Transformação técnica do sistema hidráulico da prensa hidráulica de quatro colunas Y32-200T

Máquina de prensa hidráulica de quatro colunas, máquina de prensa hidráulica de quatro colunas Y32-200T pode ser usada no processamento de peças metálicas como perfuração, estampagem profunda e flangeamento. No processo de uso real, descobrimos que seu escopo de aplicação é limitado e é impossível realizar estampagem profunda e estampagem e termoformagem de forjamento multidirecional. Para fazer pleno uso do equipamento original, decidiu-se transformá-lo como um todo e ampliar seu campo de aplicação, substituindo o menor número possível de peças. Esta transformação é baseada principalmente na prensa hidráulica de quatro colunas Y32-200T para adicionar um suporte de blank e um dispositivo de conformação lateral para se adaptar ao forjamento multidirecional. O conteúdo da transformação do sistema hidráulico é o seguinte: determinar os parâmetros técnicos de suporte de blank e conformação lateral; O cálculo do tamanho do cilindro hidráulico do dispositivo lateral e do cilindro hidráulico de formação lateral, o projeto esquemático do sistema hidráulico.

1. Determinação dos parâmetros técnicos

Máquina de prensa hidráulica de quatro colunas,A estrutura da máquina de prensa hidráulica de quatro colunas Y32-200T é mostrada na Figura 1. Seus principais parâmetros técnicos: força nominal 2000kN; força de ejeção 240kN; curso deslizante 800mm; curso de ejeção 200mm; área efetiva da mesa (1000×900) mm; velocidade do curso vazio deslizante 90mm/s; velocidade do curso de trabalho deslizante 7～14mm / s; a velocidade de retorno do controle deslizante é de 60 mm/s; a distância máxima entre o controle deslizante e a mesa é de 1000mm, e a pressão do fluido de trabalho é de 25MPa.

Figura 1 —— Diagrama esquemático da máquina de prensa hidráulica de forjamento de matriz multidirecional

De acordo com os requisitos de transformação, dois dispositivos hidráulicos de retenção da peça bruta são adicionados à fundação original. O dispositivo de retenção em branco é instalado sob a viga superior. Os principais parâmetros técnicos são os seguintes: força de retenção da placa 500kN; suporte em branco curso máximo de trabalho 200mm; suporte vazio funcionando Velocidade de curso 7 ～ 14mm / s; velocidade de retorno do controle deslizante 40mm / s; a distância máxima entre o suporte da placa e a mesa é 850 mm.

Máquina de prensa hidráulica de quatro colunas, levando em consideração a área efetiva da mesa de trabalho da máquina de prensa hidráulica original e a faixa de força de formação do forjamento multidirecional para teste, os parâmetros técnicos do dispositivo de formação lateral unilateral são os seguintes: força nominal 1000kN; curso de trabalho deslizante 300mm; velocidade do curso de trabalho do slider 7～14mm/s; a altura central do cilindro de formação lateral é de 550mm.

2. Projeto estrutural do cilindro hidráulico de suporte em branco e cilindro hidráulico de formação lateral

(1) Visão geral do projeto da estrutura do cilindro hidráulico

O projeto da estrutura do cilindro hidráulico inclui o tipo, tamanho e método de suporte do cilindro hidráulico. Isso ocorre porque o cilindro hidráulico é o atuador da prensa hidráulica, a potência de saída suporta a carga e também é um componente que é fácil de falhar na prensa hidráulica. Escolher a estrutura adequada do cilindro, especificações e métodos de suporte do cilindro hidráulico pode não apenas garantir a ação precisa do cilindro hidráulico, mas também prolongar a vida útil do cilindro hidráulico. Ao projetar a estrutura do cilindro hidráulico, a escolha de sua forma estrutural geralmente depende do modo de suporte do cilindro hidráulico na prensa hidráulica, e as especificações e modelos do cilindro hidráulico são calculados e determinados de acordo com a pressão total de trabalho do cilindro hidráulico. máquina de prensa hidráulica.

(2) Projeto da estrutura do suporte em branco

Devido à limitação da estrutura principal da máquina de prensa hidráulica Y32-200T, o cilindro hidráulico do suporte em branco não pode ser instalado de forma fixa na viga superior, então optamos por instalar uma chapa de aço de 150 mm de espessura na viga móvel e processar através de furos na chapa de aço. Juntos, a superfície cilíndrica da parede externa do cilindro hidráulico é instalada em cooperação com o furo passante na placa de aço. Por se tratar de uma pequena prensa hidráulica, o cilindro do pistão é usado como suporte do blank.

1) Cálculo do diâmetro interno do suporte do blank. Como é conhecido pela fórmula ①, o diâmetro interno do cilindro hidráulico é determinado pela pressão nominal do suporte do blank e pela pressão do fluido hidráulico do sistema hidráulico. A pressão nominal F é 500kN, a pressão hidráulica P = 20MPa e o D1 calculado é 180mm.

D1 = √4F / πP ①

2) Cálculo do diâmetro do pistão do suporte do blank. A relação entre o diâmetro do pistão do suporte do blank e seu diâmetro interno é mostrada na fórmula ②, onde o quase está relacionado à pressão de trabalho P. Quando a pressão de trabalho P é maior ou igual a 20 MPa, o quase = 2,3, então o diâmetro do pistão d = 0,75D1, d é arredondado para 135mm.

d = D√Φ-1 / φ ②

3) Cálculo do diâmetro externo do suporte do blank. Sabe-se que o diâmetro interno do cilindro hidráulico D1 = 55mm. Como o material do cilindro hidráulico usa o 35º cilindro, a tensão admissível do material é σ = 200MPa, e o diâmetro externo do cilindro hidráulico calculado pela fórmula ③ é 210mm.

D2 = D1√σ / σ-√3P ③

4) Verifique a força de retorno do suporte do blank. O cilindro hidráulico precisa superar sua própria gravidade, atrito e outros fatores ao retornar. A força de retorno geral é de 10% a 20% da pressão nominal. A força de retorno do suporte do blank calculado pela fórmula ④ é de 247kN, que atende aos requisitos do projeto.

F1 = π (D1²-d²) P / 4 ④

(5) Determinação de outras dimensões do suporte em branco. Espessura da parede: δ = (D2-D1) / 2 = 15mm, espessura do fundo do cilindro: t1 = (1,5～2) δ, pegue t1 = 30mm, espessura do flange: t2 = (1,5～2) δ, pegue t2 = 30mm.

(3) Projeto estrutural do cilindro de formação lateral

O cilindro de formação lateral adota a configuração simétrica do cilindro do pistão e adota o tirante para suportar a conexão, o corpo do cilindro é fixado na base de suporte lateral e a base de suporte lateral é conectada à base da prensa hidráulica. A pressão nominal do cilindro de formação lateral é de 1000kN e a pressão hidráulica é de 25MPa. Os parâmetros técnicos relevantes do cilindro de formação lateral podem ser obtidos a partir da fórmula de cálculo dos parâmetros do cilindro hidráulico acima. Os parâmetros técnicos do cilindro hidráulico do suporte do blank e do cilindro de formação lateral são mostrados na Tabela 1.

Tabela 1——Parâmetros técnicos do suporte do blank e do cilindro de formação lateral

3. Projeto do sistema hidráulico

O projeto do sistema hidráulico inclui duas partes, uma é o projeto do sistema hidráulico na direção vertical composta do cilindro de retenção da peça bruta e do cilindro principal e do cilindro de ejeção, e a outra é o projeto do sistema hidráulico do cilindro hidráulico de formação lateral.

(1) Projeto de circuito hidráulico da máquina de prensa hidráulica de dupla ação

Devido à consideração de manter o sistema hidráulico da prensa hidráulica Y32-200T original, dois circuitos hidráulicos de cilindros de suporte cego são adicionados ao sistema original para formar o circuito hidráulico da prensa hidráulica de dupla ação.

O processo de trabalho da prensa hidráulica na direção vertical é o seguinte: O curso vazio do cilindro mestre é rapidamente para baixo. Quando o suporte do blank desliza para perto do blank, o cilindro mestre desce lentamente. O suporte do molde fornece força variável do suporte do molde e o molde é completado. Depois disso, o sistema libera a pressão e o cilindro principal aciona a viga móvel para trás, que sobe até uma certa distância após o retorno do suporte cego, e então ejeta o cilindro para ejetar o produto, completando um ciclo de trabalho.

1.4.7. Filtro 2. Motor 3. Refrigerador 5. Bomba de pistão variável 6.8.21. Válvula de retenção

9.22. Válvula de transbordamento 10.11.12.13.15.18.19. Válvula direcional 14.16.23.24. Válvula de enchimento 17. Válvula de retenção de controle hidráulico 20. Válvula de equilíbrio

Figura 2——Circuito hidráulico vertical da prensa hidráulica

Pode-se observar na Figura 2 que o sistema hidráulico utiliza um sistema de controle proporcional eletro-hidráulico e controle de programação PLC. De acordo com o sinal de deslocamento definido pelo sistema, ele envia comandos correspondentes para controlar as ações sequenciais de cada atuador no sentido vertical. A bomba hidráulica é uma única bomba de êmbolo variável, que também satisfaz as condições de trabalho do cilindro de ejeção rápida de baixa pressão e da velocidade lenta de alta pressão do cilindro principal e do cilindro do suporte vazio, economizando energia do sistema. A fim de reduzir a vibração e o impacto do sistema durante a comutação, uma válvula de estouro 22 é adicionada para o estouro e alívio de pressão. A inversão e a parada do dispositivo de retenção da placa são controladas pelas duas funções centrais da válvula 11 e da válvula 12, que são válvulas de reversão de quatro vias de três posições do tipo O. Ao encher.

(2) Projeto do sistema hidráulico do cilindro hidráulico de formação lateral

O dispositivo de conformação lateral é usado principalmente para a conformação de forjamento a quente multidirecional. Porque no processo de forjamento a quente multidirecional, a temperatura do blank tem uma grande influência na força durante a formação e na linha de fluxo do produto metálico após a formação, então ao formar o produto de forjamento a quente, o sistema hidráulico lateral é necessário para poder trabalhar rápido para completar a extrusão do blank, e deve ter a função de manter a pressão. Ao mesmo tempo, devido às diferentes formas dos lados esquerdo e direito das peças de forjamento a quente, a força necessária e o tempo de formação também são diferentes, de modo que o sistema hidráulico é necessário para poder acionar os cilindros esquerdo e direito independentemente , e a pressão é oposta, velocidade ajustável.

O processo de trabalho da prensa hidráulica na direção horizontal é o seguinte: os cilindros hidráulicos esquerdo e direito são rapidamente avançados - peças extrudadas - mantendo a pressão - liberando pressão - os cilindros hidráulicos em ambos os lados são retraídos simultaneamente.

A Figura 3 é o diagrama do sistema hidráulico do dispositivo de formação lateral. Pode-se ver na figura que os cilindros hidráulicos esquerdo e direito são acionados independentemente por suas bombas variáveis, e sua velocidade pode ser ajustada pelo fluxo da bomba variável; Limitar a pressão máxima do sistema hidráulico dos cilindros esquerdo e direito; durante o curso de retorno, a fim de reduzir o impacto durante a comutação, as válvulas de alívio 8 e 17 são instaladas no curso de retorno, respectivamente. Os cilindros esquerdo e direito podem trabalhar de forma independente e liberar pressão, ou podem ser conectados comutando as válvulas direcionais 21 e 22 para obter sincronização de trabalho e alívio de pressão.

1.11. Filtro 4.13. Refrigerador 2.12. Bomba de pistão variável

3.7.15.18. Válvula de retenção 6.8.16.17. Válvula de transbordamento 9.10.19.20.21.22. Válvula direcional solenóide

Figura 3 —— Circuito hidráulico do dispositivo lateral

A partir do projeto do sistema hidráulico, pode-se ver que no processo de formação de matriz multidirecional da máquina de prensa hidráulica, os três processos de formação a seguir podem ser selecionados de acordo com os requisitos do processo: primeiro, a direção vertical é formada, em seguida, a direção horizontal e, finalmente, o molde é aberto para cima e para baixo, esquerda e direita Ejeção; em segundo lugar, a direção horizontal é formada primeiro e, em seguida, a direção vertical é formada e, em seguida, o molde é ejetado; terceiro, a direção horizontal e a direção vertical são formadas juntas e o molde é ejetado.

4. Resumo

(1) De acordo com os principais parâmetros técnicos da prensa hidráulica Y32-200 T, os parâmetros técnicos do suporte do blank e do dispositivo de formação lateral são determinados com base no uso máximo do equipamento original.

(2) Com base nisso, selecione o tipo de cilindro hidráulico correspondente e calcule suas principais especificações e parâmetros do modelo.

(3) De acordo com os requisitos das condições de trabalho, o diagrama do sistema hidráulico da direção de moldagem vertical e o diagrama do sistema hidráulico da direção de moldagem lateral são projetados e três planos de processo para forjamento multidirecional são propostos.

Após a transformação geral da máquina de prensa hidráulica, ela é aplicada à moldagem a quente de forjamento multidirecional real da biela, que pode atender aos requisitos tecnológicos de formação de produto, e a faixa de aplicação da máquina de prensa hidráulica tem sido muito melhorou.