探讨多向模锻压机设计的几点建议

发表时间:2020/6/30   来源:《科学与技术》2020年5期   作者:张丽丽 李景生 汪琦
[导读] 本文重点针对多向模锻压机设计工作进行了分析和论述
        摘 要:本文重点针对多向模锻压机设计工作进行了分析和论述,有效提出了设计工作中的几点重要建议,从多向模锻的工艺流程、液压机的结构设计以及系统控制等多个方面进行了探索,有效提高多向模锻压机的整体设计工作水平。
        关键词:多向模锻压机;生产;设计
        当前在我国工业产业的发展过程中,多向模锻工艺所表现出的优势越来越明显,因此多向模锻设备的使用程度不断上涨。多向模锻设备是我国机械制造领域当中非常重要的设备类型,同时也是判断一个国家工业制造业发展水平的重要标志。大型的模锻压机设备主要是用在钛合金、铝合金以及高温合金等难出现形变材料,进行热模锻与高温塑形成型,整体的工作效果非常明显,可以有效提高各种构件生产的精确度。多向模锻制件整体的致密程度优良,并且构件的变形量表现均匀,构件的综合实用性能得到了明显的提升,构件的制造精确度得到了充分的保障,因此在机械加工领域当中应用范围非常广泛。
1.多向模锻压机设计的存在的几点问题
        1.1液压机的结构问题
        正常情况下,常见的压机设备只能进行单方向的压制工作,如图1所示,即在竖直方向或者是水平方向来进行一系列操作,而多模锻液压机设备在具体的工作过程中,可以通过多个不同方向同步进行压制工作,整体的工作效率得到了提升,并且工作精度也得到了充分的保障,可以通过上下左右不同的方向同时进行模锻成型工作,有效提高了成型工作的效率和稳定性。但是在最近几年当中,随着我国各大航空领域、核电领域以及压力容器锻造领域,对产品的需求量不断增长,一些对产品的精确度要求越来越高,进而对多向模锻设备工作性能提出了更高的标准。多向模特液压机设备的快速发展,在我国各大生产制造领域当中取得了良好的工作效果,以及实现了更高的经济效益。但是在实践生产工作中仍然存在一系列问题,没有得到充分的完善,经常会影响到模锻制品的整体生产精度以及效率[1]。
       
        图1 液压机主机结构
        1.2侧挤压缸的控制问题
        在多向模锻液压机系统当中存在两个侧向挤压缸分别正在工件到两边,从理论层面上来看,两侧的压力需要同时作用在相同的工件和模具表面,同时受力程度需要保持相同,这样两侧的作用力会相互之间进行抵消,模具只承受和工件之间的内力作用,而不会受到外部荷载重的影响。但是在实际的工作过程中,如果液压机两侧的油缸压力上涨不同步,模具将会受到非常严重的外力因素的影响,因此会造成模具的损坏或者是和压机连接部位的构件产生磨损。因此,在具体的设计工作中,必须要充分保证液压机两边的挤压油缸压力提升的同步性,要保证两边受压的均衡,防止对模具或者连接构件产生损坏,需要在模具的底部区域和液压机的下横梁连接部位设定出相应的防护措施,要有效预防两边压力上涨不同步,造成外部应力损坏问题。
    并且模锻件通常为热件在挤压冲头到工作过程中,会受到外部温度因素的影响,影响到冲头的整体使用工作周期。因此,在具体的设计工作中要求对液压机的侧缸及压缩率不能过低,必须要充分结合具体的生产工艺状况,对液压机的挤压速率进行针对性设计,有效降低冲头和工件之间直接产生的作用力影响。
        1.3工作垫板
        模锻压压机设备在工作面当中的主要受力特性,重点表现在工作面的集中受力作用明显,在工作过程中对液压机的滑块和下横梁的衔接区域工作稳定性提出了更高的标准。在具体的工作过程中可以看出滑块与工作台的刚性程度,对制件精度的影响非常明显,如果刚性程度不足很有可能会造成所生产的制件精确度,无法达到标准的生产工作要求,同时在液压机的设计工作中,通常情况下,需要将底部的滑块和上横梁平面之间设置出必要的过渡区域,同时需要使用垫板来进行防护,要充分保证过渡区的垫板具有一定的支撑能力。但是在实际的生产工作中发现,垫板长时间使用之后出现了结构形变,造成整个生产工作无法顺利开展。但是因为垫板的尺寸相对较大,如果进行更换将会涉及到很多经济费用问题,因此也对整个生产工作造成了很大的影响。在具体的设计工作当中需要针对这一问题进行针对性分析,可以采用有限元结构模型的分析方法,对整个垫板的受力结构进行仿真模拟和分析,要充分保证垫板的强度和刚度符合压机的工作要求[2]。
2.上终冲缸受热损坏问题
        多向模锻压机设备通常情况下都设有上终冲缸,主要作用于上冲孔。上终冲缸设计在滑块底部的中心点位置,在实际的生产工作中,热量会沿着冲头安装孔方向不断进行扩散,经过长时间工作之后,周围的环境温度会不断上涨。当温度达到极限值的条件下,会对钢口的密封性产生不良的影响,在具体的生产工作中会出现多次钢口密封程度不足,进而会出现上冲孔缸体出现油体泄漏问题,不但影响到了整个生产工作质量,同时还会造成不同程度的安全隐患问题。因此,有效考虑到上终冲缸产生的受热安全问题,在具体的设计工作中,需要充分考虑增加防护装置,或者是冷却装置来进行处理,有效保证上冲孔钢铁的工作安全性和稳定性。多向模锻锻造工艺主要是基于多向模锻压机设备来进行精密锻造,在变形的本质上符合了挤压和模锻生产工艺效果。在生产工作中主要是以抵押挤压的工作形式为主。多向模锻生产工艺在生产工作中可以节省大量经济造价较高的生产材料,同时在一些工业生产比较发达的国家当中,已经运用了多向模锻来生产石油开采的阀门、火箭外壳以及导弹喷嘴等一些高端产品[3]。
3.结束语:
        压机设备的作用是为生产工艺来进行服务,而设备设计工作的精确度与工作性能必须要以满足工艺生产标准和效率为前提。因此,要想充分做好设备设计工作,必须要充分了解设备的生产工艺环境,对设备的工作方式进行针对性设计,有效保证设备产品的工作性能,提高生产工作的效率和质量。
参考文献:
[1]杨红娟,杨大祥,薛菲菲,段丽华,周少凡.10000t多向模锻水压机改油压机关键技术研究[J].铝加工,2019(06):19-22.
[2]王文杰,张磊,王欣.400MN多向模锻液压机承载结构的普通模锻工作性能分析[J].锻压技术,2016,41(03):54-58.
[3]王文杰,林峰,,王.预应力钢丝缠绕“正交预紧机架”在重型多向模锻压机上的应用[J].锻压装备与制造技术,2016,51(01):7-13.
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