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YN29系列三向挤压液压机

发布时间:2021-04-25 09:23:05 浏览:871次

三向模锻生产工艺


三向模锻工艺使用的原料为无缝管,强度、尺寸精度及表面质量均高于铸件,毛坯重量、单价小于锻件,且几乎不用预留加工余量。特别是薄壁管件的生产,以无缝管材为原料,采用挤压工艺能够极大地节约材料,同时保证薄壁件的强度和尺寸精度。模锻工艺不受材料限制,碳钢、合金钢、不锈钢、铝、铜等材料均可加工,适用范围广。目前三向模锻工艺主要使用聚氨酯橡胶做芯材(固体芯)或者使用超高压液体做芯材(液体芯)。固体芯前期试验芯棒尺寸费用较高,试验成功后使用费用低,适合大批量生产;液体芯没有试验费用,但因胀形液回收困难,污染较大,导致使用费用偏高,适合试验和小批量生产。四通管件三向模锻模具示意图见图2。


三向模锻生产工艺如下:管坯按尺寸下料(固体芯材挤压则要在下料后将橡胶芯棒装入管坯)→管坯放入下凹模内→上压头带动上模下行,合模并压紧→左、右压头带动左、右挤压杆同步向中心挤压(液体芯材挤压此时需充入超高压胀形液)→左、右压头带动挤压杆挤压到设定位置→左、右压头退回→上压头带动上模退回→取出成品(固体芯材挤压此时取出橡胶芯棒)→机加工切除余料。

三向模锻液压机的主要技术特点

设备台面较小,吨位大、载荷集中


由于管件成形的工艺基本为冷挤压,所需成形力较大,特别是对于较大尺寸的管件,因此三向模锻设备吨位普遍较大,超过80%的三向模锻设备合模及左右挤压力在20000kN以上,而模具尺寸相对所需模锻成形力较小,特别是左、右挤压杆的直径比油缸活塞杆直径要小的多,因此压头与模具接触面的应力会远大于普通设备的模具接触面应力,因此需要对压头的材料和结构进行重新计算和校核,压头材料需要保证在压头和挤压杆的接触面上不会被压溃,压头的结构需要保证把挤压力分散至整个活塞杆接触面上,以免造成油缸损坏。


左、右压头压制同步精度要求高


根据三向模锻的工艺要求,左、右压头压制过程中的位移需要保证同步,同步精度越高,压制出来的成品尺寸精度越高、缺陷风险越小,如果同步精度不够,会使成品产生褶皱、裂纹、壁厚不匀等缺陷,导致工件报废,严重时甚至会导致模具损坏。因此,三向模锻液压机左、右压头的同步精度直接关系到生产的产品质量和废品率,以及模具的寿命。


设备几何精度要求高


三向模锻液压机的上压头和工作台面间的平行度会影响合模后的模腔形状,如果平行度不够会导致合模不严,会导致压制的工件报废;左、右压头表面的平行度,压制过程中左、右压头运动轨迹的同轴度,压头运动轨迹对工作台面的平行度对于零件的成形质量和模具也会产生很大影响。如果精度不够,可能导致左、右挤压杆弯曲变形,损坏模具;对于液体模芯成形工艺来说还会影响密封,导致液体渗漏,使得成形不到位,工件报废。


三向模锻液压机的主要方案


针对三向模锻工艺对设备的特殊要求,精度要求高和载荷集中等,以及对生产工艺的详细研究分析。优化设计,充分利用各种内外部技术资源,实现了设备的高精度和高效率。
液压机机身框架采用整体框架机身,机身结构件为钢板焊接箱型结构,采用有限元进行应力和变形的分析、优化,焊后采用退火彻底消除焊接应力,保证了机身的强度和刚度。
根据三向模锻成形的特点:零件尺寸相对公称力较小,应力较为集中,左、右侧挤压采用单缸加压的形式,有效地适应应力集中的使用工况,吨位大、行程短,左、右挤压缸增长导套,采用活塞杆导向;上压头合模应力相对分散,采用双缸加压的形式,配合对角行程检测装置控制两个缸的行程,保证上压头对工作台的平行度。
根据三向模锻工艺过程的分析结果,左、右压头的压制同步控制采用比例伺服系统加高精度位移传感器的闭环控制系统,保证左、右压头的运动同步,同步精度在±1mm以内。
压机的上压头和左、右压头的压力控制采用比例调压,压力调整范围为公称压力的10%~100%,压力控制精度为±0.3MPa。
滑块本体采用单体厚钢板结构,保证上压力均匀传递至整个上模面,使合模力均匀分布。滑块不设导向结构,由高精度对角行程检测装置和比例伺服系统组成闭环控制系统,保证滑块运动过程中对工作台的平行度。


实践结果


该三向模锻液压机的研发成功,对各种类型管件的批量生产,降低毛坯成本、提高生产效率,提高管件成形的质量,减少后续处理工序都有着非常积极的意义。目前,此设备已经在用户处稳定运行五年的时间,实现了2min/件的生产效率。




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