隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，數(shù)控液壓拉伸墊已成功地在機(jī)械壓力機(jī)生產(chǎn)線上得到運(yùn)用，與傳統(tǒng)的雙動(dòng)壓力機(jī)壓邊和單動(dòng)壓力機(jī)配合純氣動(dòng)式氣墊壓邊相比較，數(shù)控液壓拉伸墊具備許多優(yōu)良的特性。
1 技術(shù)優(yōu)勢
雙動(dòng)壓力機(jī)壓邊，工件質(zhì)量雖然比較好但需要增加翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；單動(dòng)壓力機(jī)配合氣動(dòng)拉伸墊的壓邊，無需翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，但氣動(dòng)拉伸墊公稱能力小，而液壓拉伸墊，公稱能力足夠大，工件質(zhì)量比雙動(dòng)壓機(jī)更好，且壓力調(diào)整準(zhǔn)確，設(shè)有預(yù)加速功能，減少?zèng)_擊，上頂料行程任意設(shè)定，滿足了串聯(lián)壓力機(jī)自動(dòng)生產(chǎn)線的要求。
2 數(shù)控液壓拉伸墊工作原理及過程
2.1 工作原理
數(shù)控液壓墊控制部分包括一套完整的液壓控制系統(tǒng)，主要包括：液壓泵、液壓缸、控制閥管路、感應(yīng)監(jiān)控裝置等，該系統(tǒng)采用了大量的邏輯控制閥并將其組合起來，能夠通過控制閥組來控制執(zhí)行元件，滿足液壓墊的各種工藝動(dòng)作要求。
液壓墊執(zhí)行元件主要是上頂冠、液壓缸和控制缸，上頂冠與頂料桿接觸，通過頂料桿將工件夾緊。主液壓缸，布置于頂冠下平面的四角上?？刂聘诪殡p作用缸，可以對頂冠的運(yùn)行速度加以控制，并保證其在行程范圍內(nèi)快速定位。
2.2 工作過程
液壓拉伸墊的動(dòng)作順序：
?。?）充液：頂冠向下運(yùn)動(dòng)之前，控制缸充液，保證頂料力。
（2）預(yù)加速：是指上模下行未接觸到頂桿以前，對控制缸活塞上腔注入壓力油，使液壓墊下移，此時(shí)拉伸墊產(chǎn)生下移加速度，以減少接觸沖擊。
?。?）拉伸：當(dāng)頂料桿瞬時(shí)產(chǎn)生壓力，拉伸墊開始工作時(shí)，伺服閥按預(yù)先設(shè)定的壓力控制液壓缸回油流量，拉伸過程壓邊力可以改變，可自動(dòng)設(shè)定，位移和壓力。傳感器檢測缸中壓力值被反復(fù)送入比較，如果壓力低于輸入壓力，比較器輸出一個(gè)信號進(jìn)入PLC，伺服閥閥芯移動(dòng)一個(gè)位置，從而完成壓力反饋的自動(dòng)控制。
?。?）閉鎖：與一般氣墊閉鎖要求一樣，在滑塊移動(dòng)到下死點(diǎn)時(shí)，對控制缸活塞上腔注入壓力油，使其克服液壓缸的阻力繼續(xù)下移約2～3mm。并保持一段時(shí)間。
?。?）輔助上升：在閉鎖的狀態(tài)下，將活塞上腔油缸打開，油返回油箱，輔助上升一段距離， 活塞上腔油缸關(guān)閉，延時(shí)到曲柄300°控制缸下腔繼續(xù)充液上升，， 活塞上腔油缸打開，線性傳感器動(dòng)作；液壓缸緩慢充液上升，隨后上升到位。
3 數(shù)控液壓拉伸墊參數(shù)的選擇
3.1 數(shù)控液壓拉伸墊能力的選擇
選擇在該設(shè)備所生產(chǎn)的的零件，以轎車覆蓋件G1類側(cè)圍板為例，尺寸3.2～3.6m×1.6m左右，板厚0.8～1.2mm。
（1）拉伸墊能力計(jì)算值：
P=L×m×Q（1）
式中，Q-面壓（N/mm2），Q=2.5～3N/mm2；L-壓邊長度（mm）；m-壓邊寬度（mm），m=40～60mm；代入可得：P=3192KN
?。?）拉伸墊能力
P′=K′P（2）
式中，K′-能力不均系數(shù)，K′=1.25；可得：P′=3990KN
?。?）拉伸墊四個(gè)液壓缸壓力調(diào)整
上頂冠建立平面坐標(biāo)x、y，分四個(gè)象限，每個(gè)象限的壓邊力相對坐標(biāo)x、y的力臂應(yīng)盡量平衡，避免在x、y方向頂冠傾斜；拉伸墊四個(gè)液壓缸壓力通過頂冠上頂桿瞬間分配到頂冠上各個(gè)方向上去，分配的不好，造成導(dǎo)軌過載。因此在四個(gè)象限內(nèi)拉伸墊液壓缸壓力調(diào)整取決頂桿布置。拉伸墊頂冠的偏心負(fù)荷的計(jì)算：圖1為拉伸墊頂冠偏載負(fù)荷曲線，力矩按導(dǎo)軌承受許用偏載力矩計(jì)算，所得的力矩?cái)?shù)值應(yīng)在曲線下方，曲線偏載力矩139.5KNm。
3.2 數(shù)控液壓拉伸墊消耗能量
壓機(jī)拉伸時(shí)液壓墊消耗能量A分兩部分：變形功和壓邊功：
A= C·L·t·σb·h + P″·S（3）
式中，C-拉伸力不均勻系數(shù)，C=0.65～0.8；L-直邊部分全長（mm）； t-板厚（mm）；σb-抗拉強(qiáng)度（MPa）；h-拉伸深度（mm）；P″-壓邊能力計(jì)算值（KN），P″=3300KN；S″-拉伸行程平均值（m），側(cè)圍板S″<0.20m；得到A=600KJ
拉伸墊是壓力機(jī)線的主要能量消耗部件，對于可利用的壓邊力和變形功的計(jì)算必須考慮到行程次數(shù)和拉伸深度、拉伸墊壓力特性曲線（如圖2）。每一套模具使用前，必須按拉伸墊壓邊力-行程、行程次數(shù)-能量-功率的關(guān)系曲線計(jì)算：
壓力機(jī)能量是統(tǒng)一分配，各部分能量消耗有很大伸縮性，計(jì)算數(shù)控液壓拉伸墊消耗功率PV：
PV=A×N×K/60（4）
式中：PV-拉伸墊消耗功率（KW）；A-拉伸次拉伸消耗能量（KJ）；N-壓力機(jī)線生產(chǎn)節(jié)拍；K-能量伸縮系數(shù)，取1.1；代入數(shù)值得到PV=140KW；設(shè)計(jì)時(shí)需在曲線的安全范圍內(nèi)設(shè)計(jì)和使用。
4 結(jié)束語
數(shù)控液壓拉伸墊憑借其優(yōu)良的特性，在機(jī)械壓力機(jī)中廣泛應(yīng)用并取得良好的效果。在對液壓墊進(jìn)行選型時(shí)，可以參照以上公式和圖表進(jìn)行參數(shù)選擇。
網(wǎng)站客服
