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液壓機將力“放大”的奧秘隨著我國制造業(yè)的迅速發(fā)展，對零件的加工精度要求越來越高，一些形狀復雜且精度要求高的鍛件，特別是一些難以用機床加工或成本較高的鍛件，必須在不加工的前提下直接進行精確的鍛造。而大型液壓機正是能夠在產品加工過程中起重要作用的設備，液壓機的設計對其性能和質量都有著決定性的作用。 液壓機是指以高壓液體（油、乳化液）傳遞工作壓力的鍛壓機械。液壓機具有行程可變、工作壓力高、工作平穩(wěn)等優(yōu)點。液壓機能夠達到較大的鍛造深度，因此適合大鍛件生產。生產過程中可以在液壓機上進行開坯、鐓粗、切斷、拔長等工序。 那液壓機是如何產生很大的力的呢？液壓機由一個連通器組成，假設左右兩端的活塞面積是 S1、S2，且 S2=10S1。將豎直向下的力 F1 施加在左端活塞上，右端活塞會產生豎直向上的力 F2。根據(jù)帕斯卡定律，在該系統(tǒng)左端活塞上施加一定的壓強，必將在右端活塞上產生大小相同的壓強增量。由于壓強等于壓力除以受力面積，即 =，于是可得 F2=F1 ·。由于 S2=10S1，則 F2=10F1。這就是液壓機可以產生很大力的 " 奧秘 "！ 液壓機一般由主機、動力系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)三部分組成。按結構型式分類，液壓機有雙柱、四柱、八柱、焊接框架和多層鋼帶纏繞框架等型式。其中，四柱液壓機通過四根立柱連接上下橫梁，其帶滑塊的活動橫梁依靠四根立柱導向。此機器具有結構簡單、制造成本低等特點，因此應用最為廣泛。此外，根據(jù)不同工作的需要，還有各種其他特殊結構形式的液壓機，如：多柱式、多向式、臥式、龍門式等。 在液壓機中，工作缸是一個非常重要的執(zhí)行元件。液體壓力在工作缸作用下可以轉換為機械能。根據(jù)結構形式，工作缸大致可以被劃分為 4 種不同的類型，即伸縮式工作缸、活塞式工作缸、柱塞式工作缸、以及擺動式工作缸。 現(xiàn)在，液壓機幾乎適用于所有需要壓力加工的工藝。 目前液壓機被主要應用在下列領域：（1）金屬薄板件的沖壓拉伸成形工藝，主要用在汽車、家電行業(yè)中金屬覆蓋件的成形加工；（2）金屬機械零件的壓力成形，主要包括模壓成形、金屬型材的擠壓成形、冷熱模鍛、自由鍛造等加工工藝；（3）粉末制品行業(yè)，如磁性材料、粉末冶金等；（4）非金屬材料的壓制成形，如 SMC 成型、汽車內飾件的熱壓成型、橡膠制品等；（5）木制品的熱壓成型，比如植物纖維板材、型材的熱壓加工；（6）其他應用：如壓裝、校正、塑封、壓印等工藝。 本文由石家莊藁城區(qū)興安鎮(zhèn)中學高級教師崔會欣進行科學性把關。 科普中國中央廚房 新華網科普事業(yè)部 科普中國 - 科學原理一點通 聯(lián)合出品 |