汽車橫梁沖壓件使用3000噸液壓機進行加工
山東威力重工加工的2000噸液壓機3000噸液壓機4000噸液壓機等機械設備，應用于汽車配件的沖壓成型。本文介紹的汽車縱梁成形新型液壓機設計的關鍵技術，包括主機設計、平衡糾偏裝置、多液壓墊同步系統(tǒng)以及電氣設計等內(nèi)容，并指出該種壓機的設計成功將有利于卡車的節(jié)能減排，促進卡車行業(yè)的發(fā)展。
隨著汽車尾氣污染的日益嚴重，國家對卡車的尾氣排放也提出更高的排放標準。2016年4月起全國有11個省市全面實行汽車國五排放標準，2017年1月開始全國范圍內(nèi)全部執(zhí)行國五標準。由于尾氣排放標準的提高，汽車發(fā)動機需要進行相應的改進以滿足尾氣排放要求。因此，對汽車縱梁也提出了一些新的要求，如變截面縱梁。
圖1 變截面縱梁示意圖
由于新結(jié)構(gòu)縱梁的出現(xiàn)對縱梁成形設備也提出了更高的要求，如何保證設備在成形過程中滑塊下平面與底座上平面的平行度，以符合縱梁成形的要求;如何實現(xiàn)成形過程中不同截面要求的反向拉伸力不同;為了保證成形后縱梁的質(zhì)量，需要在長度方向上同步頂出等。因此，研制新型的汽車縱梁成形設備是非常必要的。
3000噸汽車縱梁沖壓液壓機簡介
汽車縱梁成形液壓機半自動生產(chǎn)線是一條新的汽車縱梁產(chǎn)品的自動化、智能化生產(chǎn)單元。其結(jié)構(gòu)形式與工作模式屬新開發(fā)設計，主要有以下技術特點：
⑴縱梁成形過程中偏載較大，采用了滑塊智能平衡系統(tǒng)，保證壓制過程中的平行度。
⑵該設備由多個液壓墊組成，采用了液壓墊自動同步技術，保證在縱梁成形和頂料的過程中各個液壓墊的動作同步。
⑶采用智能變頻控制技術，實現(xiàn)上下料速度的無極控制，并通過以太網(wǎng)連接技術及PLC控制技術，上下料的位置速度及生產(chǎn)節(jié)拍的合理匹配，提高了生產(chǎn)效率。
⑷3000噸汽車縱梁沖壓液壓機采用全新的八柱十二拉桿結(jié)構(gòu)，壓機強度較好，工作時變形小、抗偏載能力強、成本較低。采用多缸均勻布置，可根據(jù)產(chǎn)品情況智能選擇哪些油缸加壓，同時自動控制油泵的啟閉。針對變截面縱梁成形要求，壓機主油缸均可單獨控制是否加壓，保證汽車縱梁的成形質(zhì)量，實現(xiàn)了節(jié)能降耗。
汽車縱梁成形液壓機的設計
主機采用八柱十二拉桿結(jié)構(gòu)
3000噸汽車縱梁沖壓液壓機的上橫梁、下橫梁、立柱、滑塊、移動臺、液壓墊均采用優(yōu)質(zhì)鋼板焊接的箱形結(jié)構(gòu)，焊接完成后采用退火徹底消除焊接應力。然后由機械加工完成制造。所有焊縫均經(jīng)超聲波探傷，保證良好的焊接質(zhì)量。上橫梁、下橫梁、立柱通過12根拉桿及螺母組成封閉的框架結(jié)構(gòu)，如圖2所示。
主機液壓系統(tǒng)
3000噸汽車縱梁沖壓液壓機由六個主油缸實現(xiàn)全噸位，每個油缸均可單獨控制，如圖3所示?；瑝K下面設置四個調(diào)平缸同時兼作回程缸使用。采用位置反饋伺服系統(tǒng)實現(xiàn)滑塊的主動糾偏調(diào)平。
圖2 3000噸液壓機主機照片
采用了滑塊智能平衡系統(tǒng)
在滑塊四角設置四個調(diào)平油缸，采用高精度位置檢測裝置對壓機壓制過程中滑塊四角的位置進行檢測(圖4)。發(fā)現(xiàn)滑塊四角位置不同步時，通過PLC分析比較后對四角的伺服控制系統(tǒng)發(fā)出相應的指令。由伺服控制系統(tǒng)控制調(diào)平油缸對滑塊進行實時的糾偏調(diào)平。提高滑塊壓制過程中的平行度。
采用了液壓墊自動同步技術
在汽車縱梁成形過程中，液壓墊的主要作用是在拉伸時起反向壓邊及成品頂出兩個作用。本設備中包含下置式液壓墊七個，七個液壓墊分別獨立控制，用了比例伺服系統(tǒng)結(jié)合位置同步反饋系統(tǒng)實現(xiàn)了液壓墊的同步運行。標定某一個液壓墊為基準液壓墊，其余液壓墊位置與標定液壓墊的位置進行比較來調(diào)整，實現(xiàn)較高的液壓墊同步精度，見圖5控制系統(tǒng)圖。
圖3 滑塊智能平衡系統(tǒng)示意圖
半自動上下料系統(tǒng)
壓機右前側(cè)設置有存料平臺、上料輥道，壓機的右后側(cè)設置有下料輥道、成品收集系統(tǒng)。采用無極變頻技術實現(xiàn)對上下料速度的智能控制。
電氣控制系統(tǒng)
電氣控制系統(tǒng)采用PLC與觸摸屏相結(jié)合，實現(xiàn)對壓機的運行參數(shù)的顯示和設定。采用比例伺服閥和壓力傳感器對壓機的壓制力精確控制;采用無極變頻技術對上下料速度進行控制，同時結(jié)合行程開關實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的液位、油溫、冷卻系統(tǒng)、上下料裝置的總控制，實現(xiàn)了整個生產(chǎn)單元的智能聯(lián)動控制。
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