新型4MN臥式液壓鐓鍛機(jī)

1、新型4mn臥式液壓鐓鍛機(jī)j依锨臥新型4mn臥式液壓鐓鍛機(jī)燕山大學(xué)皇笪0【提要】本文論述了液壓鐓鍛機(jī)設(shè)計(jì)思想,工作原理,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù).該設(shè)備的研制,對于繼承平鍛機(jī)成形工藝及發(fā)展液壓機(jī)結(jié)構(gòu)型式,對于小批量,多品種長桿類鍛件的7-業(yè)生產(chǎn)具有更廣泛的適應(yīng)能力.鍛造成形長桿類和長管類零件大多采用平鍛機(jī)鍛造.但是由于平鍛機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格昂貴,其應(yīng)用在很大程度上受到工廠規(guī)模和生產(chǎn)綱領(lǐng)的限制,對于小批量長桿件,難以采用平鍛機(jī)生產(chǎn).4mn液壓鐓鍛機(jī)即是針對該類零件而研制的新型模鍛設(shè)備.本體組成和工作原理,4mn臥式液壓鐓鍛機(jī)的基本技術(shù)參數(shù)列于表1.本體結(jié)構(gòu)組成如圖1所示.表14mn臥式液壓鐓鍛機(jī)技術(shù)參數(shù).

2、參數(shù)名稱鐓鍛部分夾緊部分公稱壓力(mn)4液體壓力(mpa)2525回程力(mn)121.o滑塊最大行程(rlim)60020o最大裝模開日jl25o600滑塊工作速度(mm/s)455o3540滑塊回程速度(mm/s)75858ol00圖1液艟鐓鍛機(jī)本體結(jié)構(gòu)鐓鍛機(jī)由垂直夾緊和水平鐓鍛兩部分組成.其中每一部分都構(gòu)成相對獨(dú)立的一臺液壓機(jī).垂直夾緊部分包括由上梁.前梁,上梁和垂直拉桿組成的夾緊機(jī)架,夾緊液壓缸和夾緊滑塊(上模座)以及下模座等主要部件,借助模具夾緊鍛件毛坯.水平鐓鍛部分包括前梁,水平立柱,后梁和水平拉桿組成的鐓鍛機(jī)架,鐓鍛液壓缸和鐓鍛滑塊(凸模支承座)等主要部件,用來實(shí)現(xiàn)熱毛坯的鐓鍛

3、成形.夾緊機(jī)架和鐓鍛機(jī)架均為預(yù)應(yīng)力組合機(jī)架結(jié)構(gòu)前梁為兩個(gè)機(jī)架的共用部分,把兩個(gè)相對獨(dú)立的部分結(jié)合起來,構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體.夾緊滑塊即上模座在前梁內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動.由于在鐓鍛和拔模時(shí)的承載要求,其導(dǎo)向結(jié)構(gòu)采用了楔塊式結(jié)構(gòu).上模座在前梁內(nèi)側(cè)八面導(dǎo)向,前后方向間隙可調(diào).該導(dǎo)向結(jié)構(gòu)承載能力強(qiáng),壽命長,調(diào)整方便.鐓鍛滑塊即水平滑塊的運(yùn)動沿水平立柱內(nèi)側(cè)導(dǎo)向.導(dǎo)向裝置為斜導(dǎo)軌間隙可調(diào)式結(jié)構(gòu).鍛造時(shí),局部加熱的鍛件毛坯由前梁方孔水平送入模膛,夾緊滑塊向下運(yùn)動,上下鍛模夾緊毛坯.鐓鍛滑塊向前推進(jìn),鐓鍛凸模使毛坯被加熱部分發(fā)生塑性變形.鍛造結(jié)束后,鐓鍛滑塊首先拔模返回,退至原位,然后夾緊滑塊回程,取出鍛件.至此,完

4、成一次工作循環(huán).結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.前梁前梁作為夾緊機(jī)架的空心立柱和鐓鍛機(jī)架的橫梁,其結(jié)構(gòu)與受力都比較復(fù)雜,其結(jié)構(gòu)如圖2所示.前梁采用鋼板焊接結(jié)構(gòu).對于夾緊機(jī)架和鐓鍛機(jī)架各有四根預(yù)應(yīng)力拉桿穿過,內(nèi)腔裝有上下模座.在鐓鍛過程中,鐓鍛力由上下模座傳給支承導(dǎo)向圖2前粱軸側(cè)簡圖向板板,通過支承導(dǎo)向板傳至前梁面板.回程時(shí),水平方向的拔模力通過導(dǎo)向板作用在前梁后面板上.由此可見,在鍛造過程中,前梁處于前后面板局部單板受力的狀態(tài).為改善這種狀態(tài),設(shè)計(jì)中采用了局部加強(qiáng)筋板和提高前梁整體抗載能力的措施.前梁在設(shè)計(jì)中,利用空間有限元方法對方案進(jìn)行分析,并以此修正設(shè)計(jì),使其在強(qiáng)度和剛度方面均滿足設(shè)計(jì)要求.2.液壓缸鐓鍛機(jī)鍛

5、坯夾緊和鐓鍛成形(下轉(zhuǎn)第ll頁)?9?力;厚向可自由變形,ot2o,而2是處于0”02和t2之間的壓應(yīng)力,即2>2>變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變見圖3.螺旋葉片輾軋機(jī)的結(jié)構(gòu)與調(diào)整fm-600型螺旋葉片輾軋機(jī)的傳動原理如圖4所示.電動機(jī)經(jīng)離合器傳動到變速箱,接著是一同步齒形帶,驅(qū)動二根軸,帶動蝸桿同速旋轉(zhuǎn).蝸桿驅(qū)動與錐輥裝配的蝸輪,使錐輥同步反向運(yùn)動.圖5為軋機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖通過調(diào)整主參數(shù)來實(shí)現(xiàn)各種尺寸葉片的軋制.kj十?州軋輥蝸輪城j生jjii?】n圖4fm-600型螺旋葉片輾壓機(jī)傳動原理圖1.楔形輥縫角度的調(diào)整圖5中調(diào)整螺栓,由控制表顯示出調(diào)整量.兩軋輥相對位置偏移為s,它決定了楔形輥縫的楔角

6、.當(dāng)s2=0時(shí),輥縫為一平行縫隙,即楔角為零.當(dāng)s2>0時(shí),由于錐輥的幾何因素決定,使輥縫上寬下窄,并隨s,變化而變化.2.調(diào)整楔形輥縫的大小圖5中油缸運(yùn)動,使楔鐵前后運(yùn)動,楔鐵位置靠控制表和行程開關(guān)來控制.楔鐵的運(yùn)動帶動了軋輥及主軸沿軸線作直線運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)了調(diào)整軋輥頂點(diǎn)至兩輥線距離s.的調(diào)整.s.的調(diào)整使輥縫在角度不變的情況下,產(chǎn)生了輥縫間隙的大小變化.v型槽楔鐵圖5螺旋葉片輾軋機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖3.調(diào)整鋼帶輸入高度h鋼帶輸入導(dǎo)向裝置具有一定量的高度調(diào)整功能,它的調(diào)整使鋼帶上頂至兩軋輥中心線的距離h0發(fā)生變化,進(jìn)而影響了輥縫的大小,還使得鋼帶的接觸變形區(qū)與非接觸變形區(qū)發(fā)生了變化.通過對參數(shù)h0

7、s.,s,的調(diào)整,就可以實(shí)現(xiàn)不同旋向不同葉片寬度螺距和外徑的螺旋葉片加工.目前存在的問題:由于螺旋葉片冷輾軋為錐輥異面不均勻壓下型的特殊輾軋成形原理,除了受到h.,s.s參數(shù)影響外,還受到材料性能及輾軋速度的影響.為了準(zhǔn)確控制尺寸,軋機(jī)還設(shè)置指輥和背輥,以扶正葉片角度.如此多的調(diào)整參數(shù)對調(diào)整葉片的尺寸是比較困難的.針對這一問題,在研究錐形異面冷輾軋成形機(jī)理的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了計(jì)算機(jī)輔助調(diào)整與控制的應(yīng)用,取得成功,使我國螺旋葉片加工水平步入國際先進(jìn)水平.(上接第9頁)分別是由兩個(gè)法蘭支承式液壓缸來實(shí)現(xiàn)的,圖3為夾緊液壓缸的結(jié)構(gòu).圖3夾緊液壓缸結(jié)構(gòu)簡圖對夾緊液壓缸和鐓鍛液壓缸均采用如圖3所示的活底液壓缸結(jié)構(gòu),解決了兩個(gè)問題:a.采用活底液壓缸結(jié)構(gòu),不僅從根本上解決了整體液壓缸結(jié)構(gòu)在缸底過渡部分的應(yīng)力集中問題,而且簡化了液壓缸毛坯制造工藝,方便了機(jī)械加工;b.采用活底液壓缸結(jié)構(gòu),可以在不增加機(jī)架開問的情況下實(shí)現(xiàn)方便更換密封,使液壓機(jī)結(jié)構(gòu)更加緊湊.對于法蘭支承式液壓機(jī),采用活底液壓缸結(jié)構(gòu)無疑會對缸體的強(qiáng)度和剛度有所消弱.這就要求尋求合理的缸底結(jié)構(gòu)型式來滿足設(shè)計(jì)指標(biāo).本機(jī)采用了由缸底,卡鍵,壓環(huán)和緊固螺檢