400噸曲面壓制機(jī)研制探討

摘要：文章敘述了400噸曲面壓制機(jī)的工作原理和其中部分重要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算。在以往的施工中，對(duì)天圓地方、橢圓圓錐等工件的制作方法，基本都是采用放射線人工敲制法來(lái)制作；其勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低下，始終是困擾施工人員的一大難題。文章對(duì)400噸曲面壓制機(jī)的研制進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：400噸曲面壓制機(jī)；工作原理；重要零件；天圓地方；橢圓圓錐；放射線人工敲制法 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP391 文章編號(hào)：1009-2374（2015）06-0036-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0445

1 研制目的

在航空、輕工、冶金、化工、建筑、船舶、汽車、電力、電器、裝潢等工程施工中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)天圓地方、橢圓圓錐等類型的工件，對(duì)這類型工件的制作方法，基本都是采用放射線人工敲制法來(lái)制作；其勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低下，始終是困擾我們施工的一大難題。

圖1

為了解決這一難題，我公司組建課題組針對(duì)性的研發(fā)錐體壓制設(shè)備。普通壓制機(jī)只能控制刀具垂直升降，功能也只局限于一些簡(jiǎn)單的角度壓制。而錐形曲面的壓制需要上刀刃和下刀刃之間可以形成任意夾角，從而實(shí)現(xiàn)錐形曲面的兩端弧度不同所需壓制角度不同的問(wèn)題。所以我們所研發(fā)的壓制設(shè)備必須能夠?qū)崿F(xiàn)錐形曲面壓制的功能性要求，基于其性能的實(shí)現(xiàn)，課題組在結(jié)構(gòu)，液壓系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)上進(jìn)行全新研制。

2 設(shè)備簡(jiǎn)介

目前，壓制機(jī)、折彎?rùn)C(jī)功能比較單一，主要分為角度折彎和圓弧折彎。角度折彎?rùn)C(jī)主要由滑塊部分、工作臺(tái)部分、同步系統(tǒng)組成。工作時(shí)，滑塊部分在同步系統(tǒng)的控制下，垂直升降壓制放于工作臺(tái)上的工件。這種折彎?rùn)C(jī)性能穩(wěn)定，但是功能單一。圓弧折彎?rùn)C(jī)主要由上下兩排輥輪、減速機(jī)、下壓裝置組成。工作時(shí)，上下兩排輥輪在減速機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，通過(guò)下壓裝置控制上下兩排輥輪的間隙可以改變圓弧的弧度。圓弧折彎?rùn)C(jī)也可以折出錐體，一般是根據(jù)計(jì)算裁出相應(yīng)尺寸的三角板，折出相應(yīng)的圓弧，再進(jìn)行焊接。但是這種方法一般都需要三塊以上三角板，且折彎時(shí)不好控制工件弧度。

工作原理：根據(jù)需要壓制的工件調(diào)整好胎具的角度，將工件放于胎具上，通過(guò)操作臺(tái)按鈕，控制刀具的升降壓制工件。

3 部分設(shè)計(jì)計(jì)算

3.1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分，它與主機(jī)的設(shè)計(jì)是密切相關(guān)的。通過(guò)查閱相關(guān)的參考資料，再經(jīng)過(guò)總結(jié)，可以確定液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟大致如下：（1）明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求；（2）分析主機(jī)工礦，確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)；（3）擬定液壓，系統(tǒng)原理圖；（4）液壓元件的計(jì)算與選擇；（5）液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算；（6）進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

在以上的設(shè)計(jì)步驟中，前五項(xiàng)屬于性能設(shè)計(jì)，它們互相影響、互相滲透；最后一項(xiàng)屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行時(shí)必須先查明液壓元件的結(jié)構(gòu)和配置方式，仔細(xì)查閱有關(guān)產(chǎn)品樣本、設(shè)計(jì)手冊(cè)和資料。

3.1.1 明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須能全面滿足設(shè)備的各項(xiàng)功能和技術(shù)性能。因此，在開(kāi)始設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，必須先對(duì)機(jī)械設(shè)備的工作情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，明確設(shè)備對(duì)液壓系統(tǒng)提出的要求，具體需要熟知的內(nèi)容包括：（1）主機(jī)的用途、類型、主要結(jié)構(gòu)、總體布局以及對(duì)液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件在位置布置和空間尺寸上的限制；（2）對(duì)液壓系統(tǒng)動(dòng)作和性能的要求：如主機(jī)的工作循環(huán)、液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方式（往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)）、自動(dòng)化程度、調(diào)速范圍、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和精度、負(fù)載狀況及其工作范圍；（3）主機(jī)各液壓執(zhí)行元件的動(dòng)作順序或互鎖要求；（4）液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作條件，如周圍介質(zhì)環(huán)境溫度、濕度、塵埃情況、外界沖擊振動(dòng)等；（5）其他方面的要求，如液壓裝置在質(zhì)量、外形尺寸、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等方面的規(guī)定和限制。

由此可以看出，在一定范圍內(nèi)刀具傾斜下壓時(shí)所承受的壓力隨著刀具傾斜角的增大而不斷減小。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)課題組6個(gè)月的努力，終于完成了“400t曲面液壓機(jī)”的研制任務(wù)，經(jīng)過(guò)試用，壓制出的工件完全達(dá)到設(shè)計(jì)初始要求。此次產(chǎn)品的研制成功是一項(xiàng)技術(shù)性的突破，提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為公司將來(lái)拓展市場(chǎng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：劉著界（1971-），男，河北唐山人，供職于十一冶集團(tuán)安裝金屬容器公司，研究方向：專業(yè)工程機(jī)械設(shè)備的技術(shù)開(kāi)發(fā)升級(jí)。

（責(zé)任編輯：周 瓊）