Nach meiner Erfahrung in der Arbeit mit hydraulische Pressen, die technische Transformation des Hydrauliksystems des Y32-200T hydraulische Presse war ein faszinierendes und lohnendes Unterfangen. Diese Transformation ist entscheidend für die Steigerung der Effizienz, der Leistung und der Senkung der Wartungskosten. Durch den Einsatz moderner Technologien und innovativer Designverbesserungen konnte ich die Leistungsfähigkeit der Presse deutlich verbessern. In diesem Artikel gebe ich Einblicke in die technische Transformation des Hydrauliksystems der Hydraulikpresse Y32-200T und bespreche die wichtigsten Verbesserungen und ihre Auswirkungen auf die Gesamtleistung in verschiedenen Anwendungen.

Y32-200T viersäulig hydraulische Presse Die Maschine kann zur Bearbeitung von Metallteilen wie Stanzen, Tiefziehen und Bördeln eingesetzt werden. Im praktischen Einsatz stellten wir fest, dass ihr Anwendungsbereich begrenzt ist und Tiefziehen und Stanzen sowie mehrdirektionales Gesenkschmieden und Thermoformen nicht möglich sind. Um die Originalausrüstung optimal nutzen zu können, wurde entschieden, sie als Ganzes umzugestalten und ihren Anwendungsbereich durch den Austausch möglichst weniger Teile zu erweitern. Diese Umgestaltung basiert hauptsächlich auf der viersäuligen hydraulischen Presse Y32-200T, die um einen Blechhalter und eine seitliche Umformvorrichtung erweitert wurde, um sie an das mehrdirektionale Gesenkschmieden anzupassen. Die Umgestaltung des Hydrauliksystems umfasst Folgendes: Bestimmung der technischen Parameter von Blechhalter und seitlicher Umformung; Größenberechnung des Hydraulikzylinders der Seitenvorrichtung und des Hydraulikzylinders für die seitliche Umformung, schematischer Entwurf des Hydrauliksystems.

Ermittlung technischer Parameter

Der Aufbau der hydraulischen Viersäulenpresse Y32-200T ist in Abbildung 1 dargestellt. Ihre wichtigsten technischen Parameter: Nennkraft 2000 kN; Auswurfkraft 240 kN; Stößelhub 800 mm; Auswurfhub 200 mm; effektive Tischfläche (1000 × 900) mm; Stößel-Leerhubgeschwindigkeit 90 mm/s; Stößel-Arbeitshubgeschwindigkeit 7–14 mm/s; die Rücklaufgeschwindigkeit des Stößels beträgt 60 mm/s; der maximale Abstand zwischen Stößel und Tisch beträgt 1000 mm und der Arbeitsflüssigkeitsdruck beträgt 25 MPa.

Abbildung 1 – Schematische Darstellung einer hydraulischen Mehrrichtungs-Gesenkschmiedepresse

Entsprechend den Transformationsanforderungen werden dem ursprünglichen Fundament zwei hydraulische Vorrichtungen zum Halten des Rohlings hinzugefügt. Die Vorrichtung zum Halten des Rohlings wird unter dem oberen Balken installiert. Die wichtigsten technischen Parameter sind wie folgt: Rohlingshaltekraft 500 kN; maximaler Arbeitshub des Rohlingshalters 200 mm; Arbeitshubgeschwindigkeit des Rohlingshalters 7–14 mm/s; Rücklaufgeschwindigkeit des Schiebers 40 mm/s; der maximale Abstand zwischen Rohlingshalter und Tisch beträgt 850 mm.

Unter Berücksichtigung der effektiven Fläche des Arbeitstisches der ursprünglichen hydraulischen Presse und des Umformkraftbereichs des mehrdirektionalen Gesenkschmiedens zum Testen lauten die technischen Parameter der einseitigen Seitenformvorrichtung wie folgt: Nennkraft 1000 kN; Arbeitshub des Schiebers 300 mm; Arbeitshubgeschwindigkeit des Schiebers 7–14 mm/s; die Mittenhöhe des seitlichen Formzylinders beträgt 550 mm.

Konstruktiver Aufbau des Blechhalter-Hydraulikzylinders und des seitlichen Formhydraulikzylinders

(1) Übersicht über die Konstruktion des Hydraulikzylinders

Die Konstruktion des Hydraulikzylinders umfasst dessen Typ, Größe und Lagerung. Der Hydraulikzylinder ist der Antrieb der hydraulischen Presse, trägt die Last und ist ein Bauteil, das leicht ausfallen kann. Die Wahl der richtigen Zylinderkonstruktion, Spezifikationen und Lagerungsmethoden gewährleistet nicht nur die präzise Funktion des Zylinders, sondern verlängert auch seine Lebensdauer. Bei der Konstruktion der Hydraulikzylinderkonstruktion hängt die Wahl der Konstruktionsform im Allgemeinen von der Lagerung des Hydraulikzylinders an der hydraulischen Presse ab. Die Spezifikationen und Modelle des Hydraulikzylinders werden entsprechend dem Gesamtarbeitsdruck der hydraulischen Presse berechnet und bestimmt.

(2) Strukturdesign des Blechhalters

Aufgrund der eingeschränkten Hauptstruktur der hydraulischen Presse Y32-200T kann der Hydraulikzylinder des Blechhalters nicht fest am oberen Balken montiert werden. Daher haben wir uns entschieden, eine 150 mm dicke Stahlplatte am beweglichen Balken zu montieren und Durchgangslöcher in die Stahlplatte einzubringen. Die zylindrische Oberfläche der Außenwand des Hydraulikzylinders wird in Zusammenarbeit mit dem Durchgangsloch in der Stahlplatte montiert. Da es sich um eine kleine hydraulische Presse handelt, wird der Kolbenzylinder als Blechhalter verwendet.

1) Berechnung des Innendurchmessers des Blechhalters. Wie aus Formel ① hervorgeht, wird der Innendurchmesser des Hydraulikzylinders durch den Nenndruck des Blechhalters und den Hydraulikflüssigkeitsdruck des Hydrauliksystems bestimmt. Der Nenndruck F beträgt 500 kN, der Hydraulikdruck P = 20 MPa und der berechnete D1 beträgt 180 mm.

D1 = √4F / πP ①

2) Berechnung des Kolbendurchmessers des Rohlingshalters. Die Beziehung zwischen dem Kolbendurchmesser des Rohlingshalters und seinem Innendurchmesser ist in Formel ② dargestellt, wobei der Quasiwert mit dem Arbeitsdruck P zusammenhängt. Wenn der Arbeitsdruck P größer oder gleich 20 MPa ist, ist der Quasiwert = 2,3, sodass der Kolbendurchmesser d = 0,75D1 ist, d wird auf 135 mm gerundet.

d = D√Φ-1 / φ ②

3) Berechnung des Außendurchmessers des Rohlingshalters. Es ist bekannt, dass der Innendurchmesser des Hydraulikzylinders D1 = 55 mm beträgt. Da das Hydraulikzylindermaterial den 35. Zylinder verwendet, beträgt die zulässige Spannung des Materials σ = 200 MPa, und der mit Formel ③ berechnete Außendurchmesser des Hydraulikzylinders beträgt 210 mm.

D2 = D1√σ / σ-√3P ③

4) Überprüfen Sie die Rückstellkraft des Rohlingshalters. Der Hydraulikzylinder muss beim Rückstellen seine eigene Schwerkraft, Reibung und andere Faktoren überwinden. Die allgemeine Rückstellkraft beträgt 10% bis 20% des Nenndrucks. Die nach Formel ④ berechnete Rückstellkraft des Rohlingshalters beträgt 247 kN und entspricht damit den Konstruktionsanforderungen.

F1 = π (D1²-d²) P / 4 ④

(5) Bestimmung der anderen Abmessungen des Blechhalters. Wandstärke: δ = (D2-D1) / 2 = 15 mm, Zylinderbodenstärke: t1 = (1,5～2) δ, t1 = 30 mm, Flanschstärke: t2 = (1,5～2) δ, t2 = 30 mm.

(3) Konstruktiver Aufbau des seitlichen Formzylinders

Der seitliche Formzylinder ist symmetrisch zum Kolbenzylinder angeordnet und wird über eine Zugstange verbunden. Der Zylinderkörper ist an der seitlichen Stützbasis befestigt, die wiederum mit der Basis der hydraulischen Presse verbunden ist. Der Nenndruck des seitlichen Formzylinders beträgt 1000 kN, der Hydraulikdruck 25 MPa. Die relevanten technischen Parameter des seitlichen Formzylinders können der obigen Berechnungsformel für Hydraulikzylinderparameter entnommen werden. Die technischen Parameter des Hydraulikzylinders für den Blechhalter und des seitlichen Formzylinders sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Hydrauliksystemdesign

Die Konstruktion des Hydrauliksystems besteht aus zwei Teilen: zum einen aus der Konstruktion des Hydrauliksystems in vertikaler Richtung, die aus dem Rohlingshaltezylinder, dem Hauptzylinder und dem Auswerferzylinder besteht, und zum anderen aus der Konstruktion des Hydrauliksystems des seitlichen Formhydraulikzylinders.

(1) Hydraulikkreislaufdesign einer doppeltwirkenden hydraulischen Pressmaschine

Da das Hydrauliksystem der ursprünglichen hydraulischen Presse Y32-200T beibehalten werden soll, werden dem ursprünglichen System zwei Hydraulikkreisläufe mit Blechhalterzylindern hinzugefügt, um den Hydraulikkreis der doppeltwirkenden hydraulischen Presse zu bilden.

Der Arbeitsablauf der hydraulischen Presse in vertikaler Richtung ist wie folgt: Der Hauptzylinder bewegt sich schnell nach unten. Wenn der Rohlinghalter nahe an den Rohling gleitet, senkt sich der Hauptzylinder langsam ab. Der Rohlinghalter sorgt für eine variable Rohlinghalterkraft, und der Rohling wird fertiggestellt. Anschließend gibt das System den Druck ab, und der Hauptzylinder treibt den beweglichen Balken zurück. Dieser hebt sich nach der Rückkehr des Rohlinghalters um eine bestimmte Distanz an und wirft dann den Zylinder aus, um das Produkt auszuwerfen. Damit ist ein Arbeitszyklus abgeschlossen.

Wie aus Abbildung 2 ersichtlich, verwendet das Hydrauliksystem eine elektrohydraulische Proportionalsteuerung und eine SPS-Programmiersteuerung. Je nach vom System vorgegebenem Wegsignal sendet es entsprechende Befehle, um die sequentiellen Aktionen jedes Aktuators in vertikaler Richtung zu steuern. Bei der Hydraulikpumpe handelt es sich um eine einzelne variable Kolbenpumpe, die die Betriebsbedingungen des Niederdruck-Schnellauswurfzylinders und der Hochdruck-Langsamlaufgeschwindigkeit des Hauptzylinders und des Blechhalterzylinders erfüllt und so Systemenergie spart. Um Vibrationen und Stöße des Systems während der Kommutierung zu reduzieren, ist ein Überlaufventil 22 zum Überlauf und zur Druckentlastung hinzugefügt. Das Umsteuern und Anhalten der Blechhaltervorrichtung wird durch die beiden zentralen Funktionen von Ventil 11 und Ventil 12 gesteuert, bei denen es sich um O-Typ-Dreistellungs-Vierwege-Umkehrventile handelt. Beim Befüllen.

(2) Auslegung des Hydrauliksystems des seitlichen Formhydraulikzylinders

Die seitliche Umformvorrichtung wird hauptsächlich zum Umformen von mehrdirektionalem Warmgesenkschmieden verwendet. Da beim mehrdirektionalen Warmgesenkschmieden die Temperatur des Rohlings einen großen Einfluss auf die Kraft während des Umformens und die Fließlinie des Metallprodukts nach dem Umformen hat, muss beim Umformen des Warmgesenkschmiedeprodukts das seitliche Hydrauliksystem in der Lage sein, die Extrusion des Rohlings schnell abzuschließen und die Funktion des Druckhaltens zu erfüllen. Gleichzeitig sind aufgrund der unterschiedlichen Formen der linken und rechten Seite der Warmgesenkschmiedeteile auch die erforderliche Kraft und die Umformzeit unterschiedlich. Daher muss das Hydrauliksystem in der Lage sein, die linken und rechten Zylinder unabhängig voneinander anzutreiben und den Druck entgegengesetzt und die Geschwindigkeit einstellbar zu gestalten.

Der Arbeitsvorgang der hydraulischen Pressmaschine in horizontaler Richtung ist wie folgt: Die linken und rechten Hydraulikzylinder werden schnell vorgeschoben – extrudierte Teile – Druck halten – Druck ablassen – die Hydraulikzylinder auf beiden Seiten werden gleichzeitig zurückgezogen.

Abbildung 3 zeigt das Hydrauliksystemdiagramm der Querformvorrichtung. Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass der linke und der rechte Hydraulikzylinder unabhängig voneinander von ihren Verstellpumpen angetrieben werden und ihre Geschwindigkeit über den Durchfluss der Verstellpumpe eingestellt werden kann. Der maximale Druck des Hydrauliksystems des linken und rechten Zylinders wird begrenzt. Um den Aufprall während des Rückhubs zu reduzieren, sind die Überdruckventile 8 und 17 am Rückhub installiert. Der linke und der rechte Zylinder können unabhängig voneinander arbeiten und Druck ablassen oder durch Umschalten der Wegeventile 21 und 22 verbunden werden, um eine Synchronisation von Arbeit und Druckentlastung zu erreichen.

Aus der Konstruktion des Hydrauliksystems ist ersichtlich, dass beim mehrdirektionalen Gesenkschmieden der hydraulischen Presse je nach Prozessanforderungen die folgenden drei Umformungsprozesse ausgewählt werden können: Zuerst wird die vertikale Richtung geformt, dann die horizontale Richtung, und schließlich wird die Form nach oben und unten geöffnet und nach links und rechts ausgeworfen; zweitens wird zuerst die horizontale Richtung geformt, dann die vertikale Richtung, und dann wird die Form ausgeworfen; drittens werden die horizontale und die vertikale Richtung zusammen geformt, und die Form wird ausgeworfen.

Zusammenfassung

(1) Entsprechend den wichtigsten technischen Parametern der hydraulischen Presse Y32-200 T werden die technischen Parameter des Blechhalters und der seitlichen Formvorrichtung auf der Grundlage der maximalen Nutzung der Originalausrüstung bestimmt.

(2) Wählen Sie auf dieser Grundlage den Typ des entsprechenden Hydraulikzylinders aus und berechnen Sie dessen Hauptspezifikationen und Modellparameter.

(3) Entsprechend den Anforderungen der Arbeitsbedingungen werden das Hydrauliksystemdiagramm der vertikalen Formrichtung und das Hydrauliksystemdiagramm der seitlichen Formrichtung entworfen und drei Prozesspläne für das mehrdirektionale Gesenkschmieden vorgeschlagen.

Nach der Gesamtumwandlung der hydraulischen Pressmaschine wird sie auf die eigentliche mehrdirektionale Gesenkschmiede-Warmumformung der Pleuelstange angewendet, die den technologischen Anforderungen der Produktumformung gerecht wird, und der Anwendungsbereich der hydraulischen Pressmaschine wurde erheblich verbessert.