薄板成形液壓機壓邊系統的程序控制

魏 湘，陸 紅，李秀珠

（徐州壓力機械有限公司，江蘇徐州221004）

1 引言

對于形狀各異的薄板件的拉深成形來說，壓邊著力點施力大小及方位的調控是制造優質成品的關鍵。因而高性能的薄板成形液壓機，應具備完善而有效的拉深壓邊系統。為此，需要突破傳統的恒定壓邊力的輸出方式，以先進電液元器件的有機結合實現四角壓邊力的程序調控。

2 拉深成形

在拉深成形過程中，必須使薄板坯料的周邊置于壓邊圈之下，以保證模腔內的金屬薄板在適當的摩擦壓力和模間縫隙條件下，均衡地完成壓縮與拉伸的塑性變形而實現拉深成形。其中，壓邊圈作用就是防止板料在拉深過程中產生“皺褶”、“拉裂”及壁厚不均等產品缺陷。由于拉深件形狀與結構的不同，現代許多高品質的拉深成形制品，對于壓邊圈壓邊力的差異性分布、板料模具間的摩擦力等非直線性的參數，都有較高的跟蹤設定壓邊力壓力輸出曲線的隨動調控要求。所以現代新型高性能拉深成形液壓機的壓邊系統，必須能夠實現拉深成形壓邊力曲線輸出的程序調控。

3 拉深成形的四角壓邊系統與程序調控

通常，液壓機壓邊圈的四角壓邊力控制，是以液壓獨自調控壓邊力的壓邊系統，調定液壓壓力實現四角壓邊力的恒定輸出。對于一般幾何中心對稱的圓形和淺拉深的薄板件，這種壓邊形式可以基本滿足拉深成形要求。但對深拉深件以及幾何中心不對稱的異形件的拉深成形，以單獨液壓系統調定四角壓邊力恒定的壓邊圈，則難以適應隨滑塊位移而變的輸出壓邊力的要求。

這里介紹一種電液結合的隨動調控壓邊系統。其集成多種先進電液元器件為一體，通過多路信號采集、PC 計算綜合平衡、數據曲線顯示和閉環反饋調控，實現四角壓邊力輸出的隨動調控。各壓邊缸在電液系統的調控下，按設定滑塊位移對應壓力輸出的曲線界定，實施既相互獨立又協調統一的程序化輸出。其“電液集成壓邊系統”主要原理如圖1 所示。

壓邊滑塊四角完全相同的液壓缸，均采用各自的比例溢流閥控制輸出壓力，可獨自實施液壓壓力的無級調節。按照控制顯示觸摸屏上先行設定的“滑塊位移-壓邊力”關系曲線，電液集成壓邊系統依據滑塊的位移傳感器訊號，實時程序調控四角液壓缸各自不同的輸出壓力。在自始至終的拉深成形工藝過程中，作為系統主控中心的可編程序控制器（PLC），連續不間斷地采集處理來自四角壓力傳感器的反饋信號，時時與設定的程序曲線參數進行比對調控，比例溢流閥控制四角液壓缸的隨動液壓壓力，使各個液壓缸對壓邊圈施加匹配合理的壓邊力。

4 結語

本文所述有別于液壓機傳統恒定輸出的電液集成壓邊控制系統，適用于非中心對稱和結構造型較復雜的薄板件的深拉深成形。當前，高強度金屬薄板拉深成形日漸增多，產品改型更新速度越來越快，“無批量”多種類產品的需求越來越多。“電液程序調控壓邊系統”的研究應用，必將對滿足新需求、新應用起到更大的促進作用。

[1]俞新陸.液壓機.北京：機械工業出版社，1982.

[2]雷天覺.新編液壓工程手冊.北京：機械工業出版社，1998.

[3]陸 紅.鍛壓液壓機的準柔性化設計.鍛壓裝備與制造技術，2002，37（6）.

[4]陸 紅，邱新民.四柱液壓機實現雙動拉深的改裝設計.鍛壓裝備與制造技術，1995，30（3）.