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    深圳連成旺五金制品有限公司

    自由鍛造設(shè)備簡介


    作者:連昇旺鍛造     日期:2022-05-27     人氣:
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    自由鍛造液壓機

    1,自由鍛造液壓機的工作原理

            液壓機是利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強傳動的機械,以液體為工作介質(zhì),用來傳遞能量以實現(xiàn)各種工藝的機器。

            自由鍛造液壓機又稱鍛造液壓機,用于完成自由鍛造工藝,即在被壓機的工作缸壓力作用下,通過上、下砧和一些簡單的通用工具,使鋼錠或鋼坯產(chǎn)生塑性變形,以獲得所需形狀和尺寸的鍛件。

            液壓機的規(guī)格一般用公稱工作力(MN)表示。以前鍛造用液壓機多是水壓機,現(xiàn)在逐漸被油壓機取代。

            液壓機的工作原理:(見圖11-8)大、小柱塞的面積分別為S2、S1,柱塞上的作用力分別為F2、F1。根據(jù)帕斯卡原理,液體壓強各處相等,即

    F2/S2=F1/S1=p;

    F2=F1(S2/S1)。

    2, 自由鍛造液壓機的結(jié)構(gòu)

    ①結(jié)構(gòu)形式

            液壓機一般由本體(主機)、動力系統(tǒng)及液壓控制系統(tǒng)三部分組成。

            最常見的液壓機本體結(jié)構(gòu)是三梁四柱上傳動式?,F(xiàn)以鍛造水壓機為例,其結(jié)構(gòu)簡圖所示。它由上橫梁1、下橫梁3、4個立柱2和16個內(nèi)外螺母組成一個封閉框架,框架承受圭部工作載荷。工作缸固定在上橫梁1上,工作缸內(nèi)裝有工作柱塞君,它與活動橫梁7相連接?;顒訖M梁以4個立柱2為導向在上下橫梁之間往復運動。在活動橫梁的下表面上,一般固定有上砧(上模),而下砧(下模)則固定于下橫粱上的工作臺上。當高壓液體進人工作缸后,在工作住塞上產(chǎn)生很大的壓力,并推動工作栓塞、活動橫梁及上砧向下運動,使工件(鍛件)5在上、下砧之間產(chǎn)生塑性變形,此時回程缸4內(nèi)通低壓液體并徘出工作液體?;爻谈?固定在下橫梁上,回程柱塞6與活動橫梁相連接?;爻虝r,工作缸通低壓液體,高壓液體進人回程缸,推動回程往塞6向上運動,帶動活動橫梁回到原始位置,完成一個工作循環(huán)。

    1-上棧梁  2-立柱中 3-下橫

    4-回程缸  5-工件  6-回缸柱塞

    7-活動橫梁 8-工作柱塞 9-工作缸

            動力系統(tǒng)主要提供液壓機本體工作時所需要的高壓液體,并接收回程排回的低壓液體,此外,對工作液體進行檢測、過濾、攪拌及冷卻,以保證工作液體處于最佳工作狀態(tài)。動力系統(tǒng)分為泵直接傳動和泵蓄勢器傳動兩種類型。

            自由鍛造液壓機的結(jié)構(gòu),按作用力的方向區(qū)分,液壓機有立式和臥式兩種。多數(shù)液壓機為立式,擠壓用液壓機則多用臥式。按結(jié)構(gòu)型式分,液壓機有雙柱、四柱、八柱、焊接框架和多層鋼帶纏繞框架等型式,中、小型立式液壓機還有用C型架式的。C型架式液壓機三面敞開,操作方便,但剛性差。焊接框架式液壓機剛性好,前后敞開,但左右封閉。在上傳動的立式四柱自由鍛造液壓機中,油缸固定在上梁中,柱塞與活動橫梁剛性連接,活動橫梁由立柱導向,在工作液的壓強作用下上下移動。橫梁上有可以前后移動的工作臺。在活動橫梁下和工作臺面上分別安裝上砧和下砧。工作力由上、下橫梁和立柱組成的框架承受。采用泵-蓄能器驅(qū)動的大、中型的自由鍛水壓機常采用三個工作缸,以得到三級工作力。工作缸外還設(shè)有向上施加力的平衡缸和回程缸。

    ②技術(shù)參數(shù)

            a.公稱力P(主參數(shù))它反映了液壓機的主要工作能力,代表液壓機名義上能發(fā)出的最大力量。在數(shù)值上等于工作液體名義最大壓力和工作柱塞總工作面積的乘積(取整)。

            b.最大凈空高H  指活動橫梁停在上極限位置時,從工作臺上表面到活動橫梁下表面的距離。最大凈空高度反映液壓機在高度方向上工作空間的大小。

            c.最大工作行程S  機架或活動橫梁能夠移動的最大位移。

            d.柱間凈空距(AxB)機架在工藝位置兩立柱內(nèi)側(cè)之間的最小凈尺寸,見表11-6。

            e.移動工作臺面尺寸(長x寬)此尺寸反映液壓機平面尺寸上工作空間的大小。

            f.活動部分移動速度  分為鍛造加壓鍛造加壓速度、空程下行速度與回程速度。它的變化范圍很大,如鍛造液壓機要求鍛造加壓工作行程速度較高,可達50~150mm/s;空程下行速度與回程速度一般較高,以提高生產(chǎn)率。

            g.回程力  回程力由活塞缸下腔活塞工作面積或單獨設(shè)置的回程缸來實現(xiàn)。

            h.允許最大偏心距  在液壓機上進行的許多工藝操作中,往往要承受偏心載荷。

            i.移動工作臺尺寸及行程

            g.頂出力P1與頂出行程S1

    3、最常見的鍛造液壓機的本體結(jié)構(gòu)形式

            按結(jié)構(gòu)形式現(xiàn)主要分為:單柱式(C型);雙柱;四柱式;臥式;立式框架等。

    ①單臂式鍛造液壓機(C形單柱式機架)結(jié)構(gòu)

            這種機架的主要特點是結(jié)構(gòu)比較簡單,工作區(qū)域?qū)挸?,工作時可以從三面接近壓機,操作方便。小型鍛造液壓機中常采用C形單柱式機架,如圖所示,為缸動式結(jié)構(gòu),不動的工作柱塞1固定在用四根拉桿3與單往機架9連接的梭梁2上,而工作缸6可以在單柱機架的導向裝置回中作上、下往復運動,工作缸的底部固定有上砧。兩個回程缸7則固定在機架上,回程時,回程缸柱塞5通過活動橫梁旱帶動工作缸一起向上作回程運動。這種小型幢造液壓機也但空氣錘一樣,工人操作鍛件很方便。

            單臂式鍛造液壓機屬于小型鍛造液壓機,其公稱力為3.15~8MN,如3.15MN鍛造液壓機相當于2t自由鍛錘的鍛造能力;5MN鍛造液壓機則相當于5t自由鍛錘。

    1-工作柱塞 2-橫梁 3-拉桿 4-活動橫梁 5-回程柱塞6-工作缸 7-回程缸 8-導向裝置 9-機架

    ②三梁四柱式上傳動鍛造液壓機結(jié)構(gòu)

            這是最常見的結(jié)構(gòu)形式,廣泛應用于各種用途的液壓機中,其結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。在這種結(jié)構(gòu)中,回程缸11固定于上橫梁3的兩側(cè),回程時,高壓液體進人回程缸,推動回程柱塞10向上運動,通過其頂部小橫粱9及拉桿12,帶動活動橫梁向上回程。上、下橫梁與立柱應組成一個剛性封閉框架,它要承受液壓機的全部工作載荷,不應有任何松動,因此液壓機的地基是不承受工作載荷的。其技術(shù)參數(shù)如圖所示。

            1-工作缸  2-工作柱塞  3-上橫梁  4-立柱  5一活動橫梁 6-上砧

            7-下砧 8-下橫梁 9-小橫梁 10-回程柱塞 11一回程缸 12一拉桿

    ③雙柱下拉式鍛造液壓機結(jié)構(gòu)

            在上傳動三梁四柱式結(jié)構(gòu)中,液壓機本體的重心高出地面很多,穩(wěn)定性較差。近年來,中小型鍛造液壓機每分鐘的鍛造次數(shù)已可達80~100次,如仍用上述結(jié)構(gòu),快速鍛造時,機架晃動很大。20世紀60年代開始,出現(xiàn)下拉式(下傳動)結(jié)構(gòu),下拉式(下傳動)又分為分體組合機架和整體機架。

            分體組合機架,如圖所示,它由兩根立柱3及上、下校梁l、6組成一個可運動的封閉框架,3個工作缸安裝在下橫梁6上,也隨框架一起運動,而3工作柱塞7則固定在不動的固定梁5上。固定梁上還裝有立柱3的導套和回程缸4,框架以一定的角度(如30度)斜向布置。

    下拉式結(jié)構(gòu)有以下優(yōu)點:

            1)壓機本體重心低,幾乎與地面水平接近,因此穩(wěn)定性好。

            2)工作缸在地面以下,地面上幾乎沒有什么管道,當用油為工作介質(zhì)時,不易著火,比較安全。管道連接處不受機架晃動或機架變形的影響,不易損壞。

            3)上橫梁寬度不取決于工作缸的外徑。因此上橫梁可以做的比較窄,便于操作。

            4)框架按一定角度的斜線布置,在縱、橫兩個方向上可方便地布置移動工作臺及橫向移砧裝置,操作工人有交寬的工作視野,液壓機的輸助工具也有較大的工作室間。

            5)液壓機地面上高度較小,可安裝在高度交低的車間里。

    下拉式結(jié)構(gòu)有以下缺點:

            1)地坑深度加深很多,地下工作量交多。

            2)運動部分質(zhì)量較大,慣性大。

            由干下拉式結(jié)構(gòu)具有較多的優(yōu)點,隨著快速鍛造壓機的發(fā)展,在中小型鍛造液壓機中,得到比較廣泛的采用。

            雙柱式機架比四柱式機架具有鍛造空間大、壓機司機視野開闊,鍛造天車容易接近壓機中心,鋼錠送進及取出均較為方便等優(yōu)點。

    4,其它結(jié)構(gòu)形式的鍛造液壓機本體結(jié)構(gòu)形式

            雙柱下拉式快鍛液壓機曾得到很快發(fā)展,成為中、小型快鍛液壓機的主要形式。但其基本弱點是運動部分質(zhì)量、慣性太大,以及主要部件位于地下,不易觀察及檢修,而且要求很深的地下空間,也不利于用于取代車間現(xiàn)有的鍛錘。

            20世紀70年代中期,英國戴維(Davy)公司開發(fā)了一種新型的、適用于快速鍛造的雙柱上傳動鍛造液壓機。

            這種結(jié)構(gòu)的液壓機機架為預應力結(jié)構(gòu),立柱由柱套8及拉桿9組成組成,上橫梁6與下橫梁10通過拉桿9及其兩端的螺母于帶有支承套的柱套8預緊成一個剛性封閉框架。立柱的柱套抗彎剛度好,主要支承受偏心鍛造時的彎矩,而拉桿則僅承受軸向拉力。如圖11-23所示,柱套為空心梯形截面,活動橫梁以小形導軌在兩邊柱套的四個斜平面上導向,導向面的間隙是可以調(diào)節(jié)的。這種結(jié)構(gòu)剛性好,穩(wěn)定性好,而運動部慣性又比下拉式小,因此快速鍛造時穩(wěn)定好。

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