磨損的詳細數據。
例如，對于主泵系統，除了會監控運轉中當前磨損狀況和泵的效率之外，該工況監測系統還可定期的在設備待機期間分別的自動測試每一臺主泵以便在早期檢測出主泵的任何微小故障和變化，通過早期錯誤檢測來避免計劃外的停機時間。
節能——按需供能
近年來，在鍛造領域，特別是在大型熱鍛液壓機領域，由于加熱爐和熱處理爐是整條生產線的耗能大戶，所以用戶一直盯著這個領域的節能技術，而忽視了壓力機本身的能源消耗。辛北爾康普經過多年的研究，發現自由鍛壓力機運行期間，有25%到30%的時間處于停機空載運行（上下料等），而模鍛壓力機時間更長，有的時候高達50%的時間處于停機空載運行。
展開 液壓機的工作原理是什么？
生產五金沖壓件有多道工序，用于沖壓件加工的沖壓機器都有它獨特的加工特點，今天要講的是，液壓機的工作原理是什么？下面來看一下；
液壓機的工作原理：大、小柱塞的面積分別為S2、S1,柱塞上的作用力分別為F2、F1.
根據帕斯卡原理，密閉液體壓強各處都相等；
即F2/S2=F1/S1=P:F2=F1(S2/S1)
加工五金沖壓件的液壓機基本原理有幾個方面
1、油泵把液壓油輸送到集成插裝閥塊，通過各個單向閥和溢流閥把液壓油分配到油缸的上腔或者下腔，在高壓油的作用下，使得油缸進行運動；
2、液壓機是利用液體來傳遞壓力的，液體在密閉的容器里傳遞壓力時是遵循“帕斯卡定律”；
3、四柱液壓機的液壓傳動系統由：控制機構、動力機構、執行機構、輔助機構和工作介質等組成，動力機構通常采用油泵作為動力機構，一般為積式油泵。
文章推薦：沖壓件加工中對沖孔工序的簡單介紹
展開 微型液壓機機架拓撲優化設計
微型液壓機機架拓撲優化設計
500KN微型液壓機是一種鍛壓設備，在加工過程中承受著巨大的壓力和沖壓頻率。微型液壓機機架的變形和振動直接關系到刀具的使用壽命和零件的精度。因此，較高的結構剛度是機床可靠性的主要要求。為保證500KN液壓機機架的虛擬樣機以最佳方式滿足要求，本文建立其上部支架模型，并對其進行拓撲優化設計。
優化實體模型為
初步優化結果展示
使用拔模約束結果顯示
結果顯示：采用拔模約束之后進一步優化結果表明結果加工方便，可以沿Z軸加工，且剛度強度均合理。
具體模型建立過程如文檔所示：
微型液壓機機架拓撲優化設計.docx
具體模型及操作視頻請見百度云
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1WSx0ele0Hdj1wZM21pJeUQ
提取碼：zs5l
展開 萬噸模鍛液壓機的柔性控制系統
模鍛液壓機是生產鎂鋁合金和鈦合金模鍛件的重要設備，在國際和航空工業的模鍛件生產中有著不可替代的作用。而隨著航空航天工業的迅速發展，對模鍛件的要求也朝著大型、重型方面發展，因此萬噸級模鍛液壓機作為大型、重型模鍛件的關鍵生產設備，其需求量不斷增加。同時由于萬噸級模鍛液壓機在工作時具有流量大、慣性大的特點，大流量和大慣性使得液壓機工作時的液壓沖擊也很大，巨大的液壓沖擊不僅使得設備的故障率居高不下，還嚴重影響設備的正常使用壽命和鍛件質量。因此如何通過有效的電氣液壓系統設計和柔性控制系統來減小甚至消除萬噸級液壓機工作時的液壓沖擊成為了研究方向。本文將就此類液壓機一種典型應用中的柔性控制系統加以詳細介紹。
印度SQUAD公司是世界頂尖的航空航天用不銹鋼、高溫合金及鋁合金、鈦合金大型鍛件的生產公司，是空客、波音、通用、斯奈克瑪、古德里奇、阿海琺等國際著名企業的指定材料供應商。本機是為SQUAD公司設計生產的100MN模鍛液壓機，主要應用于航空類大型鎂鋁合金模鍛件的生產。本機主機結構采用拉桿預應力組合框架式七缸結構形式。主要部件由機身、主油缸（1個柱塞缸）、側油缸（4個柱塞缸）、回程缸（2個柱塞缸）、移動工作臺、下頂出裝置等部分組成。
電氣液壓系統設計及控制原理
液壓系統結構
⑴主動力系統。14臺比例泵構成本設備的動力系統，每個泵都有一套獨立的控制單元，可以自由的加入和退出主油路的輸出。單個比例泵的最大輸出流量370L/min，14臺共計5180L/min。
⑵滑塊動作系統。滑塊上腔設有壓力分級閥塊，以實現液壓機壓力分級功能。滑塊回程腔油路在配置了支撐閥和快下閥之后，又增加了一套比例流量插裝閥與快下閥串聯使用，用以實現滑塊在自重下行時回程腔被動排油的無級調節。
⑶其他動作系統。用以驅動頂出缸、液壓鎖、控制油路和工作臺油路等部件動作。
展開 AMESim仿真技術在小型液壓挖掘機液壓系統中的應用
005-AMESim仿真技術在小型液壓挖掘機液壓系統中的應用.part3.rar
005-AMESim仿真技術在小型液壓挖掘機液壓系統中的應用.part1.rar
005-AMESim仿真技術在小型液壓挖掘機液壓系統中的應用.part2.rar
五金沖壓設備液壓機對液壓控制閥的要求
五金沖壓件加工廠，用于五金沖壓的壓力機有多種，液壓壓力機是較常用的一種。液壓壓力機的傳動系中，有個關建部件即液壓控制閥。在液壓系統中，用于控制和調節液體的壓力高低、流量大小以及改變流量的方向的元件，統稱為液壓控制閥。那么液壓機的液壓系統對這些控制閥有哪些基本的要求呢？液壓傳動系統對液壓閥的基本要注有以下幾點：
1. 結構簡單，緊湊、動作靈敏、使用可靠，調整方便；
2. 密封性能好，通油時壓力損失小；
3. 通用性好，便于安裝與維護。
展開 雙工位雙向臥式框架伺服數控擠壓液壓機設計與開發
5)推拉油缸的液壓系統采用伺服控制系統，保證此套設備的控制精度高、節能性好，電氣控制采用PLC 與彩色大屏顯示觸摸屏控制系統。
結束語
此設備目前已在客戶處安裝調試完成，并進行了一系列的生產驗證(圖4)，試制的產品質量非常好，完全滿足客戶要求。此機型的開發成功，使得我司在車輛行業特種鍛造專用液壓機領域的實力更加雄厚。
圖4 雙工位雙向臥式框架伺服數控擠壓液壓機與車橋實物
——文章選自《鍛造與沖壓》2022年第9期
五金沖壓件加工廠所用液壓機的液壓閥的種類
在五金沖壓件加工廠，經常用液壓壓力機來加工不同工藝的金屬沖壓件。液壓壓力機進行沖壓件加工，主要是靠其內部的液壓傳動系統。液壓控制閥是液壓機液壓傳動系統中的控制元件。它控制從液壓泵到執行元件的油液的壓力、流量和流動方向，從而控制執行元件的力、速度和方向。下面我們來看下液壓控制閥的分類情況。
1.液壓控制閥按用途分類可分為以下幾種：壓力控制閥、方向控制閥、流量控制閥；
2.按安裝連接方式分為：螺紋連接閥、法蘭連接閥、板式連接閥、集成連接閥；
3.按閥的控制方式可分為：開關（或定值）控制閥、比例控制閥、伺服控制閥、數字控制閥；
4.按結構形式分為：滑閥（或轉閥）、錐閥、球閥等。
展開 五金沖壓件加工廠所用液壓機的液壓閥的種類
在五金沖壓件加工廠，經常用液壓壓力機來加工不同工藝的金屬沖壓件。液壓壓力機進行沖壓件加工，主要是靠其內部的液壓傳動系統。液壓控制閥是液壓機液壓傳動系統中的控制元件。它控制從液壓泵到執行元件的油液的壓力、流量和流動方向，從而控制執行元件的力、速度和方向。下面我們來看下液壓控制閥的分類情況。
1.液壓控制閥按用途分類可分為以下幾種：壓力控制閥、方向控制閥、流量控制閥；
2.按安裝連接方式分為：螺紋連接閥、法蘭連接閥、板式連接閥、集成連接閥；
3.按閥的控制方式可分為：開關（或定值）控制閥、比例控制閥、伺服控制閥、數字控制閥；
4.按結構形式分為：滑閥（或轉閥）、錐閥、球閥等。
展開 沖壓加工時液壓機的軸向柱塞泵流量不夠的原因
液壓壓力機是五金沖壓加工廠常用的沖壓加工設備，而液壓油又是液壓壓力機進行沖壓加工時必不可少的，但在沖壓件的實際沖壓生產過程中會發現，液壓機的液壓系統的油量流量不足，那么造成流量不夠的原因是什么呢？
液壓機的軸向柱塞泵流量不夠的原因有以下幾個方面：
1. 油箱油面過低，油管及濾油器或阻力太大以及漏氣等；
2. 泵殼內預先沒有充好油，留有空氣；
3. 液壓泵中心彈簧折斷，使柱塞回程不夠或不能回程，引起缸體和配油盤之間失去密封性能；
4. 配油盤及缸或柱塞與缸體之間磨損；
5. 對于變量泵有兩種可能，如為低壓可能是油泵內部摩擦等原因，使變量機構不能達到極限位置造成偏角所致；如為高壓，可能是調整誤差所致；
6. 油溫太高或太低。
展開 大型模鍛液壓機活動橫梁整體工作性能有限元分析
大型模鍛液壓機活動橫梁整體工作性能有限元分析
曹興強 黃明輝 湛利華 彭偉波
摘要：利用Marc有限元軟件建立活動橫梁的三維有限元模型。通過分析發現橫梁的剛度不足，致使中梁之間有兩處開縫；強度較薄弱存在兩處，分布在拉桿的圓柱孔邊和穿孔缸附近的倒角處。針對中梁之間的開縫，提出兩種修正方案：一是在中梁中間孔和穿孔主缸周邊布置一定數量的加強筋板；二是改變中梁和墊板組間的高度，調整中梁的墊板組之間的相對剛度。分析結果表明，兩種方案對中梁的剛度都有不同的改善作用，布置加強筋后，中梁中心最大位移減小24.2%，相對撓度減小30.7％，開縫距離最大減小54.5％；墊板組的高度增加30.7%，中梁中心最大位移減小33.4％，相對撓度減小50.5％，開縫距離最大減小64.9％。分析結果對于大型壓機設計具有參考價值。
關鍵詞：活動橫梁；墊板組；強度；剛度
前言
液壓機活動橫梁在工作時承擔模鍛壓力，并將其傳遞給液壓機其他承載體，由此形成壓機的封閉力體系。活動橫梁作為鍛模的安裝面，承載后的彎曲變形和擠壓變形將影響模鍛精度，同時也影響壓機受載狀態，因此活動橫梁不僅要有足夠的強度，而且要具有很好的剛度。大型模鍛液壓機活動橫梁因為既要滿足主工作缸的布局要求，同時又要滿足一定的工作臺面要求，導致其結構龐大，無法完成整體制造，通常將其剖分成幾塊，通過拉桿拉緊形成整體。傳統的計算方法主要是基于經驗設計，將橫梁簡化為材料力學范疇的簡支梁，然后按照材料力學的方法進行剛度、強度校核。這些方法設計的結構偏保守，無法對整個橫梁的強度和剛度做出預測，設計與實際相差甚遠[1，2]。有限元計算方法的出現，為結構設計提供了先進和科學的手段。程安寧將活動橫梁假設成交叉梁系，使用彈塑性有限元法對活動橫梁進行設計分析，取得了一定的效果[3]。
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