一種雙聯式單柱液壓機的研制開發

秦 超

（1.棗莊科技職業學院，滕州 277599；2.滕州建哈機械化工有限公司，滕州 277599）

隨著汽車行業的蓬勃發展，汽車配件的生產需求出現較大的缺口，特別是用于制造批量大、工藝復雜的各種專用設備層出不窮。下面介紹一種加工兩端對稱彎曲棒類工件的雙聯式液壓機壓制設備，主要用于加工較長的工件，不需要將工件掉頭安裝便可一次使兩端壓制成型，并通過調整壓力機兩個工作頭之間的位置可滿足不同長度的工件加工，大大提高一次加工成型的質量和效率。

1 液壓機的工作原理

在密閉的容器中，由外力作用所產生的壓力可以等值地傳遞到液體內部的所有各點，這就是帕斯卡定律。液壓機就是一種利用液體的壓力來傳遞能量以完成各種成形加工工藝的機器設備[1]。

圖1 液壓機的工作原理

兩個面積分別為A1、A2的液壓缸如圖1所示，缸內充滿液體并用連通管使兩缸相通。構件1相當于液壓機的活塞，構件2相當于泵的活塞。作用在大活塞上的負載為F1，缸內液體壓力為P1，P1=F1/A1；小活塞上作用一個推力F2，缸內的壓力為P2，P2=F2/A2。根據帕斯卡原理P1=P2=P，則F1/A1=F2/A2=P或F1=（F2·A1）/A2。由于A1/A2＞1，因此用一個很小的推力F2，就可以推動一個比較大的負載F1，液壓機就是根據此原理制成的。由上式還可以看出，液體機能產生的總壓力取決于工作活塞的面積和液體壓力的大小。因此，要想獲得較大的總壓力，只需要增大工作活塞的總面積或提高液體壓力即可[2]。

2 雙聯式液壓機的結構設計

根據市場需求，經過設計改良，研發出能加工不同長度類型的雙聯式壓力機器，可輕松完成對兩端對稱彎曲的軸類、管類棒形工件的折彎成型壓制，該專用設備的具體結構如圖2所示。

2.1 單柱液壓機采用多種工藝處理，確保加工性能

對于雙聯式液壓機而言，其中每個壓機單元都可單獨操作。因加工對象所需液壓力并不要求很大，機身采用C型單臂式結構，其連接處采用埋弧焊焊接，并經振動處理，以保證機身的不變形程度。機身材質采用QT450球墨鑄鐵，高溫去應力退火、正火、自然實效處理等消除內應力，保證鑄鐵性能，防止鑄件變形和破壞。采用四柱導向結構，并在立柱、活塞桿淬火后鍍銅和硬鉻，保證表面的耐磨性和較高的粗糙度，滿足產品精度要求。

2.2 增設移動壓機單元設計，確保滿足加工不同尺寸工件需求

相對于單頭液壓機而言，本產品在原有壓機的基礎上增設可以活動的移動壓機單元結構5，使移動壓機單元與固定壓機單元3之間的距離在許可范圍內可以任意調節，輕松完成對兩端需要對稱彎曲的棒類工件4的壓制。為了調節固定壓機單元3和移動壓機單元5之間的距離，采用完全機械傳動裝置。轉動手輪8，通過傳動軸11上的斜齒輪組將運動方向轉變90°再帶動齒輪組轉動，繼而撥動齒條9使移動壓機單元在滑枕1上移動，以適應中間部分長短需經常變換的情況。

圖2 雙聯式液壓機結構

為實現移動壓機單元運動平穩性，一是底座2采用兩根前后對應固定的滑枕1；二是將齒條9設置在滑枕的內側立面。同一側的齒輪軸10與齒條9兩兩對應傳動相連，分別由傳動軸上左右兩端的傳動裝置帶動[3]。

2.3 采用PLC控制手段，保證加工質量

設有獨立的液壓與電器控制系統，采用按鈕集中控制，可實現定程和定壓兩種成型工藝。移動壓機單元外側固定有豎直安裝的支撐桿15，其上端與移動距離測量裝置的標尺12通過夾套14及定位螺釘13連接，便于手動調節移動壓機單元的移動。安裝光柵保護及人機界面（觸摸屏）等先進元器件，具有壓力顯示和壓力調節等功能，方便人員操作。

3 結語

雙聯式液壓機的研發，將原來獨立的單柱壓機改為固定壓機單元固定在底座上，移動壓機單元通過轉動手輪實現兩個液壓機頭之間的距離改變。對于加工較長的軸類、管類工件來說，實現了一次裝夾便可完成對稱折彎成型，極大提高了加工效率，保證了加工質量。