摘
要：本设计是叉车液压系统设计，液压技术应用范围很广，主要用于工业上。如民用工业，在机床、工程机械、治金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶等行业得到了大幅度的应用和发展。随着液压机械自动化程度的不断提高，液压元件应用数量急剧增加，元件小型化、系统集成化是必然的发展趋势。
设计叉车液压系统时，要考虑它具有较高的行走速度，机动性好。满载时{zd0}起升速度高，可在有振动、冲击、环境较差的条件下工作，能自由的完成升降、转向和倾斜动作和工作过程中可以随时制动，工作可靠。设计过程中液压元件所选用型号正确、有理有据；整个液压系统设计科学、规范、合理。
在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。
1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。
2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。
3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。
以上这些问题，并非孤立存在，而是相互影响的，应综合加以考虑。
关键词：执行元件、液压缸、液压泵、液压阀、辅助元件、制动阀结构、液压系统
ABSTRACT：This design is Forklifts hydraulic system design,
hydraulic technology covers a wide range of applications, mainly
for industry. Such as civilian industries, machine tools,
engineering machinery, metallurgical machinery, plastics machinery,
agriculture, forestry, machinery, automobiles, shipbuilding and
other industries have been significantly the use and development.
As the hydraulic mechanical continuously improve the degree of
automation, hydraulic components sharp increase in the number of
applications, the miniaturization of components, systems
integration is an inevitable trend of development.
Forklift hydraulic system design, consider it to have a high
operating speed, good mobility. When fully loaded with the biggest
rise since the high speed, can be a vibration, shock, the
environment of poor working conditions, the completion of the free
movements, steering and tilt movements and the course of their work
can brake, reliable work. The process of designing hydraulic
components chosen by the model is correct, justified; entire
hydraulic system design scientific, standardized and
rational.
In the design of the hydraulic system, should first clear the
following questions, and as a basis for the design.
1. Mainframe use, process, the overall layout and the location of
hydraulic transmission device size and space requirements.
2. Host of the hydraulic system of performance requirements, such
as the degree of automation, speed of the movement smooth, for the
positioning accuracy and efficiency of the system, temperature rise
and other requirements.
3. Hydraulic system working environment, such as temperature,
humidity, shock and vibration and whether there are corrosive and
flammable material existence, and so on.
These problems, not exist in isolation, but the impact on each
other, should be considered comprehensive.
Key words: the implementation of components； hydraulic cylinders；
hydraulic pumps； hydraulic valve； auxiliary components； Zhidong Fa
structure； hydraulic system
1 液压系统总体方案的分析论证
1.1 设计要求
叉车液压系统要求有较高的行走速度，机动性好，满载时{zd0}速度大，可在有振动，冲击 环境较差的条件下工作，能自由完成升降
转向和倾斜动作。工作过程中可以随时制动，工作可靠。
额定起重质量 5000kg
{zd0}升起高度 1000mm
货叉{zd1}高度 90mm
货叉长度 600mm
满载{zd0}升起速度
≥3.4米/分
1.2工况的分析
工况分析就是分析液压元件在工作的过程中速度和负载的变化规律，求出工作循环中个各动作阶段中负载和速度的大小，并绘制负载图和速度图（简单系统可不绘制，但应找出{zd0}负载和{zd0}速度点）。从这两图中可以看出{zd0}负载和{zd0}速度值及二者所在的工况。这是确定系统的性能参数和执行元件的结构参数（结构尺寸）的主要依据。
1.2.1速度分析、速度图
速度分析就是将执行元件在一个完整的工作循环中各工作阶段的速度用图形表示出来。一般用速度时间（v-t）或
速度位移(v-l)曲线表示，此图形称为速度图。
目录：
1 液压系统总体方案的分析论证…………………………………………………………
1.1 设计要求……………………………………………………………………………
1.2 工况的分析…………………………………………………………………………
1.2.1 速度分析、速度图…………………………………………………………
1.2.2 负载分析、负载图…………………………………………………………
1.3 液压系统主要参数的确定………………………………………………………
1.3.1 执行元件的工作压力选取…………………………………………………
1.3.2 执行元件的{zd0}流量………………………………………………………
2 液压元件的设计计算……………………………………………………………………
2.1 液压泵规格的选择…………………………………………………………………
2.1.1 液压泵的选择………………………………………………………………
2.2 液压阀和液压辅助件的选择……………………………………………………
2.3 确定管道尺………………………………………………………………………
2.3.1 压油管道尺寸………………………………………………………………
2.3.2 回油管道……………………………………………………………………
3 液压缸的设计计算………………………………………………………………………
3.1 液压缸的主要尺寸为缸筒的内径、活塞杆直径和缸筒的长等…………………
3.2缸筒壁后厚的计算与校核…………………………………………………………
3.3 柱塞杆的设计计算…………………………………………………………………
3.3.1 强度计算……………………………………………………………………
3.3.2 稳定性验算…………………………………………………………………
3.4 螺纹强度的校核……………………………………………………………………
3.5 液压缸的材料及技术条件…………………………………………………………
3.5.1 缸筒的材料…………………………………………………………………
3.5.2 技术条件……………………………………………………………………
3.5.3 端盖的材料与技术条件……………………………………………………
3.6 柱塞杆的材料与技术………………………………………………………………
3.6.1柱塞杆的材料…………………………………………………………………
3.6.2 技术条件………………………………………………………………………
4 液压系统的工作原理……………………………………………………………………
4.1 全液压制动系统的组成及工作原理………………………………………………
4.2 制动阀的结构及工作原理…………………………………………………………
4.2.1未制动状态（自由状态）……………………………………………………
4.2.2制动状态………………………………………………………………………
4.2.3紧急制动状态…………………………………………………………………
4.2.4转向的同时实施制动状态……………………………………………………
4.3 全液压制动系统的特点……………………………………………………………
小结…………………………………………………………………………………………
参考文献……………………………………………………………………………………
致谢…………………………………………………………………………………………
附录…………………………………………………………………………………………
参考文献：
1、杨培元、朱福元主编.《液压系统设计简明手册》.机械工业出版社.
2、何存兴、张铁华主编.《液压传动与气压传动》.华中科技大学出版社.
3、沈兴全、吴秀玲主编.《液压传动与控制》. 国防工业出版社.
4、薛祖德主编《液压传动》.中央广播电视大学出版社.
5、贾铭新主编.《液压传动与控制》.国防工业出版社.
6、章宏甲、黄谊主编.《液压传动》.机械工业出版社.
7、万贤杞主编.《液压传动课程设计指导书》.湖南工学院（筹）
作者点评：
近二个月的毕业设计在紧张而又充实的学习中顺利结束了，这是大学三年中难度{zd0}、历经时间最长的一次设计。在这次毕业设计中，我们把三年来所学的理论知识和各种实习中得到的实践经验都运用了起来，比较系统全面的对三年的大学知识进行了一次系统归纳和总结。为我们参加工作成为一个合格的技术人才打下坚定的基础。
首先，通过设计，使我对液压液压传动系统这一门学科有了更深入的认识。液压传动技术，是机械设备中发展速度最快的技术之一，特别是近年来，随着机电一体化技术的发展，与微电子、计算机技术相结合，液压传动系统进入了一个新的阶段。
再次，通过本次设计，使我在大学期间所学的知识有了一次全面性的、系统性的、综合性的总结和提高。让我的专业知识在此有一个综合性的应用。更重要的是通过这次机会，我们还可以在原有的知识基础上发挥自己的聪明才智，使自己的知识水平有一个大的提高和长进。
其次，设计过程中，我也发现自己专业知识方面很多的不足与缺陷。对所学知识没有一个比较全面的、系统的、深刻的总结和认识。部件的结构设计是我的整个设计的薄弱环节。通过设计，我很清楚的认识到我在以后工作中的努力方向。团结就是力量！课题组的每个成员都积极的参与到设计中来，各人都有分工，大家相互之间互相讨论，这样，在无形中提高了自我的知识水平。
{zh1}，我要感谢我的指导老师对我的指导和帮助，二个月来，我学到了很多以前在课堂上不可能学到的知识和经验，这是我的一笔财富，其对我以后的学习和工作都将起到不可磨灭的指导作用。
摘
要“基于中空断面件塑性成形质量研究”随着科学技术、工业生产的不断发展，在航空器制造、机车制造、工程机械、动力机械、农牧机械、石油化工、轻工及交通运输等工业部门中，已广泛采用管材制造圆断面或异形断面零件；特别是近些年来高温高压火电锅炉的制造；核能、航天、化学工业的新技术和装备的发展；石油天然气向深井、高腐蚀、高压力等特殊环境钻采和运输以及高层，大面积空间建筑等的发展，从而对钢管工业在品种和质量上的要求也越来越高。因此管材的塑性加工在现代工业生产中具有十分重要的地位。
文章以无缝钢管局部径向成形的质量控制和开裂问题进行研究，采用物理模拟的方法研究了无缝钢管局部径向模具塑性加工成形技术，包括工具形状参数、钢管形状参数对无缝钢管局部径向模具塑性加工成形过程的影响。首先针对无缝钢管局部径向模具压性加工成形过程中的开裂问题进行了初步的力学分析，根据分析结果对模具结构进行了改进，再对无缝钢管局部径向模具塑性加工成形过程中表面产生压痕的原因进行了分析,在原来模具的基础上进行了改进,从而建立了无缝钢管局部径向模具塑性加工成形的物理模拟系统，完成了试验工作，试验结果表明改进后的模具不仅能较好地解决了开裂问题而且还能减轻或xx表面压痕。并探讨了凹槽宽度对成形过程质量的影响规律，为工程设计提供了参考价值。
{zh1}，无缝钢管局部径向模具塑性成形技术中需要进一步研究的工作提出了展望。
关键词：钢管局部径向模具塑性成形；开裂；表面压痕；物理模拟
Research Based on Spatial Cross Section Plastic Forming
Quality
Abstract ：With the unceasing development of science ,technology and
the industrial production , the round cross
section
This article conducts the research of quality control and the
dehiscence on the seamless steel pipe partial radial direction
forming , by the way of the physical analogue to study the seamless
steel pipe partial radial direction mold plasticity processing
forming technology, including tool shape parameter, steel pipe
shape parameter to seamless steel pipe partial radial direction
mold plastic forming process. Firstiy aimed at in the seamless
steel pipe partial radial direction mold piezotropy processing
forming, analysising the process the dehiscence on the preliminary
mechanics. According to the analysis result to the mold structure,
gain the surface had the indentation reason to the seamless steel
pipe partial radial direction mold plastic forming process .Then
physical analogue has been established about the seamless steel
pipe partial radial direction mold plasticity processing forming,
and it is completed not only in the test work, but also in solving
the dehiscence problem to
reduce
Finally, the forecast is proposed in the seamless steel pipe local
radial direction mold plastic forming technology study .
Key word: Local radial mold plastic pipe forming； Cracking ；
Surface indentation；Physical analogue
{dy}章
绪论
1.1引言
随着科学技术、工业生产的不断发展，在航空器制造、机车制造、工程机械、动力机械、农牧机械、石油化工、轻工及交通运输等工业部门中，已广泛采用管材制造圆断面或异形断面零件；特别是近些年来高温高压火电锅炉的制造；核能、航天、化学工业的新技术和装备的发展；石油天然气向深井、高腐蚀、高压力等特殊环境钻采和运输以及高层，大面积空间建筑等的发展，从而对钢管工业在品种和质量上的要求也越来越高。因此管材的塑性加工在现代工业生产中具有十分重要的地位
。
无缝钢管局部径向模具塑性成形是管材深加工的一个重要发展方向，管材的塑性加工在现代工业生产中具有十分重要的地位。在无缝钢管局部径向模具塑性加工成形的实际生产过程中，经常出现无缝钢管局部塑性变形失控的问题，其局部变形超过材料的强度极限导致裂纹的产生，无法获得所需要形状尺寸和性能的产品。无缝钢管在模具中的局部径向塑性成形机理是十分复杂的，坯料的各个部分在成形过程中都具有不同的功能，受力状态及变形性质也各不相同，相互间的作用和影响也非常复杂。研究其成形规律和控制方法，对无缝钢管在模具中局部径向塑性成形及控制将具有重要的意义。
目录：
基于中空断面件塑性成形质量研究................................1
摘 要......................... 1
Abstract....................................
....................... .......................3
{dy}章
绪论..................................................................
.....................4
1.1
引言............................................................................4
1.2无缝钢管局部径向塑性成形的研究现状及成形技术............................4
1.3本文的研究方法和研究内容.............................................................7
第二章
金属塑性力学理论.........................................................................................8
2.1金属塑性力学基本理论...................................................................8
2.2
本章小结.................................................................................12
第三章 无缝钢管局部径向模具塑性成形的物理模拟..................................13
3.1
无缝钢管局部径向模具塑性成形过程..................................................13
3.2
钢管局部径向塑性成形过程的简要力学分析.........................................14
3.3无缝钢管局部径向模具塑性成形物理模拟...........................................17
3.4实验现象观察与实验结果与分析.......................................................22
3.5
本章小结.............................................................................27
第四章 结论与展望..........................................
............................28
参考文献............................................................................................29
致
谢.......................................................................................30
参考文献：
[1]Hans Joachim Penhle. 无缝钢管的现状及发展前景[J]. 钢管. 2004. No.1
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[30]郑继明,吴金平. 无缝钢管局部径向塑性成形开裂问题的解决[J]. 现代机械,2003,No.6
[31]郑继明, 无缝钢管局部径向模具塑性成形有限元分析[J]. 锻压技术2006，No.5
作者点评：
本章对全文进行总结,并展望无缝钢管局部径向模具塑性成型研究领域进一步需要做的工作。本文主要研究成果归纳如下：
1、
对无缝钢管局部径向模具塑性成形进行了简单力学分析，在此基础上对工具进行了改进设计并制造，建立了无缝钢管局部径向模具塑性成形工艺的物理模拟系统。通过物理模拟研究解决了开裂问题和钢管与凸模压型面的压痕与微小不平整问题，说明工具的改进设计是正确的。
2、
通过对物理模拟结果分析，提出了凸模的结构形状参数以及钢管的径向压下量是影响无缝钢管局部径向模具塑性成形质量的主要因素的观点，为进一步的系统数值研究奠定了基础。
3、
对影响无缝钢管局部径向模具塑性成形凸模结构形状参数等因素进行了深入的拟研究，揭示了无缝钢管局部径向模具塑性成形开裂现象的深层机理，得出了以下定性结论：
（1）
无凹槽时变形剧烈的区域应变值已超过材料的应变极限，而有凹槽时的应变值小于材料的应变极限。这说明这两种情况下钢管成形历程是有本质区别的，也说明第三章的力学分析及工具设计是正确的。
（2）
在凸模凹槽半径与钢管半径相同的时候，凹槽宽度与钢管压型面的形状质量之间的关系是非线性关系，即宽度过小，压型面易向内凹陷；宽度过大压型面易向外突起。通过加大凸模凹槽的半径，可以有效改善钢管压型面的压痕情况。在凹槽宽度一定的情况下，可以通过改变凹槽半径来获得理想的钢管压型面。
经近半年的研究，本文对无缝钢管局部径向模具塑性成型过程的研究取得了一些有益的经验和结论，但由于作者的时间和能力有限，还有许多工作没有完成，本文认为进一步的工作主要有以下几个方面：
（1）
由于钢管的成形过程比较复杂，成形质量的评价体系也未建立，因此本文对其研究还只能是初步的，要得出凸模凹槽的形状参数、相对径向压下量
等参数与成形质量间的定量关系，还需要进一步作大量的研究工作；
（2） 生产中钢管材料种类较多，本文只对20＃低炭钢无缝钢管进行了研究，材料性能对成形过程的影响还需要进一步研究；
无缝钢管局部径向模具塑性成型管壁的失稳与一般的板或杆的纵横弯曲理论有一定的相似性但有较大的区别，需要从塑性力学理论上深入研究。
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