液壓機設備的發(fā)展是伴隨工業(yè)技術(shù)的發(fā)展同步進(jìn)行的,它的歷史也是比較漫長(cháng)和悠久的。從它的發(fā)展過(guò)程中我們也可以看出鍛造設備的發(fā)展趨勢就是從最初的原始化、簡(jiǎn)單化,發(fā)展到具有先進(jìn)高新技術(shù)加入的高效化、快速化、成套化、數控化和聯(lián)動(dòng)化。
首先談一下鍛錘的發(fā)展過(guò)程及發(fā)展趨勢。鍛錘是一種最古老而又萬(wàn)能的鍛壓設備,在鍛造工業(yè)中一直發(fā)揮著(zhù)重要作用,是機械制造業(yè)中量大面廣,不可缺少的一種鍛壓設備。雖然隨著(zhù)其它一些鍛壓設備如液壓機和機械壓力機等的出現和發(fā)展,在一定程度上取代了一部分鍛錘的工作。但是直到現在,鍛錘,尤其是模鍛錘,在各國鍛造工業(yè)中仍占主導地位,絕大多數模鍛件都是在錘上生產(chǎn)的。
下面按照時(shí)間的先后和發(fā)展階段來(lái)介紹鍛錘:
(一)、機械錘:
機械錘是一種比較古老的鍛錘,隨著(zhù)它的發(fā)展,按照結構形式分為夾桿錘、皮帶錘、彈簧錘及鋼絲繩錘。
這種錘的優(yōu)點(diǎn)就是結構簡(jiǎn)單,投資少。它的缺點(diǎn)就是打擊頻次低,能量利用率小,生產(chǎn)效率低,鍛件精度差。在我國某些落后地區仍有大量機械錘在使用中,另外在世界某些發(fā)展中國家如印度等國家,模鍛錘仍以皮帶錘為主。
(二)、蒸-空鍛錘
蒸-空鍛錘是上世紀20年代應運而生的。它有兩種形式:一種是以工業(yè)鍋爐為動(dòng)力站,以蒸氣為工作介質(zhì)的鍛錘;另一種是以空氣壓縮機為動(dòng)力站,以壓縮空氣為工作介質(zhì)的鍛錘。它的優(yōu)點(diǎn)是:a.結構簡(jiǎn)單,操作方便;b.造價(jià)低,維修方便。
缺點(diǎn)是:a.能量利用率極低,只是1%――2%之間;b.鍛造精度低,由于是梳形導軌形式,錘頭導向差,打出的鍛件精度低。
目前,蒸-空鍛錘出路應在于采用先進(jìn)的電液錘技術(shù)進(jìn)行改造,具體內容是采用現代電液錘技術(shù)做的電液傳動(dòng)裝置取代原有鍛錘的汽缸及動(dòng)力站,保留原有機架、砧座。改造過(guò)的能量利用率可提高90%以上。目前國內的蒸-空鍛錘基本都已改造完畢,但國際市場(chǎng)上如俄羅斯、印度等國家對這方面的需求還很大。
(三)、空氣錘
空氣錘工作介質(zhì)也是空氣,但它的壓縮空氣是由設備本身的傳動(dòng)機構帶動(dòng)壓縮活塞,將壓縮空氣傳遞到工作活塞(錘桿)上進(jìn)行動(dòng)作的。眾所周知,空氣錘是目前鍛造行業(yè)使用最廣泛的設備之一,主要用于自由鍛造,鐓粗、拔長(cháng)、沖孔、熱剪、鍛焊、彎曲、扭轉和胎模鍛造等工序,同時(shí)還應用于大型模鍛件的制坯工序。空氣錘與其它類(lèi)型錘相比:投入成本低、無(wú)污染,具有使用靈活,操作方便,控制性能可靠等優(yōu)點(diǎn),普通得到了廣大用戶(hù)的認可。
安鍛公司目前是世界上生產(chǎn)空氣錘規格最齊全的公司。空氣錘的國家標準是安鍛公司起草制定的。安鍛公司最小規格的空氣錘為9kg,目前是世界上最小的空氣錘,最大2000kg空氣錘也是國際上最大的空氣錘。
(四)、電液錘
我國的電液錘技術(shù)是在首先把液壓傳動(dòng)原理用于傳統蒸空鍛錘進(jìn)行動(dòng)力頭技術(shù)改造的基礎上,逐步發(fā)展起來(lái)的,在“換頭”改造過(guò)程中由于我國技術(shù)人員對液壓系統上快速放油閥及相關(guān)控制閥技術(shù)的不斷創(chuàng )新和改進(jìn),使得這項技術(shù)不僅能應用于模鍛錘,而且也能應用于自由鍛錘上,因此發(fā)展速度很快。近幾十年來(lái),隨著(zhù)現代液壓技術(shù)和電控技術(shù)的高速發(fā)展,高效節能的電液錘已經(jīng)逐步成為鍛錘中的主力軍。
液氣式電液錘的基本原理是:工作缸上腔是封閉的高壓氮氣,下腔是液壓油,中間靠錘桿活塞隔開(kāi),系統對下腔單獨控制,下腔進(jìn)油,錘頭提升,高壓氮氣受到壓縮,儲存能量,下腔排油,高壓氮氣驅動(dòng)活塞帶動(dòng)錘頭打擊,簡(jiǎn)稱(chēng)“氣壓驅動(dòng),液壓蓄能”。電液動(dòng)力頭,它的主體是一個(gè)箱體,作為工作時(shí)短期容油的油箱(不工作時(shí),油箱內的油液經(jīng)回油管進(jìn)入置于地面的液壓站的油箱內),有八條螺栓通過(guò)緩沖墊、預壓彈簧固定在原汽缸的位置,該油箱又稱(chēng)連缸梁,在其中間裝有主缸,主缸頂部裝有緩沖缸,內有緩沖活塞,活塞上部充有一定壓力的氮氣,其壓力與蓄能器上部的氣壓相同。主缸下部有兩個(gè)孔分別與快速放液閥和保險閥連通。液壓站來(lái)油通過(guò)管路進(jìn)入箱體右上側安裝的主操縱閥和蓄能器中,蓄能器下部的油腔直接和主操縱閥相通,上部通過(guò)管路接氣瓶組。主缸內裝有錘桿活塞,活塞將下部的油液和上部的氮氣分開(kāi),活塞上部充有一定壓力的氮氣,并與副氣罐連通。錘桿下部和錘頭剛性連接,靠楔鐵壓緊,操作部分基本不變。液壓系統采用泵——蓄能器——卸荷閥組成的組合傳動(dòng)恒壓液源,既保證了系統的穩定性和可靠性又大大降低了裝機容量。電液錘的基本動(dòng)作是提錘和打擊兩種。
提錘時(shí),只需操縱主閥使油泵蓄能器內的高壓油和主缸活塞下腔相通即可。錘桿活塞在高壓油的作用下,迅速完成錘頭的回程。
打擊時(shí),操縱主閥使活塞下腔和油箱相通,快放閥打開(kāi),活塞下部的油通過(guò)大孔徑通道流回液壓站油箱,同時(shí)活塞上部在氣體壓力和錘頭系統重力作用下,使錘頭加速向下運動(dòng),直到形成打擊為止。
能量大小的獲得,可用手柄控制打擊行程實(shí)現,操縱部分可完成提錘、打擊、回程、慢升、慢降和急停收錘、懸錘等多種動(dòng)作。
安陽(yáng)鍛壓機械工業(yè)有限公司在推進(jìn)實(shí)施電液錘產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中,憑借自身的技術(shù)力量,緊密聯(lián)系用戶(hù)工藝和要求,勇于攻關(guān),解決了一系列技術(shù)難題。電液錘的國家標準是安鍛公司負責起草制定的。安鍛公司對電液錘進(jìn)行了多項創(chuàng )新設計,創(chuàng )造出具有“安鍛特色”的電液錘產(chǎn)品,介紹如下:
1、設計了“X”形導軌結構:
老結構的蒸—空鍛錘的梳形導軌存在力臂短、過(guò)定位、無(wú)溫度補償功能的缺點(diǎn)。為了不使錘頭因升溫膨脹使導軌間隙減小而導致卡死,只好加大導軌的冷態(tài)間隙。打擊時(shí)錘桿受附加彎矩,易斷裂,用于多模腔鍛造時(shí)導軌磨損嚴重。
為了克服這個(gè)弱點(diǎn),我們對電液錘主機進(jìn)行了創(chuàng )新設計,采用“X”形導軌結構。由于X型導軌有較長(cháng)的力臂,錘頭的熱膨脹方向與導軌面方向基本一致,熱膨脹時(shí)對導軌間隙影響不大,導軌間隙可以調得很小(0.2mm左右),這樣就使得鍛造過(guò)程中的偏擊力,全部由錘頭導軌來(lái)承擔,使得錘桿壽命大大提高,同時(shí)鍛件精度也得以較大的提高。
2、延長(cháng)密封壽命,避免油氣互竄:
液氣錘工作缸上腔是高壓氮氣,下腔是高壓油,因此早期的電液錘很容易發(fā)生油氣互竄問(wèn)題,我們采取的措施是:
a. 提高導向性能,加長(cháng)活塞長(cháng)度。
b. 采用耐磨、耐高溫的導承環(huán),保護密封件不受擠壓偏磨,從而提高密封件的使用壽命。
c. 采用德國進(jìn)口的德氏封U型圈和Y型圈,改善密封效果,延長(cháng)了維護周期,提高了鍛錘的可靠性。
d. 加強動(dòng)力頭的定位,改善了錘桿受力,從而提高密封件的使用壽命。
3、解決非正常壽命錘桿斷裂問(wèn)題:
a. 改進(jìn)錘桿和錘頭聯(lián)接方式,依據摩擦學(xué)原理,設計出了3套件(壓件、錐套、錘桿)漲緊結構,使得錘桿由原來(lái)的“雙錐結構”改為“單錐結構”,大大避免了應力集中的產(chǎn)生,從而達到了既聯(lián)接可靠又拆卸方便。錘桿壽命成倍提高。
b. 錘桿表面進(jìn)行了滾壓處理進(jìn)行形變強化,不僅提高了表面強度,而且改善了表面的粗糙度,從而大大提高錘桿的使用壽命。
4、解決了閥的靈活性問(wèn)題;
早期的電液錘打擊頻次低,操作靈活性差及慢降動(dòng)作不好一直是用戶(hù)頭疼的一個(gè)問(wèn)題,尤其是自由鍛錘快打快提時(shí),主閥和快放閥容易卡死,過(guò)去曾經(jīng)流傳過(guò)“電液錘打擊次數上不去”,針對這一問(wèn)題,我們采取以下措施:
a. 改進(jìn)主閥和快放閥的閥套與閥芯的材質(zhì),選用膨脹系數最小的特殊材質(zhì),保證閥套與閥芯高頻次狀態(tài)下不會(huì )卡死,從而實(shí)現全行程下的高頻次任意打擊。
b. 改進(jìn)二級閥的設計,加大節流孔的面積,從而提高慢降過(guò)程中的流量和流速。
c. 縮短主閥與二級閥的距離,實(shí)現“零距離”連接,從而縮短了二級閥的反應速度,消除了容積效應的影響。
5、粗錘桿理論用于動(dòng)力頭改造;
電液錘柔性細錘桿理論是很著(zhù)名的,它是德國Lasco公司發(fā)明的,電液錘柔性細錘桿理論,徹底改變了原蒸—空鍛錘的“導軌—錘頭—錘桿”系統的剛性條件,使鍛造過(guò)程中的偏擊力,大部分由錘頭導軌來(lái)承擔,這對于自由鍛錘來(lái)說(shuō),由于其鍛造工藝特點(diǎn),偏擊力不大,這時(shí)柔性細錘桿正好發(fā)揮其獨特的優(yōu)越性。
但對于多模腔鍛造的模鍛錘實(shí)施“換頭”改造,“柔性細錘桿理論”顯然是不適用的。由于多模腔鍛造的偏擊力很大,再加上終鍛時(shí)冷擊現象嚴重,所以,導致導軌早期損壞嚴重,甚至出現“卡錘”現象。因此,我們在進(jìn)行“換頭”改造時(shí),對于多模腔鍛造且偏載力大的模鍛錘,仍然沿用蒸—空鍛錘的“剛性粗錘桿理論”,取得滿(mǎn)意效果。
6、創(chuàng )新設計連缸梁內部結構;
早期的電液錘動(dòng)力頭從主操作閥到二級閥閥座是由一根無(wú)縫管相連,兩端焊接。這根管在工作過(guò)程中受交變載荷,錘頭回程時(shí)該管帶載,錘頭打擊時(shí)該管卸荷,周而復始,所以對工況比較惡劣的錘就會(huì )出現管子破裂和焊縫開(kāi)裂的現象。
由于這根管在連缸梁的箱體內部,一旦失效,很難修復,即使修復也很難保證質(zhì)量,所以它就成為一個(gè)較大隱患,也是影響動(dòng)力頭壽命的主要因素。為解決這個(gè)問(wèn)題,我們將二級閥閥座直接移到主閥下面,去掉了這根焊接管,而缸體采用優(yōu)質(zhì)鍛鋼件,從而實(shí)現連缸梁內部的無(wú)管化連接,提高了電液錘關(guān)鍵零件的可靠性。
7、開(kāi)發(fā)設計了大通徑閥和二級閥;
隨著(zhù)大噸位電液錘開(kāi)發(fā)設計,主缸下腔油環(huán)形面積越來(lái)越大,必須有配套通徑的快放閥和主閥,才能保證大噸位錘的打擊能量和打擊頻率。我們在原有的50型閥的基礎上開(kāi)發(fā)設計了配套的70型主閥和二級閥,后又開(kāi)發(fā)80型主閥和二級閥,從而使得排油通徑由90mm增大為110mm和145mm,改良了鍛錘的操作性和靈活性。
8、解決系統發(fā)熱問(wèn)題
電液錘系統發(fā)熱問(wèn)題,也是一個(gè)很大的技術(shù)難題,它嚴重影響系統的密封性能和工作性能,對此,我們采取了以下措施,有效控制了系統發(fā)熱問(wèn)題。一是最大限度地減少系統液阻,合理選擇油管通徑,把流速控制在合理范圍內,二是提高主閥和二級閥耐磨損能力,減少內泄,三是采用散熱系數較高的板式換熱器和較大流量的冷卻泵,提高冷卻速度和油的循環(huán)次數。另外,我公司結合新出現的電制冷技術(shù),將電冷機應用于電液錘的冷卻,經(jīng)廠(chǎng)家試用,效果良好,電冷機相對于換熱器冷卻系統來(lái)說(shuō)冷卻效果好,維護方便,占地面積小,特別適合環(huán)境溫度較高的環(huán)境。
鍛錘的發(fā)展趨勢:
(一)自由鍛錘的發(fā)展趨勢
自由鍛錘發(fā)展趨勢就是大型化和成套化。
過(guò)去由于制造水平的約束,我國雙臂自由鍛錘的最大規格只有5噸,單臂自由鍛錘的最大規格只有3噸。目前,我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出8噸雙臂自由鍛錘和5噸單臂自由鍛錘,下一步我們還將開(kāi)發(fā)出10噸雙臂自由鍛錘和8噸單臂自由鍛錘。
另外一個(gè)趨勢就是成套化,根據自由鍛錘的配套要求,我們成功開(kāi)發(fā)了系列帶鋸機、系列操作機和系列裝取料機。用戶(hù)只要把鍛造工件告訴我們,我們可以提供相應的成套自由鍛設備。
(二)模鍛錘的發(fā)展趨勢
模鍛錘是模鍛車(chē)間使用范圍最廣泛的設備,它的主要特點(diǎn)是成型速度快、金屬流動(dòng)性好、鍛件質(zhì)量高。因此,特別適用于薄壁零件的鍛造成型,但是普通模鍛錘打擊能量不能精確控制,鍛錘的操作者是靠聽(tīng)模具打靠聲音來(lái)判斷鍛件是否打成,模具在終鍛時(shí)受到頻繁的沖擊和過(guò)載,很容易發(fā)生早期損壞。實(shí)現打擊能量數控化,使得設備輸出的能量既保證鍛件打成,又不產(chǎn)生多余的能量,避免模具打靠產(chǎn)生過(guò)載,是提高模具壽命的必經(jīng)之路。采用數控全液壓模鍛錘來(lái)進(jìn)行鍛造,打擊能量和打擊工序實(shí)現了數控化,下一步就是使用機器人自動(dòng)上下料,實(shí)現自動(dòng)化生產(chǎn)。因此采用數控全液壓模鍛錘為主機,實(shí)現模鍛生產(chǎn)線(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)是下一步的發(fā)展趨勢。
下面介紹一下數控全液壓模鍛錘:
1、基本原理:
數控錘采用油泵-蓄能器傳動(dòng),油缸下腔通常壓,液壓系統對上腔進(jìn)行單獨控制。上腔進(jìn)油閥(亦稱(chēng)打擊閥)打開(kāi),來(lái)自油泵、蓄能器以及通過(guò)差動(dòng)回路引來(lái)的下腔的共三部分高壓油進(jìn)入上腔,實(shí)現錘頭的加速向下和打擊行程,上腔一旦卸壓,錘頭立即快速回程。打擊能量的精確控制靠數字化控制系統控制打擊閥閉合時(shí)間的長(cháng)短來(lái)實(shí)現。
2、性能特點(diǎn):
(1).能實(shí)現打擊能量的精確控制
該數控錘通過(guò)精確控制打擊閥的閉合時(shí)間,既保證了鍛件所需的能量,又不產(chǎn)生額外的沖擊動(dòng)能,因此鍛造模具的壽命大大提高。實(shí)測表明,能量偏差控制在±1.5%左右。對于不同高度的模具,可以方便地調整起始時(shí)間,保證能量的同一性和準確性。
(2).回程速度很快
由于主油缸下腔始終通蓄能器,上腔一旦卸壓,能迅速抬錘,因此模具接觸時(shí)間短,該性能與能量精確控制相結合,可以使鍛造模具使用壽命提高2倍以上。
(3).鍛造精度高
該產(chǎn)品由于導軌采用“X”形結構,因此導軌間隙可以調得很小,打出的鍛件精度很高。
(4).材料利用率很高
由于能量可以控制,因而制坯精度很高,打出的鍛件飛邊較為均勻,又由于鍛造精度高,上下模不會(huì )出現錯模現象,因此材料利用率很高,為少無(wú)切削奠定了基礎。
(5).低噪音
由于該產(chǎn)品屬打擊能量可數控設備,因此編制程序,使鍛件打成,但不多給剩余能量,因此噪音很小。傳統鍛錘的操作者是靠聽(tīng)模具打靠聲音來(lái)判斷鍛件是否打成,有時(shí)判斷不準,習慣于多打幾下,實(shí)際是多余的。
(6).無(wú)撞頂現象
通過(guò)精確計算和設計液壓系統中阻尼孔和節流孔尺寸,使得錘頭到頂緩沖下來(lái),很平穩,無(wú)一點(diǎn)撞頂現象的發(fā)生。
(7).低振動(dòng)
由于該產(chǎn)品打擊能量可數控,無(wú)多余能量產(chǎn)生,加上錘身下部裝有德國技術(shù)生產(chǎn)的隔而固品牌隔振器,對周?chē)鷻C床、居民區無(wú)任何影響。
(8).環(huán)保
由于該產(chǎn)品在打擊過(guò)程中,沖擊噪音小,又有減振器,振動(dòng)小,因而是一種環(huán)保型產(chǎn)品。
(9).鍛件質(zhì)量較為穩定
由于通過(guò)程控器的控制,各種各樣鍛件的鍛造工序可存入程序中,隨時(shí)根據需要調出來(lái)使用,因此同一種鍛件可以得到一致的打擊能量和打擊次數,避免了人工操作的多樣性,因此鍛件質(zhì)量比較穩定。
(10).易于實(shí)現自動(dòng)化生產(chǎn)
由于打擊工序和打擊能量已實(shí)現數控化,因此為下一步使用機器人自動(dòng)上下料打下了基礎,自動(dòng)化生產(chǎn)很容易實(shí)現。
3、基本結構:
⑴ 該產(chǎn)品總體設計思路,概括起來(lái)為“大錘頭、低油速、短行程、高頻次”。由于錘頭質(zhì)量很大,可以大幅度降低高壓油最大流速(E=1/2MV2)。數控錘的最大油速控制在5.4米/秒以下,因此能量利用率極高。降低打擊速度后,若要保持較高的打擊頻次,則打擊行程也要相應地減小,這也是當今世界上液壓錘發(fā)展的一個(gè)普遍趨勢。
⑵ 機身:采取立柱與砧座為一體的“U”形機身。這種結構形式雖然給鑄造、起重和機械加工帶來(lái)一定的困難,但卻有如下優(yōu)點(diǎn):a.增加了立柱的縱向、橫向和傾覆剛度,確保了錘頭的精確導向,有利于提高原材料的利用率;b.“U”形機身使二個(gè)立柱亦成為砧座重量的一部分,有利于整機重量的降低和打擊效率的提高;c.“U”形實(shí)心鑄造機身產(chǎn)生的打擊噪音明顯小于箱形和弓形立柱的機身。
⑶ 導軌:國內蒸—空鍛錘的梳形導軌有力臂短,無(wú)溫度補償的缺點(diǎn)。為了不使錘頭因升溫膨脹使導軌間隙減小而導致卡死,只好加大導軌的冷態(tài)間隙,這就是在蒸—空鍛錘上難以進(jìn)行精密模鍛的原因。我公司開(kāi)發(fā)的數控全液壓錘采用“X”形導軌結構。由于錘頭受熱時(shí)呈徑向輻射狀膨脹,導向面呈對角線(xiàn)布置,就不會(huì )因錘頭受熱膨脹而減小導向間隙。我公司的數控錘加大了導板的寬度,X形導軌又有較長(cháng)的力臂,這就會(huì )明顯地減小偏擊時(shí)作用在導軌面上的比壓,有利于延長(cháng)導板的使用壽命。導軌精度可以控制在0.2mm以下,另外機架與砧座為一體的結構,保證了機架的穩定性,使得鍛件精度不超過(guò)0.2mm,確保精密模鍛的效果。
⑷ 錘桿:由于采用細錘桿及其與錘頭的彈性緩沖結構,大大降低了錘桿根部的應力集中,同時(shí)又由于行程短,也減少了短錘桿的根部慣性力,從而使得錘桿由過(guò)去的“易損件”變?yōu)榱恕伴L(cháng)效件”。
⑸ 上下模均為雙楔鐵結構,可精確調整模具左右對中與對正,定位鍵調整模具前后,滿(mǎn)足各種調整要求。
⑹ 頂料器安放在易于拆卸的模座內,頂料控制方式可設置為自動(dòng)與腳踏。由于有頂料器,可以降低鍛件的拔模斜度,便于深模鍛造,提高材料利用率。同時(shí)也有利于實(shí)現自動(dòng)化生產(chǎn)。
⑺ 液壓系統
a. 液壓系統采用油泵—蓄能器組合傳動(dòng),主油缸下腔始終與蓄能器相通,為常壓。液壓系統僅控制上腔,它是通過(guò)對打擊閥閉合時(shí)間的控制來(lái)實(shí)現打擊能量的大小,打擊閥是受兩級控制閥控制。一級先導閥是一個(gè)二位三通換向閥,系統對它的質(zhì)量要求很高,既要有高頻率而且重復精度要求較高,因此我們選用進(jìn)口原裝件;
b. 打擊閥采用錐閥結構,與傳統的滑閥相比,具有無(wú)磨損的優(yōu)點(diǎn),密封可靠性大大提高;
c. 油箱采用頂置式結構,內部油路封閉在主閥塊上,這樣的結構使得液壓系統實(shí)現了集成化,與油箱采用旁置式結構相比,管道系統長(cháng)度大大縮短,能量損失降低1倍以上,另外通過(guò)集成化,油路連接實(shí)現了無(wú)管化連接,增加了連接的可靠性;
d. 液壓系統中在蓄能器與下腔之間設置了安全閥,一旦錘桿從中間斷裂,馬上將下腔油與蓄能器切斷,從而提高了使用的安全性。
⑻ 由于低油速,液壓系統又是高度集成化,油液發(fā)熱量很小,用傳統的水冷卻即可滿(mǎn)足要求,即使最熱天,最高油溫也不超過(guò)50。C.
⑼ 減振系統采用德國(青島)隔而固技術(shù),從而隔離了鍛錘在打擊過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)。
⑽ 數控系統是根據鍛件需求程序控制打擊能量和打擊次數,我公司的數控全液壓錘采用OMRON中型C200HS可編程序控制器,并配以數字輸入輸出模塊,用以在控制面板上設定打擊能量。在保護系統采用四路模擬量輸入。電動(dòng)機采用預埋溫度傳感器方法,采集溫度數據以供PLC分析,油溫用插入式傳感器采集油溫變化,用以全過(guò)程PID(循環(huán)控制)調節。
下面談一下另一種鍛造設備—鍛造液壓機的發(fā)展過(guò)程及發(fā)展趨勢。
(一)發(fā)展過(guò)程
鍛造液壓機是在普通液壓機的基礎上逐步發(fā)展起來(lái)的。我國第一臺鍛造液壓機是1953年在沈陽(yáng)制造成功的,開(kāi)始由于受液壓技術(shù)和一些液壓基礎元器件的局限,鍛造液壓機的發(fā)展是比較緩慢的。近十幾年來(lái),由于液壓技術(shù)的不斷發(fā)展,鍛造液壓機進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展期。在2000年以前我國萬(wàn)噸以上壓機不足10臺,僅2006年一年,投資興建的萬(wàn)噸壓機就有17臺,2007年投資10臺,兩年的投建臺數就超過(guò)了建國以后五十年的發(fā)展,中小噸位的鍛造液壓機的需求更是遠遠大于萬(wàn)噸以上液壓機的需求,目前我國鍛造液壓機的數量大約有200余臺。
我公司自由鍛造液壓機的噸位有800噸到5000噸不等,可鍛造5噸到60噸重的鋼錠。我們公司生產(chǎn)的鍛造液壓機主要有以下幾個(gè)性能特點(diǎn):
1、高強度的焊接結構梁具有良好的市場(chǎng)經(jīng)濟性和適應性。鍛造液壓機的三梁采用Q235鋼板焊接而成。能夠滿(mǎn)足用戶(hù)對鍛造液壓機的不同要求,我們在三梁的設計上在內部筋板的布置上采用高密度的#型結構,缸體和導向部分與橫梁的配合位置由鑄鋼圓筒焊接而成;在焊接工藝上采用二氧化碳保護焊,焊縫為U型單邊焊縫,焊后72小時(shí)退火處理,保證了三梁的質(zhì)量。
2、具有較高的抗偏載能力,使偏心鍛造時(shí)不會(huì )產(chǎn)生大的橫向震動(dòng)。我們在活動(dòng)橫梁的設計上加長(cháng)了四柱的導向,提高了導向長(cháng)度,有效的提高了機器的抗偏載能力。通常三個(gè)主油缸輸出力的分配一般的是中間缸和兩個(gè)側缸之比為1:1:1,我們設計的三者之比為3:1:1,這樣由于減少了兩側缸的輸出力,就減少了其偏載力的產(chǎn)生。三個(gè)主柱塞與活動(dòng)橫梁采用關(guān)節球窩聯(lián)接,分體法蘭浮動(dòng)限位的方式,有效的消除了偏載力的影響。
3、具有方便快捷的換模功能,可進(jìn)行熱承載模更換等特殊作業(yè)。快速換模裝置采用兩個(gè)氣缸或油缸驅動(dòng),四個(gè)插銷(xiāo)插入定位圓銷(xiāo)內,很方便的把上砧固定在上墊板上。需拆卸上砧時(shí)氣缸活塞伸出,拔出插銷(xiāo)拿下圓銷(xiāo),就可把上砧拆卸下來(lái)。
4、具有在高速、反復鍛造時(shí)換向快速平穩、無(wú)沖擊的優(yōu)點(diǎn),可實(shí)現每分鐘45次的反復鍛造。液壓系統采用單向、雙流道二級插裝閥控制系統。插裝閥具有密封性好、靈敏度和可靠性高,同時(shí)具有流量大、耐污染等優(yōu)點(diǎn),非常適用鍛造環(huán)境。采用二級控制系統,使管道內液流變化平緩,降低液壓沖擊,使機器運行平穩。單向、雙流道減少了液流沖擊,提高了管道流量,這樣在高速換向時(shí),減少了機身的震動(dòng)。
(二)發(fā)展趨勢
鍛造液壓機發(fā)展到現在,下一步發(fā)展趨勢就是兩個(gè):一個(gè)快速性,另一個(gè)就是數控聯(lián)動(dòng)化。這個(gè)目標也是安鍛公司下一步的技術(shù)開(kāi)發(fā)的目標。
1、快速性
目前國外的鍛造液壓機基本上都是快鍛機,快鍛次數可達到每分鐘100次以上。特別是適合鍛造溫度區間很小的高合金材料。在自由鍛設備中被認為是發(fā)展的主要方向之一。制造快鍛機最大的技術(shù)難題就在于克服快鍛過(guò)程中的液壓沖擊及噪音。
2、數控聯(lián)動(dòng)化
通過(guò)采用數控系統來(lái)控制鍛造液壓機的液壓系統,實(shí)現設備工作智能化,從而實(shí)現精密定程壓制和定壓壓制。主機和操作機通過(guò)計算機控制,可實(shí)現聯(lián)動(dòng)。極大地提高了生產(chǎn)效率,鍛件精度也有很大程度的提高,鍛件成本可得到有效控制。
鍛造設備的發(fā)展從誕生到現在,已經(jīng)走過(guò)了一個(gè)漫長(cháng)的歷程,特別是到了現在,鍛造設備技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期。這些技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)鍛壓行業(yè)有識之士的不懈努力,讓我們攜起手來(lái),為中國鍛壓行業(yè)的發(fā)展做出更大貢獻。 |