齊齊哈爾二機(jī)床集團(tuán)有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)院 (黑龍江 161005) 郭永
多工位壓力機(jī)是先進(jìn)的壓力機(jī)設(shè)備,是多臺壓力機(jī)的集成,一般由線頭單元,送料機(jī)構(gòu),壓力機(jī)和線尾部分組成。我公司為國內(nèi)某汽車制造廠家生產(chǎn)制造2 500t多工位壓力機(jī),如圖1所示,本文將主要介紹其工作臺內(nèi)拉伸裝置的結(jié)構(gòu)組成、工作原理和運(yùn)行方式。本工作臺內(nèi)的拉伸裝置為液壓操縱、兩點(diǎn)式拉伸墊結(jié)構(gòu),使用兩個(gè)液壓缸,產(chǎn)生拉伸過程中所需的壓邊力,通過這種方式建立一個(gè)被動的、相對于滑塊力的支撐反力。在上升期間,液壓缸也行使舉升和緩沖的功能。另外,它們還有一個(gè)任務(wù):將工件與模具松開。
圖1 多工位壓力機(jī)和移動工作臺
工作臺拉伸墊(見圖2)主要包括兩個(gè)液壓缸、一個(gè)頂框,為每個(gè)液壓缸配置一個(gè)帶有若干個(gè)閥的閥座、一個(gè)液壓站、若干個(gè)壓力蓄能器。頂框是一個(gè)焊接件,使用工作臺內(nèi)的八個(gè)平面導(dǎo)向裝置對其進(jìn)行導(dǎo)向。液壓缸的力將通過托桿傳遞給頂框。導(dǎo)向裝置組成如下:在頂框的上側(cè)面和下側(cè)面為兩件青銅板,對其進(jìn)行干油潤滑,裝在工作臺側(cè)面的是淬火鋼板。頂框上面固定的是淬硬鋼板,它們將作用力傳遞給插入移動工作臺內(nèi)的頂桿。頂桿的數(shù)量和布置方式取決于模具,頂桿頂?shù)较履?nèi)的壓邊圈上。頂框依靠其自重坐在球碗上,頂板坐在液壓缸的活塞桿上。
圖2 液壓工作臺拉伸墊
液壓缸(見圖3)主要由缸體和活塞桿組成。一個(gè)支座裝在壓力機(jī)工作臺側(cè)面,從上部將缸體固定在支座上,該液壓缸為雙動式液壓缸,對拉伸墊進(jìn)行控制的閥座安裝在液壓缸下部。在液壓缸上裝有一個(gè)位移傳感器,以便對拉伸墊進(jìn)行調(diào)控。液壓缸的上腔、蓄能器以及液壓缸的下腔,各自裝有溢流閥,這樣,當(dāng)工作壓力過高時(shí)會起到保護(hù)作用。各自使用一個(gè)壓力傳感器,對液壓缸的上腔壓力和下腔壓力進(jìn)行問詢。
圖3 帶閥座的液壓缸和液壓管路
舉升時(shí),依靠液壓缸內(nèi)的壓力,活塞桿頂在頂框上。上升運(yùn)行時(shí),使用活塞式蓄能器內(nèi)的液壓油對液壓缸的腔室進(jìn)行填充。上升運(yùn)行和舉升時(shí),蓄能器內(nèi)的液壓油,通過伺服閥和兩個(gè)已經(jīng)打開的插裝閥,流入到液壓缸的下腔內(nèi)。使用該伺服閥,對拉伸墊上升運(yùn)行時(shí)進(jìn)行緩沖。將上腔內(nèi)的液壓油輸送到下腔。排油、擠壓以及預(yù)加速時(shí),通過伺服閥,液壓油從下腔流入中間油箱并從中間油箱進(jìn)入拉伸墊液壓站上的回油室內(nèi)。通過安裝在每個(gè)液壓缸上的伺服閥可以實(shí)現(xiàn)對每個(gè)液壓缸的壓邊力進(jìn)行個(gè)別調(diào)整,并可通過拉伸墊行程而變化?;蛘呤峭ㄟ^拉伸墊將工件抬升,或者是將工件與凹模脫開即松開,以便傳送裝置能夠從模具內(nèi)拾取工件。實(shí)施松開行程時(shí),使用伺服閥,將拉伸墊升高,也將工件抬高20mm,并對壓力和位置進(jìn)行調(diào)控。
(1)不帶預(yù)加速 模具以取決于壓力機(jī)行程次數(shù)的速度接觸到停止的壓邊圈。在接觸時(shí)板料被壓緊,所設(shè)定的壓邊力只有在壓力建立行程之后才可使用。在該運(yùn)行方式下,會產(chǎn)生一個(gè)非常硬的接觸沖擊,這是因?yàn)榕e升之后,液壓缸下腔內(nèi)形成一個(gè)高壓。
(2)帶預(yù)加速 上模接觸到壓邊圈之前,壓邊圈向下運(yùn)動。上模和自己向下運(yùn)動的壓邊圈之間的速度差會導(dǎo)致一個(gè)小的接觸沖擊。為了用成形需要的壓邊力壓緊板料,所以要建立需要的壓力。只有在預(yù)加速行程之后以及建立壓力行程之后,才可以使用所設(shè)定的壓邊力。如果模具和工件允許,應(yīng)該總是使用帶預(yù)加速進(jìn)行運(yùn)行,以便保護(hù)機(jī)器和模具。
在上模和壓邊圈之間,接觸之后以及進(jìn)行了取決于運(yùn)行方式的預(yù)先開動位移即行程之后,以設(shè)定的力將料片壓緊。接下來滑塊擠壓拉伸墊到下死點(diǎn)。根據(jù)拉伸墊行程,還可以對液壓缸單獨(dú)設(shè)定的壓邊力進(jìn)行改變。
(1)不帶壓緊保持 拉伸墊與滑塊一同向上行駛,在快到末端位置之前,與滑塊脫開(帶末端位置緩沖的上升運(yùn)行,拉伸墊以頂料力壓到滑塊上直至緩沖開始為止)。從已被舉升的壓邊圈處,傳送裝置拾取工件,接下來,傳送裝置裝入下一件料片或者成形件。
(2)帶壓緊保持和頂出工件 在拉伸墊沒有彈性隨動、停留在被擠壓為止期間,滑塊向上運(yùn)行。在滑塊上升運(yùn)行期間,將拉伸墊舉升,這樣就可以松開工件并將其帶到運(yùn)送高度。使用一個(gè)取決于模具的凸輪,對上行進(jìn)行啟動。在傳送系統(tǒng)將下一個(gè)料片放到壓邊圈上之前,拉伸墊必須要達(dá)到其上部末端位置。如果上升角度非常小,那么以此來限定可能的行程次數(shù)。
(3)帶壓緊保持以及延時(shí)向上運(yùn)行 在拉伸墊沒有彈性隨動、停留在被擠壓為止期間,滑塊向上運(yùn)行。為了將工件頂?shù)焦ぜ\(yùn)送高度,在該運(yùn)行方式下,在下模內(nèi),為模具裝備了受控舉升器。拾取工件之后,拉伸墊上升。在拾取工件期間,通過傳送系統(tǒng),對向上運(yùn)行進(jìn)行啟動。在傳送系統(tǒng)將下一個(gè)料片放到壓邊圈上之前,拉伸墊到達(dá)其上部末端位置。
拉伸墊已經(jīng)下降并且已經(jīng)不行使其職能了。已經(jīng)關(guān)閉液壓站,壓力蓄能器設(shè)備有油側(cè)已經(jīng)沒有了壓力。為了更換模具以及讓移動工作臺行駛,同樣也要使拉伸墊下降,但是還是保持供油狀態(tài)。
在集成式操作面板上進(jìn)行預(yù)選之后,通過按鈕,可以使拉伸墊運(yùn)行。
大型多工位壓力機(jī),代表了當(dāng)今國際鍛壓技術(shù)的最高水平,是目前世界上大型覆蓋件沖壓設(shè)備的最高級發(fā)展階段,也是車身覆蓋件沖壓成型生產(chǎn)和發(fā)展方向。本多工位壓力機(jī)拉伸墊具有結(jié)構(gòu)簡單、功能齊全等特點(diǎn),能有效起到壓邊和頂件的作用。本多工位壓力機(jī)也將發(fā)揮出最高科技水平,為廠家?guī)碜畲蟮慕?jīng)濟(jì)效益。