Nella mia esperienza lavorativa con presse idrauliche, la trasformazione tecnica del sistema idraulico dello Y32-200T pressa idraulica è stata un'impresa affascinante e gratificante. Questa trasformazione è fondamentale per migliorare l'efficienza, incrementare le prestazioni e ridurre i costi di manutenzione. Grazie all'implementazione di tecnologie moderne e di innovativi miglioramenti progettuali, ho assistito a significativi progressi nelle capacità operative della pressa. In questo articolo, condividerò con voi approfondimenti sulla trasformazione tecnica del sistema idraulico della pressa idraulica Y32-200T, analizzando i principali aggiornamenti e il loro impatto sulle prestazioni complessive in diverse applicazioni.

Y32-200T a quattro colonne pressa idraulica La macchina può essere utilizzata nella lavorazione di componenti metallici come punzonatura, imbutitura profonda e flangiatura. Nell'uso effettivo, abbiamo riscontrato che il suo campo di applicazione è limitato ed è impossibile eseguire imbutitura profonda, tranciatura e termoformatura multidirezionale. Per sfruttare appieno l'attrezzatura originale, si è deciso di trasformarla nel suo complesso e di ampliarne il campo di applicazione sostituendo il minor numero possibile di componenti. Questa trasformazione si basa principalmente sulla pressa idraulica a quattro colonne Y32-200T, aggiungendo un premilamiera e un dispositivo di formatura laterale per adattarsi alla forgiatura multidirezionale. I contenuti della trasformazione del sistema idraulico sono i seguenti: determinazione dei parametri tecnici del premilamiera e della formatura laterale; calcolo delle dimensioni del cilindro idraulico del dispositivo laterale e del cilindro idraulico di formatura laterale; progettazione schematica del sistema idraulico.

Determinazione dei parametri tecnici

La struttura della pressa idraulica a quattro colonne Y32-200T è mostrata nella Figura 1. I suoi principali parametri tecnici: forza nominale 2000 kN; forza di espulsione 240 kN; corsa del cursore 800 mm; corsa di espulsione 200 mm; area effettiva del tavolo (1000 × 900) mm; velocità della corsa a vuoto del cursore 90 mm/s; velocità della corsa di lavoro del cursore 7 ~ 14 mm / s; la velocità di ritorno del cursore è 60 mm/s; la distanza massima tra il cursore e il tavolo è 1000 mm e la pressione del fluido di lavoro è 25 MPa.

Figura 1——Diagramma schematico della pressa idraulica per forgiatura multidirezionale

In base ai requisiti di trasformazione, due dispositivi idraulici di bloccaggio lamiera vengono aggiunti alla fondazione originale. Il dispositivo di bloccaggio lamiera è installato sotto la trave superiore. I principali parametri tecnici sono i seguenti: forza di bloccaggio lamiera 500 kN; corsa massima di lavoro del premilamiera 200 mm; velocità di lavoro del premilamiera 7-14 mm/s; velocità di ritorno del cursore 40 mm/s; distanza massima tra il premilamiera e il tavolo 850 mm.

Considerando l'area effettiva del tavolo di lavoro della pressa idraulica originale e l'intervallo di forza di formatura della forgiatura a matrice multidirezionale per i test, i parametri tecnici del dispositivo di formatura laterale unilaterale sono i seguenti: forza nominale 1000 kN; corsa di lavoro del cursore 300 mm; velocità della corsa di lavoro del cursore 7～14 mm/s; l'altezza centrale del cilindro di formatura laterale è 550 mm.

Progettazione strutturale del cilindro idraulico del premilamiera e del cilindro idraulico di formatura laterale

(1) Panoramica della progettazione della struttura del cilindro idraulico

La progettazione della struttura del cilindro idraulico include il tipo, le dimensioni e il metodo di supporto del cilindro stesso. Questo perché il cilindro idraulico è l'attuatore della pressa idraulica, la potenza in uscita sostiene il carico ed è anche un componente della pressa idraulica che può guastarsi facilmente. La scelta della struttura del cilindro, delle specifiche e dei metodi di supporto appropriati non solo garantisce un funzionamento preciso del cilindro idraulico, ma ne prolunga anche la durata utile. Quando si progetta la struttura del cilindro idraulico, la scelta della sua forma strutturale dipende generalmente dalla modalità di supporto del cilindro idraulico sulla pressa idraulica, e le specifiche e i modelli del cilindro idraulico vengono calcolati e determinati in base alla pressione di esercizio totale della pressa idraulica.

(2) Progettazione della struttura del premilamiera

A causa dei limiti della struttura principale della pressa idraulica Y32-200T, il cilindro idraulico del premilamiera non può essere installato in modo fisso sulla trave superiore, quindi abbiamo scelto di installare una piastra in acciaio spessa 150 mm sulla trave mobile e di praticare fori passanti sulla piastra. La superficie cilindrica della parete esterna del cilindro idraulico viene installata in collaborazione con il foro passante nella piastra in acciaio. Trattandosi di una pressa idraulica di piccole dimensioni, il cilindro del pistone viene utilizzato come premilamiera.

1) Calcolo del diametro interno del premilamiera. Come noto dalla formula ①, il diametro interno del cilindro idraulico è determinato dalla pressione nominale del premilamiera e dalla pressione del fluido idraulico del sistema idraulico. La pressione nominale F è 500 kN, la pressione idraulica P = 20 MPa e il diametro D1 calcolato è 180 mm.

D1 = √4F / πP ①

2) Calcolo del diametro del pistone del premilamiera. La relazione tra il diametro del pistone del premilamiera e il suo diametro interno è mostrata nella formula 2, dove il quasi è correlato alla pressione di esercizio P. Quando la pressione di esercizio P è maggiore o uguale a 20 MPa, il quasi = 2,3, quindi il diametro del pistone d = 0,75D1, d è arrotondato a 135 mm.

d = D√Φ-1 / φ ②

3) Calcolo del diametro esterno del premilamiera. È noto che il diametro interno del cilindro idraulico D1 = 55 mm. Poiché il materiale del cilindro idraulico utilizza il 35° cilindro, la sollecitazione ammissibile del materiale è σ = 200 MPa e il diametro esterno del cilindro idraulico calcolato con la formula ③ è 210 mm.

D2 = D1√σ / σ-√3P ③

4) Verificare la forza di ritorno del premilamiera. Il cilindro idraulico deve vincere la propria gravità, l'attrito e altri fattori durante il ritorno. La forza di ritorno generale è compresa tra 10% e 20% della pressione nominale. La forza di ritorno del premilamiera calcolata con la formula ④ è di 247 kN, che soddisfa i requisiti di progettazione.

F1 = π (D1²-d²) P / 4 ④

(5) Determinazione delle altre dimensioni del premilamiera. Spessore della parete: δ = (D2-D1) / 2 = 15 mm, spessore del fondo del cilindro: t1 = (1,5～2) δ, prendere t1 = 30 mm, spessore della flangia: t2 = (1,5～2) δ, prendere t2 = 30 mm.

(3) Progettazione strutturale del cilindro di formatura laterale

Il cilindro di formatura laterale adotta la configurazione simmetrica del cilindro del pistone e adotta il tirante per supportare il collegamento; il corpo del cilindro è fissato alla base di supporto laterale, e la base di supporto laterale è collegata alla base della pressa idraulica. La pressione nominale del cilindro di formatura laterale è di 1000 kN e la pressione idraulica è di 25 MPa. I parametri tecnici rilevanti del cilindro di formatura laterale possono essere ottenuti dalla formula di calcolo dei parametri del cilindro idraulico sopra riportata. I parametri tecnici del cilindro idraulico del premilamiera e del cilindro di formatura laterale sono riportati nella Tabella 1.

Progettazione del sistema idraulico

La progettazione del sistema idraulico comprende due parti: una è la progettazione del sistema idraulico in direzione verticale, composta dal cilindro di contenimento del pezzo grezzo, dal cilindro principale e dal cilindro di espulsione, e l'altra è la progettazione del sistema idraulico del cilindro idraulico di formatura laterale.

(1) Progettazione del circuito idraulico della pressa idraulica a doppio effetto

Considerando la necessità di mantenere il sistema idraulico della pressa idraulica originale Y32-200T, al sistema originale vengono aggiunti due circuiti idraulici di cilindri premilamiera per formare il circuito idraulico della pressa idraulica a doppio effetto.

Il processo di lavoro della pressa idraulica in direzione verticale è il seguente: la corsa a vuoto del cilindro principale è rapida verso il basso. Quando il premilamiera scorre vicino al pezzo grezzo, il cilindro principale scende lentamente. Il premilamiera fornisce una forza di spinta variabile e il pezzo grezzo viene completato. Successivamente, il sistema rilascia la pressione e il cilindro principale aziona la trave mobile all'indietro, che si solleva fino a una certa altezza dopo il ritorno del premilamiera, quindi espelle il cilindro per espellere il prodotto, completando un ciclo di lavoro.

Dalla Figura 2 si può osservare che il sistema idraulico utilizza un sistema di controllo proporzionale elettroidraulico e un controllo di programmazione PLC. In base al segnale di spostamento impostato dal sistema, invia i comandi corrispondenti per controllare le azioni sequenziali di ciascun attuatore in direzione verticale. La pompa idraulica è una pompa a pistone a portata variabile, che soddisfa anche le condizioni di lavoro del cilindro di espulsione rapida a bassa pressione e la bassa velocità ad alta pressione del cilindro principale e del cilindro premilamiera, risparmiando energia al sistema. Per ridurre le vibrazioni e l'impatto del sistema durante la commutazione, è stata aggiunta una valvola di troppo pieno 22 per il troppo pieno e la sovrapressione. L'inversione e l'arresto del dispositivo di premilamiera sono controllati dalle due funzioni centrali delle valvole 11 e 12, che sono valvole di inversione a quattro vie a tre posizioni di tipo O. Durante il riempimento.

(2) Progettazione del sistema idraulico del cilindro idraulico di formatura laterale

Il dispositivo di formatura laterale viene utilizzato principalmente per la formatura di stampi a caldo multidirezionali. Poiché nel processo di formatura a caldo multidirezionale, la temperatura del pezzo grezzo ha una grande influenza sulla forza durante la formatura e sulla linea di flusso del prodotto metallico dopo la formatura, quindi durante la formatura del prodotto forgiato a caldo, il sistema idraulico laterale deve essere in grado di lavorare rapidamente per completare l'estrusione del pezzo grezzo e deve avere la funzione di mantenere la pressione. Allo stesso tempo, a causa delle diverse forme dei lati sinistro e destro dei pezzi forgiati a caldo, anche la forza richiesta e il tempo di formatura sono diversi, quindi il sistema idraulico deve essere in grado di azionare i cilindri sinistro e destro in modo indipendente, con pressione opposta e velocità regolabile.

Il processo di lavoro della pressa idraulica in direzione orizzontale è il seguente: i cilindri idraulici sinistro e destro vengono fatti avanzare rapidamente, le parti estruse mantengono la pressione, rilasciano la pressione, i cilindri idraulici su entrambi i lati vengono retratti simultaneamente.

La Figura 3 è lo schema del sistema idraulico del dispositivo di formatura laterale. Dalla figura si può vedere che i cilindri idraulici sinistro e destro sono azionati indipendentemente dalle rispettive pompe a portata variabile e la loro velocità può essere regolata dalla portata della pompa a portata variabile; limitare la pressione massima del sistema idraulico dei cilindri sinistro e destro; durante la corsa di ritorno, per ridurre l'impatto durante la commutazione, sono installate le valvole di sicurezza 8 e 17 rispettivamente sulla corsa di ritorno. I cilindri sinistro e destro possono funzionare indipendentemente e scaricare la pressione, oppure possono essere collegati commutando le valvole direzionali 21 e 22 per ottenere la sincronizzazione del lavoro e della pressione di scarico.

Dalla progettazione del sistema idraulico, si può vedere che nel processo di formatura multidirezionale della pressa idraulica, è possibile selezionare i seguenti tre processi di formatura in base ai requisiti del processo: prima viene formata la direzione verticale, poi la direzione orizzontale e infine lo stampo viene aperto verso l'alto e verso il basso, a sinistra e a destra; in secondo luogo, viene formata prima la direzione orizzontale, poi la direzione verticale e infine lo stampo viene espulso; in terzo luogo, la direzione orizzontale e la direzione verticale vengono formate insieme e lo stampo viene espulso.

Riepilogo

(1) In base ai principali parametri tecnici della pressa idraulica Y32-200 T, i parametri tecnici del premilamiera e del dispositivo di formatura laterale sono determinati sulla base del massimo utilizzo dell'attrezzatura originale.

(2) Su questa base, selezionare il tipo di cilindro idraulico corrispondente e calcolarne le specifiche principali e i parametri del modello.

(3) In base ai requisiti delle condizioni di lavoro, vengono progettati lo schema del sistema idraulico della direzione di stampaggio verticale e lo schema del sistema idraulico della direzione di stampaggio laterale e vengono proposti tre piani di processo per la forgiatura multidirezionale.

Dopo la trasformazione complessiva della pressa idraulica, è stata applicata l'effettiva forgiatura multidirezionale a caldo della biella, che può soddisfare i requisiti tecnologici della formatura del prodotto e la gamma di applicazioni della pressa idraulica è stata notevolmente migliorata.