По моему опыту работы с гидравлические прессы, техническая трансформация гидравлической системы Y32-200T гидравлический пресс Это было увлекательное и плодотворное начинание. Эта трансформация имеет решающее значение для повышения эффективности, производительности и снижения затрат на техническое обслуживание. Внедрение современных технологий и инновационных конструктивных усовершенствований позволило мне добиться значительного улучшения эксплуатационных характеристик пресса. В этой статье я поделюсь опытом технической модернизации гидравлической системы гидравлического пресса Y32-200T, рассмотрев ключевые усовершенствования и их влияние на общую производительность в различных областях применения.

Y32-200T четырехколонный гидравлический пресс Машина может быть использована для обработки металлических деталей, такой как штамповка, глубокая вытяжка и отбортовка. В процессе фактического использования мы обнаружили, что область ее применения ограничена, и невозможно выполнять глубокую вытяжку и вырубку, а также многонаправленную объемную штамповку и термоформовку. Чтобы в полной мере использовать исходное оборудование, было принято решение преобразовать его в целом и расширить область его применения на основе замены как можно меньшего количества деталей. Эта трансформация в основном основана на четырехколонном гидравлическом прессе Y32-200T, чтобы добавить держатель заготовки и устройство боковой формовки для адаптации к многонаправленной объемной штамповке. Содержание преобразования гидравлической системы следующее: определить технические параметры держателя заготовки и боковой формовки; Расчет размеров гидроцилиндра бокового устройства и гидроцилиндра боковой формовки, схематическое проектирование гидравлической системы.

Определение технических параметров

Конструкция четырехколонного гидравлического пресса Y32-200T показана на рисунке 1. Его основные технические параметры: номинальное усилие 2000 кН; усилие выталкивания 240 кН; ход ползуна 800 мм; ход выталкивания 200 мм; эффективная площадь стола (1000×900) мм; скорость холостого хода ползуна 90 мм/с; скорость рабочего хода ползуна 7～14 мм/с; скорость возврата ползуна 60 мм/с; максимальное расстояние между ползуном и столом 1000 мм, давление рабочей жидкости 25 МПа.

Рисунок 1 — Принципиальная схема гидравлического пресса многонаправленной объемной штамповки

В соответствии с требованиями к трансформации, к исходному фундаменту добавлены два гидравлических устройства для удержания заготовки. Устройство установлено под верхней балкой. Основные технические характеристики: усилие удержания заготовки 500 кН; максимальный рабочий ход держателя заготовки 200 мм; скорость рабочего хода держателя заготовки 7–14 мм/с; скорость возврата ползуна 40 мм/с; максимальное расстояние между держателем заготовки и столом 850 мм.

Принимая во внимание эффективную площадь рабочего стола оригинального гидравлического пресса и диапазон усилий формовки при многонаправленной штамповке для испытаний, технические параметры устройства односторонней боковой штамповки следующие: номинальное усилие 1000 кН; рабочий ход ползуна 300 мм; скорость рабочего хода ползуна 7～14 мм/с; высота центра цилиндра боковой штамповки составляет 550 мм.

Конструктивная схема гидроцилиндра держателя заготовки и гидроцилиндра боковой формовки

(1) Обзор конструкции гидравлического цилиндра

Конструкция гидроцилиндра включает в себя тип, размер и способ крепления гидроцилиндра. Это обусловлено тем, что гидроцилиндр является приводом гидравлического пресса, выходная мощность несет нагрузку, а также является компонентом, который легко выходит из строя в гидравлическом прессе. Выбор правильной конструкции цилиндра, технических характеристик и способов крепления гидроцилиндра может не только обеспечить точную работу гидроцилиндра, но и продлить срок его службы. При проектировании конструкции гидроцилиндра выбор его конструктивной формы, как правило, зависит от способа крепления гидроцилиндра на гидравлическом прессе, а технические характеристики и модели гидроцилиндра рассчитываются и определяются в соответствии с общим рабочим давлением гидравлического пресса.

(2) Конструкция держателя заготовки

Из-за ограничений основной конструкции гидравлического пресса Y32-200T, гидроцилиндр держателя заготовки не может быть установлен неподвижно на верхней балке, поэтому мы решили установить стальную пластину толщиной 150 мм на подвижную балку и выполнить сквозные отверстия в стальной пластине. При этом цилиндрическая поверхность внешней стенки гидроцилиндра устанавливается в соответствии со сквозным отверстием в стальной пластине. Поскольку это небольшой гидравлический пресс, в качестве держателя заготовки используется поршневой цилиндр.

1) Расчёт внутреннего диаметра держателя заготовки. Как известно из формулы 1, внутренний диаметр гидроцилиндра определяется номинальным давлением держателя заготовки и давлением рабочей жидкости гидросистемы. Номинальное давление F составляет 500 кН, гидравлическое давление P = 20 МПа, а расчётный диаметр D1 составляет 180 мм.

D1 = √4F / πP ①

2) Расчёт диаметра поршня держателя заготовки. Соотношение между диаметром поршня держателя заготовки и его внутренним диаметром показано в формуле 2, где квазисоотношение связано с рабочим давлением P. При рабочем давлении P больше или равном 20 МПа квазисоотношение = 2,3, поэтому диаметр поршня d = 0,75D1, d округляется до 135 мм.

d = D√Φ-1 / φ ②

3) Расчёт наружного диаметра держателя заготовки. Известно, что внутренний диаметр гидроцилиндра D1 = 55 мм. Поскольку материал гидроцилиндра соответствует 35-му цилиндру, допустимое напряжение материала составляет σ = 200 МПа, а наружный диаметр гидроцилиндра, рассчитанный по формуле 3, составляет 210 мм.

D2 = D1√σ / σ-√3P ③

4) Проверьте усилие возврата держателя заготовки. Гидроцилиндр должен преодолевать силу собственного веса, трение и другие факторы при возврате. Общее усилие возврата составляет от 101 до 201 тр.с. номинального давления. Усилие возврата держателя заготовки, рассчитанное по формуле 4, составляет 247 кН, что соответствует проектным требованиям.

F1 = π (D1²-d²) P / 4 ④

(5) Определение других размеров держателя заготовки. Толщина стенки: δ = (D2-D1) / 2 = 15 мм, толщина дна цилиндра: t1 = (1,5～2) δ, принимаем t1 = 30 мм, толщина фланца: t2 = (1,5～2) δ, принимаем t2 = 30 мм.

(3) Конструкция бокового формовочного цилиндра

Цилиндр боковой штамповки имеет симметричную установку поршневого цилиндра и оснащен тягой для поддержки соединения. Корпус цилиндра закреплен на основании боковой штамповки, которое, в свою очередь, соединено с основанием гидравлического пресса. Номинальное давление цилиндра боковой штамповки составляет 1000 кН, а гидравлическое давление – 25 МПа. Технические характеристики цилиндра боковой штамповки можно получить из приведенной выше формулы для расчета параметров гидроцилиндра. Технические характеристики гидроцилиндра держателя заготовки и цилиндра боковой штамповки приведены в таблице 1.

Конструкция гидравлической системы

Конструкция гидравлической системы состоит из двух частей, одна из которых представляет собой конструкцию гидравлической системы в вертикальном направлении, состоящую из цилиндра удержания заготовки, главного цилиндра и выталкивающего цилиндра, а другая представляет собой конструкцию гидравлической системы гидроцилиндра боковой формовки.

(1) Конструкция гидравлической схемы двухстороннего гидравлического пресса

В связи с необходимостью сохранения гидравлической системы оригинального гидравлического пресса Y32-200T к оригинальной системе добавлены два гидравлических контура цилиндров держателя заготовок, образуя гидравлический контур двухстороннего гидравлического пресса.

Рабочий процесс гидравлического пресса в вертикальном направлении выглядит следующим образом: главный цилиндр совершает быстрый холостой ход вниз. Когда держатель заготовки приближается к заготовке, главный цилиндр медленно опускается. Держатель заготовки обеспечивает переменное усилие зажима заготовки, и заготовка готова. После этого система сбрасывает давление, и главный цилиндр возвращает подвижную балку назад, которая поднимается на определённое расстояние после возврата держателя заготовки, а затем выталкивает цилиндр для выталкивания изделия, завершая рабочий цикл.

Из рисунка 2 видно, что гидравлическая система использует электрогидравлическую пропорциональную систему управления и программируемое управление ПЛК. В соответствии с заданным системой сигналом перемещения она посылает соответствующие команды для управления последовательными действиями каждого привода в вертикальном направлении. Гидравлический насос представляет собой одноплунжерный насос с регулируемым рабочим объемом, который также удовлетворяет условиям работы цилиндра быстрого выталкивания низкого давления и медленной скорости главного цилиндра и цилиндра держателя заготовки высокого давления, экономя энергию системы. Для снижения вибрации и ударов системы во время коммутации добавлен перепускной клапан 22 для перелива и сброса давления. Реверс и остановка устройства держателя заготовки управляются двумя центральными функциями: клапаном 11 и клапаном 12, которые представляют собой трехпозиционные четырехходовые реверсивные клапаны О-типа. При заполнении.

(2) Конструкция гидравлической системы гидроцилиндра бокового формования

Устройство боковой штамповки в основном используется для штамповки методом многонаправленной горячей штамповки. Поскольку в процессе многонаправленной горячей штамповки температура заготовки оказывает большое влияние на усилие во время штамповки и линию потока металлического изделия после штамповки, поэтому при штамповке изделия методом горячей штамповки боковая гидравлическая система должна быть способна быстро работать для завершения прессования заготовки и должна иметь функцию удержания давления. В то же время, из-за разной формы левой и правой сторон деталей горячей штамповки, требуемое усилие и время штамповки также различаются, поэтому гидравлическая система должна иметь возможность независимого привода левого и правого цилиндров, а давление противоположно, регулируемая скорость.

Рабочий процесс гидравлического пресса в горизонтальном направлении происходит следующим образом: левый и правый гидроцилиндры быстро выдвигаются - выдавливаются детали - удерживается давление - сбрасывается давление - гидроцилиндры с обеих сторон одновременно втягиваются.

На рисунке 3 представлена схема гидравлической системы устройства боковой формовки. Из рисунка видно, что левый и правый гидроцилиндры независимо приводятся в действие насосами переменной производительности, а их скорость регулируется расходом насоса переменной производительности. Для ограничения максимального давления в гидросистеме левого и правого гидроцилиндров; для снижения ударных нагрузок при коммутации на обратном ходе установлены предохранительные клапаны 8 и 17 соответственно. Левый и правый гидроцилиндры могут работать независимо и сбрасывать давление, или могут быть объединены путем переключения направляющих распределителей 21 и 22 для достижения синхронизации работы и сброса давления.

Из конструкции гидравлической системы видно, что в процессе штамповки под давлением в нескольких направлениях на гидравлическом прессе в соответствии с требованиями процесса можно выбрать следующие три процесса штамповки: сначала формируется вертикальное направление, затем горизонтальное направление, и, наконец, форма открывается вверх и вниз, влево и вправо. Выталкивание; во-вторых, сначала формируется горизонтальное направление, затем формируется вертикальное направление, а затем форма выталкивается; в-третьих, горизонтальное направление и вертикальное направление формируются вместе, и форма выталкивается.

Краткое содержание

(1) Согласно основным техническим параметрам гидравлического пресса Y32-200 T, технические параметры держателя заготовки и бокового формовочного устройства определены на основе максимального использования оригинального оборудования.

(2) На этой основе выбрать тип соответствующего гидроцилиндра и рассчитать его основные технические характеристики и параметры модели.

(3) В соответствии с требованиями условий работы разработаны схема гидравлической системы вертикального направления формования и схема гидравлической системы бокового направления формования, а также предложены три технологических схемы для многонаправленной объемной штамповки.

После полной модернизации гидравлического пресса он стал применяться для собственно горячей штамповки шатунов методом многонаправленной объемной штамповки, что позволяет удовлетворить технологические требования к формовке изделий, а область применения гидравлического пресса значительно расширилась.