型程控液壓模鍛錘課件

1、型程控液壓模鍛錘課件 型程控液壓模鍛錘課件 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 型程控液壓模鍛錘課件 型程控液壓模鍛錘課件 1.1鍛壓機(jī)械分類 鍛壓機(jī)械是機(jī)床行業(yè)中的一個重要門類，在機(jī)械制造業(yè)中一 直起著重要作用。按照工作原理與結(jié)構(gòu)特點的不同，鍛壓機(jī)械可 大致分為三大類： 1.機(jī)械壓力機(jī)類：它采用機(jī)械傳動，是一種定行程設(shè)備，其工 作行程主要取決于機(jī)械傳動部分結(jié)構(gòu)； 2.液壓機(jī)類：利用帕斯卡原理，采用液壓傳動，是一種定力設(shè)備， 其輸出力的大小主要取決于液體工作壓力和工作缸面積； 3.鍛錘類：采用蒸汽空氣驅(qū)動，液氣驅(qū)動或機(jī)械驅(qū)動，利用錘 頭在下落過程中積蓄的能量完成鍛件變形。是一種定能量設(shè)備， 其輸出能量主要來自于

2、氣缸中氣體膨脹作功和錘頭的重力位能。 型程控液壓模鍛錘課件 1.1. 鍛錘類設(shè)備的發(fā)展史鍛錘類設(shè)備的發(fā)展史 1.早期的鍛錘，滑塊靠皮帶或一個帶有摩擦輥的夾板來提升， 其安全性主要取決于操作者的經(jīng)驗。每次打擊前，操作者都要 定出滑塊提升的高度及打擊能量。 2.上世紀(jì)初，這種錘發(fā)展成為空氣驅(qū)動方式，在錘的上端加壓， 錘頭（滑塊）以這種上端加壓方式提升和加速，在空氣或蒸汽的 壓力下，向下運動，操作者要控制排放閥，就可控制上端壓力， 從而控制打擊能量。 鍛錘具有結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，工藝萬能性強(qiáng)，成形速度 快，頻率高和可以多擊成形等特點。 (1)優(yōu)點： 蒸空鍛錘能耗大，熱效率極低，以蒸汽為動力時，其能量

3、 有效利用率有足2%； 有砧座錘振動大，噪音大，影響了附近居民生活和精密儀器 的工作； (2)缺點: 型程控液壓模鍛錘課件 動力設(shè)備復(fù)雜，運行和維護(hù)費用高； 蒸汽鍋爐排放的煙塵嚴(yán)重污染環(huán)境； 浪費水資源，煤及煤渣運輸量大。 (3)對蒸空鍛錘進(jìn)行改進(jìn)和更新?lián)Q代，其中主要有： 1.對擊錘；蒸空對擊錘的研制和應(yīng)用消除了有砧座錘劇烈的振 動，但蒸汽驅(qū)動方式?jīng)]變，且下錘頭行程大，操作不方便； 2.高速錘；采用液氣驅(qū)動，提高了效率，振動小，但速度過高，力 重比高，機(jī)身負(fù)荷大，易損壞，打擊頻率低，悶?zāi)r間長； 3.電液錘；采用液壓驅(qū)動，用于傳統(tǒng)的蒸空錘進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改 造（俗稱“換頭”），目前太原科技大學(xué)、北

4、京理工大學(xué)，西重 所，濟(jì)南鑄錘所都在進(jìn)行這方面的研究、開發(fā)工作。 4.液壓模鍛錘 它采用液壓驅(qū)動原理和下錘頭上跳與上錘頭對擊的結(jié)構(gòu)型式 是一種高效、節(jié)能和環(huán)保型機(jī)電液一體化新產(chǎn)品，用于傳統(tǒng)蒸 空鍛錘的更新?lián)Q代，是錘類設(shè)備的研究和發(fā)展方向。 型程控液壓模鍛錘課件 型程控液壓模鍛錘課件 液壓模鍛錘是充分利用錘類設(shè)備的特點，結(jié)合對擊錘、 高速錘等設(shè)備的優(yōu)點而發(fā)展起來的一種新型模鍛設(shè)備。它采用 液壓驅(qū)動原理和下錘頭上跳與上錘頭對擊的結(jié)構(gòu)型式是一種高 效、節(jié)能和環(huán)保型機(jī)電液一體化新產(chǎn)品，用于傳統(tǒng)蒸空鍛錘 的更新?lián)Q代，是錘類設(shè)備的研究和發(fā)展方向。 型程控液壓模鍛錘課件 2.1液壓模鍛錘的特點 液壓模鍛錘能

5、量利用率高、節(jié)能效果顯著，與蒸汽驅(qū)動鍛錘 相比，節(jié)能達(dá)90%以上； 液壓模鍛錘采用下錘頭微動型（或錘身微動）上跳的對擊式 結(jié)構(gòu)，在不影響鍛造操作的情況下，消除了強(qiáng)烈的振動； 液壓錘采用電液驅(qū)動，簡化了動力源，節(jié)約投資，并省去了 動力站運行和維護(hù)費用； 消除了蒸汽錘鍋爐房嚴(yán)重的環(huán)境污染； 消除了大量的水資源； 實現(xiàn)了鍛造程序控制和機(jī)電液一體化。 型程控液壓模鍛錘課件 2.2液壓模鍛錘發(fā)展概況 國外有代表性的產(chǎn)品有： 德國Lasco公司在上世紀(jì)四十年代，生產(chǎn)了第一臺帶有液壓裝 置提升滑塊的模鍛錘出現(xiàn)了，它用于飛機(jī)制造業(yè)。五十年代初 這種液壓模鍛錘進(jìn)入市場并得到進(jìn)一步的發(fā)展。對于提供同等 的能量而言

6、，滑塊質(zhì)量的增加，意味著落下速度及落下的高度 的降低，也就是說設(shè)備可以設(shè)計得更加緊湊。 Lasco公司開發(fā)的GH等系列電液無砧座錘，該產(chǎn)品采用上、 下錘頭對擊的結(jié)構(gòu)型式和全液壓傳動與控制，下錘頭靠下方氣 墊驅(qū)動，可實現(xiàn)能量預(yù)選和程序控制。驅(qū)動的改進(jìn)使機(jī)身更加 緊湊，采用單U形機(jī)架，由于這些改進(jìn)，打擊次數(shù)從30 次/分提 高到約120 次/分。這些都使鍛錘的性能得到極大改善。我國有 引進(jìn)產(chǎn)品。 型程控液壓模鍛錘課件 上端液壓驅(qū)動和單體U 形機(jī)架的鍛錘其獨特之處是打擊節(jié) 拍快，成形能量穩(wěn)定，系統(tǒng)能量充足。 型程控液壓模鍛錘課件 液壓驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計緊 湊并安裝在設(shè)備上端的一 個頂端組件中，以適應(yīng)車 間

7、的簡陋環(huán)境，頂端組件 還包括一個儲油箱，并由 抗震基礎(chǔ)支撐。 成形能量是由移動塊 的速度決定的，移動塊包 括錘頭、上模， 以及裝 有活塞及各種固定模具部 件的活塞桿。 驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng) 型程控液壓模鍛錘課件 形機(jī)架和導(dǎo)向系統(tǒng)形機(jī)架和導(dǎo)向系統(tǒng) U 形機(jī)架的特點是 質(zhì)量分布合理，它采用 有限元方法設(shè)計，對結(jié) 構(gòu)進(jìn)行了專門測試并考 慮了對加熱工操作引起 的變形給予補(bǔ)償。對鍛 件質(zhì)量有直接影響的導(dǎo) 向系統(tǒng)為X 形，其目的 是中和由于溫度升高引 起的滑塊的變形。 型程控液壓模鍛錘課件 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) LASCO 液壓模鍛錘都裝有記憶程序控制系統(tǒng)。在控制柱上， 裝有生產(chǎn)過程的操作，調(diào)節(jié)，監(jiān)控和帶屏幕的鍵

8、盤操作終端。 鍛造操作者即可程序化也可人工控制。在程序控制時，鍛造步 驟和每次的打擊能量及節(jié)拍都可預(yù)選并通過腳踏板操作。有關(guān) 的鍛造參數(shù)可由操作者輸入。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中貯存了產(chǎn)品的有 關(guān)參數(shù)。當(dāng)再生產(chǎn)這些產(chǎn)品時就不必重復(fù)設(shè)置，這就減少了停 機(jī)時間。紀(jì)錄系統(tǒng)建立了生產(chǎn)和停產(chǎn)的時間診斷系統(tǒng)還以文本 或圖像的方式指出錯誤 型程控液壓模鍛錘課件 智能檢測監(jiān)控系統(tǒng)智能檢測監(jiān)控系統(tǒng) 能對成形能量測試中的一些重要環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，因而能給用 戶提供更好的服務(wù)，使產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量都得到很大提高，這些 也是我們的宗旨。另外，系統(tǒng)安裝一個指示器，使設(shè)備得到定期 的養(yǎng)護(hù)。考慮到系統(tǒng)的磨損，可調(diào)整鍛錘自動排放閥的作用時間，

9、 這樣可使成形能量的偏差在可接受的范圍內(nèi)，每次鍛打的實際成 形能量數(shù)值都輸入到排放閥作為更正的參數(shù)，當(dāng)達(dá)到一定值時， 將在屏幕上出現(xiàn)維護(hù)提示，液壓系統(tǒng)也采取類似的控制方式，液 壓蓄能器到一定的時間開始蓄能，計時器則開始計時，如果下一 次蓄能的時間間隔低于定值，則表明需要維護(hù)。通過對蓄能器蓄 能時壓力上升的速度的測試，就能確定液壓泵的磨損情況，這一 系列的程序是重復(fù)執(zhí)行的。 型程控液壓模鍛錘課件 捷克SMERAL工廠研制開發(fā)了KJH、KHZ系列液壓模鍛錘， 該產(chǎn)品采用液氣驅(qū)動和錘頭與錘身對擊的結(jié)構(gòu)型式，錘身上跳 靠杠桿 拉桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動?？蓪崿F(xiàn)能量預(yù)選和程序控制。我國常 州鍛造廠、成都鍛造廠等曾引進(jìn)

10、該設(shè)備。 型程控液壓模鍛錘課件 國內(nèi)液壓錘研究與開發(fā)情況 二十世紀(jì)七十年代末，太原科技大學(xué)與海安鍛壓機(jī)床廠合作 開發(fā)了6.3T-M 液壓模鍛錘，該錘采用液氣驅(qū)動原理和錘頭與錘 身對擊式結(jié)構(gòu)型式； 吉林工大與吉林鍛壓設(shè)備廠合作開發(fā)了2.5 T-M、5T-M 等規(guī)模 的液壓模鍛錘，該錘結(jié)構(gòu)和原理與捷克KJH相近； 濟(jì)南鑄鍛所研制了10T-M 液壓模鍛錘，其結(jié)構(gòu)類似于普通對 擊錘，之后又研制開發(fā)了液壓對擊，氣壓回程的消振液壓錘系 列產(chǎn)品； 型程控液壓模鍛錘課件 江蘇海安百協(xié)開發(fā)了CHK系列程控全液壓短行程模鍛錘 在吸收和借鑒國內(nèi)外液壓模鍛錘現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，太原科技 大學(xué) 與長冶鍛壓機(jī)床廠、安陽鍛壓機(jī)

11、械股份公司合作開發(fā)了新 一代程控液壓模鍛錘系列產(chǎn)品。 動力頭采用了錐閥式控 制、全液壓驅(qū)動、程序控制、 在線傳感、數(shù)字顯示等高新 技術(shù)。采用整體鑄鋼砧座、 床身，可方便拆換放射形寬 導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)。不僅具有簡單可 靠的結(jié)構(gòu)，而且具有極為周 到的運行監(jiān)控系統(tǒng)、故障自 動診斷系統(tǒng)、能量自控、程 序打擊系統(tǒng)。錘架和砧座連 成U形整體， 型程控液壓模鍛錘課件 型程控液壓模鍛錘課件 太原科技大學(xué)研究開發(fā)的新型程控液壓模鍛錘采 用液氣驅(qū)動，液壓回程，氣體膨脹打擊的原理，借助于 聯(lián)通油路，使氣缸中氣體膨脹作功轉(zhuǎn)變?yōu)樯?、下錘頭 （或錘身）系統(tǒng)的打擊動能從而實現(xiàn)鍛件變形。這種驅(qū) 動方式充分發(fā)揮了氣體、液體兩種工作介質(zhì)

12、各自的特點， 如氣體的流動性和膨脹性好，可以實現(xiàn)鍛錘快速打擊； 液體的壓縮性極小，可以控制下錘頭（或錘身）的上跳 速度和上跳量。在結(jié)構(gòu)型式上，又分為下錘頭微動型和 錘身微動型兩種。 型程控液壓模鍛錘課件 3.1下錘頭微動型液壓錘原理和結(jié)構(gòu)特點 圖1是6.3KJ程控液壓錘； 圖2是6.3KJ程控液壓錘主機(jī)； 圖3是25KJ下錘頭微動型程控液壓錘； 圖4是下錘頭微動型液壓錘主機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖； 圖5是下錘頭微動型液壓錘工作簡圖； 型程控液壓模鍛錘課件 6.3KJ程控液壓模鍛錘 型程控液壓模鍛錘課件6.3KJ程控液壓錘主機(jī)部分 型程控液壓模鍛錘課件 25KJ下錘頭微動型液壓模鍛錘 型程控液壓模鍛錘課件 下

13、錘頭微動型液壓錘主機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖 型程控液壓模鍛錘課件 下錘頭微動型液壓錘工作原理簡圖 3 1 4 5 6 8 7 2 型程控液壓模鍛錘課件 如圖4、圖5所示，將液壓錘工作缸上腔一次 性充入壓強(qiáng)空氣或氮氣，進(jìn)而封閉?；爻虝r工作 缸下腔進(jìn)入高壓液體，推動上錘頭上升并使氣室 中氣體進(jìn)一步壓縮蓄能。閥1打開，閥2關(guān)閉時， 回程缸中液體經(jīng)閥1進(jìn)入聯(lián)通缸，上錘頭在上腔 氣體膨脹作用下加速下行，并通過聯(lián)通油路推動 下錘頭微動上跳，實現(xiàn)對擊。打擊后，閥1關(guān)閉， 閥2打開，高壓液體使上錘頭再一次提升，下錘 頭下方安裝兩個氣墊8，不僅起減振和緩沖作用， 而且可為下錘頭上跳提供80%左右的動力。 型程控液壓模鍛錘課件 下錘頭微動型液壓錘結(jié)構(gòu)特點 下錘頭微動型液壓錘的質(zhì)量比（m2/m1 )較小(一般為 =46)，因此運動部分重量和錘頭總量輕，節(jié)