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鍛壓機械分類 鍛壓機械是機床行業(yè)中的一個重要門類，在機械制造業(yè)中一 直起著重要作用。按照工作原理與結構特點的不同，鍛壓機械可 大致分為三大類： 1.機械壓力機類：它采用機械傳動，是一種定行程設備，其工 作行程主要取決于機械傳動部分結構； 2.液壓機類：利用帕斯卡原理，采用液壓傳動，是一種定力設備， 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：采用蒸汽空氣驅動，液氣驅動或機械驅動，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. 鍛錘類設備的發(fā)展史鍛錘類設備的發(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.上世紀初，這種錘發(fā)展成為空氣驅動方式，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。 鍛錘具有結構簡單，價格便宜，工藝萬能性強，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 動力設備復雜，運行和維護費用高； 蒸汽鍋爐排放的煙塵嚴重污染環(huán)境； 浪費水資源，煤及煤渣運輸量大。 (3)對蒸空鍛錘進行改進和更新?lián)Q代，其中主要有： 1.對擊錘；蒸空對擊錘的研制和應用消除了有砧座錘劇烈的振 動，但蒸汽驅動方式?jīng)]變，且下錘頭行程大，操作不方便； 2.高速錘；采用液氣驅動，提高了效率，振動小，但速度過高，力 重比高，機身負荷大，易損壞，打擊頻率低，悶模時間長； 3.電液錘；采用液壓驅動，用于傳統(tǒng)的蒸空錘進行節(jié)能技術改 造（俗稱“換頭”），目前太原科技大學、北

4、京理工大學，西重 所，濟南鑄錘所都在進行這方面的研究、開發(fā)工作。 4.液壓模鍛錘 它采用液壓驅動原理和下錘頭上跳與上錘頭對擊的結構型式 是一種高效、節(jié)能和環(huán)保型機電液一體化新產(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備的特點，結合對擊錘、 高速錘等設備的優(yōu)點而發(fā)展起來的一種新型模鍛設備。它采用 液壓驅動原理和下錘頭上跳與上錘頭對擊的結構型式是一種高 效、節(jié)能和環(huán)保型機電液一體化新產(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，與蒸汽驅動鍛錘 相比，節(jié)能達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 結構，在不影響鍛造操作的情況下，消除了強烈的振動； 液壓錘采用電液驅動，簡化了動力源，節(jié)約投資，并省去了 動力站運行和維護費用； 消除了蒸汽錘鍋爐房嚴重的環(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，它用于飛機制造業(yè)。五十年代初 這種液壓模鍛錘進入市場并得到進一步的發(fā)展。對于提供同等 的能量而言

6、，滑塊質量的增加，意味著落下速度及落下的高度 的降低，也就是說設備可以設計得更加緊湊。 Lasco公司開發(fā)的GH等系列電液無砧座錘，該產(chǎn)品采用上、 下錘頭對擊的結構型式和全液壓傳動與控制，下錘頭靠下方氣 墊驅動，可實現(xiàn)能量預選和程序控制。驅動的改進使機身更加 緊湊，采用單U形機架，由于這些改進，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 引進產(chǎn)品。 型程控液壓模鍛錘課件 上端液壓驅動和單體U 形機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 液壓驅動系統(tǒng)設計緊 湊并安裝在設備上端的一 個頂端組件中，以適應車 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。 驅動系統(tǒng)驅動系統(tǒng) 型程控液壓模鍛錘課件 形機架和導向系統(tǒng)形機架和導向系統(tǒng) U 形機架的特點是 質量分布合理，它采用 有限元方法設計，對結 構進行了專門測試并考 慮了對加熱工操作引起 的變形給予補償。對鍛 件質量有直接影響的導 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)拍都可預選并通過腳踏板操作。有關 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 關參數(shù)。當再生產(chǎn)這些產(chǎn)品時就不必重復設置，這就減少了停 機時間。紀錄系統(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)進行監(jiān)控，因而能給用 戶提供更好的服務，使產(chǎn)品的質量和產(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，使設備得到定期 的養(yǎng)護。考慮到系統(tǒng)的磨損，可調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)，當達到一定值時， 將在屏幕上出現(xiàn)維護提示，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。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)品采用液氣驅動和錘頭與錘身對擊的結構型式，錘身上跳 靠杠桿 拉桿機構驅動?？蓪崿F(xiàn)能量預選和程序控制。我國常 州鍛造廠、成都鍛造廠等曾引進

10、該設備。 型程控液壓模鍛錘課件 國內(nèi)液壓錘研究與開發(fā)情況 二十世紀七十年代末，太原科技大學與海安鍛壓機床廠合作 開發(fā)了6.3T-M 液壓模鍛錘，該錘采用液氣驅動原理和錘頭與錘 身對擊式結構型式； 吉林工大與吉林鍛壓設備廠合作開發(fā)了2.5 T-M、5T-M 等規(guī)模 的液壓模鍛錘，該錘結構和原理與捷克KJH相近； 濟南鑄鍛所研制了10T-M 液壓模鍛錘，其結構類似于普通對 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)有技術基礎上，太原科技 大學 與長冶鍛壓機床廠、安陽鍛壓機

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、全液壓驅動、程序控制、 在線傳感、數(shù)字顯示等高新 技術。采用整體鑄鋼砧座、 床身，可方便拆換放射形寬 導軌結構。不僅具有簡單可 靠的結構，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 太原科技大學研究開發(fā)的新型程控液壓模鍛錘采 用液氣驅動，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 動方式充分發(fā)揮了氣體、液體兩種工作介質

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。在結構型式上，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構特點 圖1是6.3KJ程控液壓錘； 圖2是6.3KJ程控液壓錘主機； 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結構簡圖； 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結構簡圖 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 性充入壓強空氣或氮氣，進而封閉?；爻虝r工作 缸下腔進入高壓液體，推動上錘頭上升并使氣室 中氣體進一步壓縮蓄能。閥1打開，閥2關閉時， 回程缸中液體經(jīng)閥1進入聯(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構特點 下錘頭微動型液壓錘的質量比（m2/m1 )較小(一般為 =46)，因此運動部分重量和錘頭總量輕，節(jié)