باعتباري خبيرًا في صناعة الآلات الهيدروليكية، يسعدني أن أشارك رؤيتي حول تقديم التشكيل المتساوي الحرارة مكابس هيدروليكيةتلعب هذه الآلات المبتكرة دورًا محوريًا في عملية التشكيل بالطرق، مما يسمح بتحسين خصائص المواد وتقليل استهلاك الطاقة. في هذه المقالة، سأتناول المبادئ الأساسية للتشكيل بالطرق المتساوي الحرارة، ومزايا استخدام المكابس الهيدروليكية في هذا التطبيق، وكيف يمكنها تحسين كفاءة التصنيع. من خلال فهم ميزات وفوائد المكابس الهيدروليكية للتشكيل بالطرق المتساوي الحرارة، يمكننا تقدير تأثيرها بشكل أفضل على ممارسات تشغيل المعادن الحديثة.

تُقدّم هذه المقالة آلة هيدروليكية مُخصصة للتشكيل المتساوي الحرارة. يظهر شكل هذه الآلة في الشكل 1. تتميز هذه الآلة الهيدروليكية بدقة عالية، وقدرة على تحمل الأحمال اللامركزية، وهيكل طاولة منزلقة مُصمّم للتعامل مع قوى السحب الكبيرة.

مقدمة عن مكبس التشكيل الهيدروليكي المتساوي الحرارة

مكبس التشكيل الهيدروليكي المتساوي الحرارة الموصوف في هذه المقالة هو كما يلي: يُركّب فرن التسخين (بما في ذلك القالب) على طاولة عمل الجهاز، ويُربط القالب العلوي بالمنزلق المراد تثبيته. أولًا، يُسخّن القالب، وتستغرق العملية عادةً من 7 إلى 8 ساعات. بعد ذلك، تُوضع قطعة التشكيل في القالب وتُسخّن إلى درجة حرارة مُحددة مسبقًا، ثم تبدأ الآلة في تشكيل قطعة التشكيل بالضغط. خلال هذه العملية، يُحفظ القالب والمادة الخام عند درجة حرارة التشكيل. أخيرًا، تُحفظ الآلة تحت الضغط حتى تبرد قطعة العمل والقالب إلى درجة حرارة الغرفة، ثم يعود منزلق المكبس لإخراج القطع النهائية. لذلك، تتطلب هذه الآلة وقت تثبيت طويلًا لمكبس الهيدروليك ومتطلبات استقرار الضغط العالي.

التكنولوجيا الرئيسية للضغط الهيدروليكي المتساوي الحرارة

يعتمد هيكل الطائرة على هيكل إطاري مُشَدَّد مسبقًا مُقسَّم، يتكون من عارضة علوية، وعارضة سفلية، وعمودين يمين ويسار، وأربعة قضبان ربط، وصواميل شد، وغيرها. تُشَدَّد هذه العارضة العلوية والسفلية والعمودين اليمين واليسار مسبقًا بضغط هيدروليكي زائد عبر قضبان الربط. تتصل العارضتان بمفاتيح تحديد المواقع. العارضة العلوية والسفلية والأعمدة الأربعة ملحومة بألواح فولاذية، وتتميز بصلابة ومتانة كافيتين.

يعتمد دليل المنزلق على سكة توجيه على شكل حرف X بزاوية 45 درجة من النوع الإسفيني المائل، والتي تتميز بسهولة الضبط ودقة الضبط العالية، مما يمنع بشكل فعال تأثير التشوه الحراري على دقة تشغيل المنزلق، ويتمتع بقدرة تحمل قوية مضادة للمركزية. لتعزيز قدرة المنزلق على تحمل الحمل اللامركزي وتحسين دقة تشغيله، تمت زيادة طول دليل المنزلق إلى 2.5 مرة من طول المكبس التقليدي.

لتسهيل استبدال القالب، زُوِّدت هذه الآلة بطاولة عمل متنقلة كما هو موضح في الشكل 3. عند استبدال القالب، تُحرَّك الطاولة من هيكل الطائرة لتسهيل رفعه. ونظرًا لقوة تحرير أجزاء التشكيل المتساوي الحرارة التي تصل إلى حوالي 4000 كيلو نيوتن، فإن جهاز تثبيت الطاولة المتنقلة التقليدي لا يفي بمتطلبات التثبيت. ستُرفع الطاولة المتنقلة أثناء فك القالب، مما يؤدي إلى استحالة إخراج الأجزاء. لذلك، صُمِّمت هذه الآلة خصيصًا لمحرك المحطة المتنقلة ونظام منع الترابط كما هو موضح في الشكل 4.

لمنع رفع الطاولة المتنقلة بفعل قوة فك القالب، تم تركيب دعامتين على عمودي الجهاز، ولحام العمودين الأيمن والأيسر معًا، ويتم التحكم في المسافة بين المستوى السفلي للدعامة والمستوى السفلي للعمود بدقة التفاوتات البعدية. عند دخول المنصة المتنقلة إلى المكبس، توجد فجوة صغيرة (0.2-0.3 مم) بين مستواها العلوي والمستوى السفلي لدعامة العمود. عند عودة المنزلق وإخراج الأسطوانة، ستدفع قوة فك القالب الطاولة المتنقلة والقالب السفلي للارتفاع، ولن تتمكن من التحرك لأعلى تحت قيود دعامة العمود. يتحمل دعامة العمود قوة فك القالب. بفضل هذا الهيكل المضاد للربط، تكون الفجوة بين المحطة المتنقلة وحامل العمود صغيرة. تتطلب المحطات المتنقلة التقليدية من نوع الأسطوانة خلوص رفع يتراوح بين 10 و15 مم لمنع تلف الجهاز بسبب قوة الأسطوانة أثناء تشغيله.

وفقا لظروف العمل للتشكيل المتساوي الحرارة مكابس هيدروليكية في المعدات، تعتمد المنصة المتنقلة للمعدات على نوع الانزلاق، وتنزلق على سكة التوجيه والسطح العلوي للعارضة السفلية. ولأن قوة الاحتكاك الانزلاقي أكبر من قوة الاحتكاك المتدحرج، يجب أن تكون قوة دفع الطاولة المتنقلة كبيرة جدًا، وتُدار بواسطة أسطوانة مكبس ذات دفع كبير. لضمان استقرار سرعة حركة المحطة المتنقلة والتحكم فيها، وثبات سرعات الدخول والخروج، تُستخدم دائرة تفاضلية قابلة للتحكم للتحكم في أسطوانة القيادة كما هو موضح في الشكل 5. عند دفع قضيب المكبس للخارج، يجب عدم تشغيل صمام الملف اللولبي Y2، وتتشكل دائرة تفاضلية بين تجويف القضيب والتجويف الخالي من القضيب، ويدخل الزيت الموجود في تجويف القضيب إلى التجويف الخالي من القضيب لزيادة سرعة القذف. وعلى العكس، عند سحب قضيب المكبس، يجب أن يقطع صمام الملف اللولبي Y2 الدائرة التفاضلية بين حجرة القضيب والحجرة الخالية من القضيب كهربائيًا. بهذه الطريقة، تحت نفس معدل تدفق الإدخال، تكون سرعة الدفع والعودة للأسطوانة هي نفسها.

في نظام التحكم بالتشكيل المتساوي الحرارة، تستخدم مضخة الزيت الرئيسية مضخة رقمية، بينما تستخدم حلقة التحكم صمام سيرفو متناسب عالي التردد. عند انخفاض السرعة، يتحكم PLC بفتح صمام السيرفو المتناسب عالي التردد لتحقيق تدفق مستقر وصغير. لضمان التشغيل السلس للمنزلق عند السرعات المنخفضة، تُستخدم مضخة زيت صغيرة مُجهزة خصيصًا لضخ ضغط معين إلى الحجرة السفلية لأسطوانة مكبس الأسطوانة الرئيسية، مما يسمح للمنزلق بالعمل تحت ضغط خلفي كبير، مما يمنع حدوث الزحف. يمكن لنظام التحكم بالتشكيل المتساوي الحرارة تحقيق سرعة ثابتة ضمن نطاق سرعة تشغيل يتراوح بين 0.02 و1 مم/ثانية. نظرًا لطول مدة ضغط المعدة، يكون تدفق الزيت الذي يتطلبه النظام الهيدروليكي صغيرًا جدًا في هذا الوقت، ويحتاج فقط إلى الحفاظ على استقرار معين للضغط. عند استخدام المضخة الرقمية للحفاظ على ضغط المعدة، يتم ضبط إزاحة المضخة الرقمية إلى الحد الأدنى الذي يسمح بالحفاظ على ضغط ثابت من خلال برنامج التحكم PLC.

تم تجهيز النظام الكهربائي بجهاز كمبيوتر للتحكم الصناعي، ويمكن ضبط الإجراءات والمعلمات التكنولوجية للصحافة بواسطة الكمبيوتر لتحقيق التحكم التلقائي في عملية العمل بأكملها.

وفي الوقت نفسه، يمكنه تسجيل وتخزين وطباعة معلمات العمل المختلفة، بما في ذلك الجوانب التالية:

⑴منحنى الموضع والزمن وبيانات النقاط الأربع للمنزلق؛

⑵متوسط موضع منحنى الوقت والبيانات؛

⑶ منحنى الضغط والزمن وبيانات الأسطوانة الرئيسية؛

⑷منحنى السرعة والوقت وبيانات المنزلق.

لتحقيق إمكانية التحكم وإمكانية تتبع عملية الإنتاج بأكملها.