1200噸閉式雙點機械壓力機設(shè)計詳解

倪建成 宋愛民

（揚州捷邁鍛壓機械有限公司，江蘇 揚州225127）

0 引言

近幾年來，隨著我國居民生活水平的提高，人們的消費重點逐漸從衣食轉(zhuǎn)向住行，特別是2002 年中國加入世界貿(mào)易組織后，我國汽車行業(yè)取得了井噴式的發(fā)展，汽車消費的持續(xù)高速發(fā)展就為汽車生產(chǎn)企業(yè)帶來了巨大的商機，同時為上游企業(yè)，特別是鍛壓行業(yè)也帶來了巨大的商機與挑戰(zhàn)。

國內(nèi)汽車制造企業(yè)為搶占市場，紛紛擴大產(chǎn)量，上新車型，這樣就需要大量的沖壓設(shè)備，特別是整車制造企業(yè)更加需要大量的汽車鈑金沖壓設(shè)備。我作為壓力機技術(shù)帶頭人，根據(jù)市場的特點與用戶的需求，設(shè)計開發(fā)了J36、J39、EL4 閉式移動工作臺壓力機， 它是一種大臺面，帶有前開小車和上模快速夾緊的閉式雙點壓力機，主要用于汽車覆蓋件的板料下料和成型工序，是汽車大型覆蓋件行業(yè)的首選設(shè)備。 它的試制成功對我公司提高產(chǎn)品檔次，提高企業(yè)在同行業(yè)中的知名度具有重大的意義。同時，該產(chǎn)品鑒定后將成為我公司的主導產(chǎn)品之一，是具有較好經(jīng)濟效益的新產(chǎn)品。

該系列產(chǎn)品的試制成功，為我國汽車制造行業(yè)及其他行業(yè)提供了一種先進的大型沖壓設(shè)備，產(chǎn)品質(zhì)量性能達到國內(nèi)先進水平。 該產(chǎn)品今后幾年將成為我公司的利潤增長點，同時批量生產(chǎn)將對我公司今后的發(fā)展和企業(yè)的知名度都有重大意義。

1 主要技術(shù)參數(shù)

表1 技術(shù)參數(shù)

2 性能特點

機身∶機身采用分體框架式結(jié)構(gòu)，確保剛性，四根拉桿采用液壓拔長器予緊，滑塊使用四角八面導軌，調(diào)整精度，調(diào)整后不易發(fā)生精度跑偏現(xiàn)象，導軌面加入芬醛夾層布板，各大部件焊后消除應力，機身外觀平整。

移動工作臺，本機配有移動的工作臺，移動工作臺移入重復定位精度為±0.05mm，驅(qū)動方式為變頻調(diào)速∶移動工作臺頂起落下和夾緊由一組提升夾緊缸完成；配有移動工作臺和底座的貼合檢測裝置（對角布置2 個）； 當移動工作臺下平面和底座上平面之間的間隙大于0.5mm 時，主機不工作，并有報警顯示，工作臺移動速度3.5～12m/min。工作臺夾緊力不小于50 噸， 提供全部頂桿孔蓋和氣壓墊頂桿60 根（下端頭淬火，整支調(diào)質(zhì)）。緩沖墊的頂桿套與頂桿接觸部分淬火處理，硬度HRC55。

橫梁∶內(nèi)部有主軸，偏心齒輪，兩端齒輪，左右各有兩支主軸，偏心齒輪異向傳動，于旋轉(zhuǎn)時向滑塊加壓，導柱材料為QT600-3。

氣墊∶氣墊氣缸2 個，可實現(xiàn)快速頂出，安裝增量式編碼器（P＋F），氣墊為單頂冠二氣缸，行程可調(diào)。

潤滑∶傳動齒輪組和氣墊的潤滑裝置采用程序控制自動循環(huán)潤滑裝置及潤滑次數(shù)異常報警。

潤滑油箱設(shè)有加熱系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、油位指示及油位超限報警，并有油位、過濾堵塞、油溫報警的控制方式為∶升溫到45℃，油溫報警燈亮，升溫至60℃，主電機斷電，操作停止。

壓力機立柱四角各設(shè)氣動快換接頭一個， 氣源進口接管尺寸為1-1/2″。（另加入四組二位五通氣閥可依滑塊位置程式控制開關(guān)之機構(gòu)在前立柱下方作為自動打料頂出之用）

壓力機動力機構(gòu)裝在橫梁上，機身頂部設(shè)有平臺和護欄。

液壓系統(tǒng)

油缸采用進口密封或國內(nèi)知名品牌；

氣壓管路采取抗沖擊，防震動措施；

氣壓系統(tǒng)無漏氣，滲氣現(xiàn)象。

電器系統(tǒng)

電氣采用“PLC”＋觸摸屏控制技術(shù)；

觸摸屏可設(shè)置主要參數(shù)顯示和存儲及故障顯示；

裝模區(qū)有良好的照明，裝模工作面有良好的光照度。 左右立柱上各裝一套模區(qū)照明燈，模區(qū)內(nèi)照度400LX。

電器柜配有漏電保護、照明及通風設(shè)施。作業(yè)系統(tǒng)采用集中獨立控制，并設(shè)有移動按鈕站，移動按鈕設(shè)有雙手操作按鈕（T 型×2 個）。

壓力機前后設(shè)有四個急停按鈕。

壓力機啟動對電網(wǎng)沖擊小、抗干擾能力強。

壓力機具有完備的各種電器線路保護功能。

設(shè)有電度表用于監(jiān)控機床用電情況。

3 主要結(jié)構(gòu)件、傳動件工藝流程

主要材料∶低碳鋼板#12mm（厚）以上，焊接結(jié)構(gòu)消除內(nèi)應力，退火處理消除應力。

滑塊導軌面∶芬醛層壓布板

床臺板∶材料QT600-3（350mm）（厚）

機身剛性以1/6000 變形量為標準

傳動齒輪∶42CrMo、45 或QT600-3

底座∶熱時效→劃線→銑面、銑槽、鏜孔、攻絲

橫梁體∶熱時效→劃線→銑面、銑槽、鏜孔

立柱∶熱時效→劃線→刨面→劃線→銑面→鉆孔、攻絲

滑塊體∶熱時效→劃線→銑面、鏜孔、銑導軌面→鉆孔、攻絲

高速軸∶鍛坯→粗車→調(diào)質(zhì)→半精車、精車→磨外圓→銑鍵槽→滾齒

中間齒輪軸∶鍛坯→粗車→調(diào)質(zhì)→半精車→劃線→鉆螺孔→磨各外圓→銑鍵槽→滾齒→高頻→磨外圓

人字齒輪∶正火→粗車→半精車、精車→滾齒→插鍵槽

偏心齒輪∶正火→劃線→粗車、半精車大外圓、內(nèi)孔及端面→精車大外圓、內(nèi)孔，平端面→滾齒→半精車、精車偏心外圓→齒頂修緣

連桿∶正火→劃線→銑面、鏜孔→插R 面/銑口

4 壓力機操作方式和工藝動作

壓力機操作方式有∶緩速調(diào)整、點動、雙手動單次回程、連續(xù)。

壓力機能完成下列工藝動作∶

滑塊緩速調(diào)整(可正、逆運轉(zhuǎn)操作)滑塊慢降（慢升）手按鍵放手即停止（只可用于裝卸模具）。

雙手動單次回程→氣壓墊頂出→滑塊下降壓制（同時氣壓墊被動回）→完成回程→停止。

點動→滑塊下降→手按鍵放手即停止（氣壓墊頂料可開或關(guān)）

床臺移出→可自動及寸動設(shè)定。

滑塊位置調(diào)整→可自動及手動設(shè)定。

5 安全裝置

急停按鈕∶發(fā)生異常時按“急停按鈕”，壓力機工作全部停止，程式鎖住滑塊下降。

雙手操作按鈕∶雙手下行同步時限0.5～1s.

光電保護裝置∶前后各一套,保護高度600mm。

前后對角各加一套手動安全栓右前、左后各一支（1600mm）高。

6 電氣控制

電氣系統(tǒng)有獨立的電氣控制柜,操作站安裝在機器的由右前立柱上,其上有機器的工作狀態(tài)指示燈(生產(chǎn)、故障、停機)以及工作方式選擇開關(guān)和相關(guān)按鈕等。

設(shè)置兩個活動按鈕站，分別位于機器前后兩側(cè)。（右前、左后對角）3 米電纜

觸摸式工業(yè)顯示幕proface 10.4″

對滑塊、氣壓墊的壓力值、位移值等參量進行參數(shù)設(shè)定和數(shù)位顯示。顯示壓力機的工作狀態(tài)（附生產(chǎn)計數(shù)器功能）。

顯示壓力機的故障資訊 （PLC 程式狀態(tài)， 可顯示出RELAY ON/OFF 狀態(tài)）便于維修。

可存儲99 套模具參數(shù)。電氣控制柜與設(shè)備中心線相距8 米。

7 設(shè)備精度

設(shè)備精度符合∶JB／T5200-1991《閉式四點壓力機精度》

設(shè)計制造應符合機械壓力機有關(guān)標準∶

GB5226.1—2002 《機械安全 機械電氣設(shè)備第一部分通用技術(shù)條件》

JB/T1829—1997《鍛壓機械 通用技術(shù)條件》

GB17120-1997《鍛壓機械 安全技術(shù)條件》

JB/T9964—1999《閉式機械壓力機 技術(shù)條件》

8 結(jié)束語

當前的世界機床工業(yè)，歐美亞三足鼎立，世界機床技術(shù)發(fā)展總的形勢是努力發(fā)展數(shù)控機床，對金屬成形機床來說，其發(fā)展趨勢是向高精、高效、高自動化、高柔性化發(fā)展。

筆者根據(jù)機床發(fā)展趨勢，參考國內(nèi)外壓力機的發(fā)展方向，新設(shè)計開發(fā)了該系列閉式雙點機械壓力機，它采用全鋼結(jié)構(gòu)、閉式雙點帶導柱導套的移動工作臺壓力機， 移動工作臺重復定位精度±0.05mm；裝模高度調(diào)整實現(xiàn)數(shù)字程序控制，重復定位精度±0.1mm；平衡器氣壓根據(jù)模具重量實現(xiàn)自動檢測調(diào)整；離合器軸承、各傳動軸滑動軸承、滑塊導軌及平衡器內(nèi)實現(xiàn)稀油自動循環(huán)潤滑；主回路及兩個連桿設(shè)有自動檢測報警裝置。 氣墊氣壓通過觸摸屏輸入進行自動調(diào)整。 氣墊行程根據(jù)模具可自動調(diào)整。利用PLC、觸摸屏及傳感器等，可實現(xiàn)儲存999 套模具的參數(shù)信息，更換模具時，實現(xiàn)數(shù)控自動調(diào)整功能。

我將一如既往的依托國家振興民族裝備制造業(yè)的良好外部環(huán)境，加強自身修養(yǎng)，帶領(lǐng)隊伍，應用高新技術(shù)，研究開發(fā)適合我國國情的高性能壓力機，以經(jīng)濟效益為方針，以市場為導向，在充分利用現(xiàn)有資源基礎(chǔ)上，走專業(yè)化、系統(tǒng)化發(fā)展道路，強化營銷能力、完善產(chǎn)品配套、擴大生產(chǎn)規(guī)模，實行有效的戰(zhàn)略布局和資本運營，通過技術(shù)創(chuàng)新、規(guī)范運作、穩(wěn)健經(jīng)營，不斷提升管理水平、綜合實力、資產(chǎn)質(zhì)量和經(jīng)濟效益；以新型鍛壓設(shè)備制造業(yè)為核心，拓展市場領(lǐng)域，為汽車及其他鍛造成型業(yè)主提供系統(tǒng)化的技術(shù)、產(chǎn)品與服務。