路 斌,王和平

無極自動液壓冷拔機(jī)

路 斌,王和平

(淮北礦業(yè)集團(tuán),安徽淮北 235000)

液壓冷拔機(jī)是冷拔加工的核心設(shè)備,傳統(tǒng)的液壓拔機(jī)造價高,體積和占地面積大,且所拔制工件長度受液壓主油缸行程的制約。無極液壓拔機(jī)利用較小行程、較小缸徑的油缸,采用雙缸步進(jìn)式拉拔,可以拔制缸徑較大而長度幾乎不限的工件,實現(xiàn)低投資,低風(fēng)險,高效率。

液壓冷拔機(jī);雙缸作用;步進(jìn)拉拔;長度無極

0 問題提出

冷拔加工以其生產(chǎn)效率高,表面質(zhì)量好,機(jī)體強(qiáng)度高、無屑加工、材料利用率高等特點,為廣大相關(guān)行業(yè)所推崇。但目前國內(nèi)外常規(guī)冷拔機(jī)的主油缸必須是大口徑、大行程油缸,為特種加工件,造價較高,整機(jī)結(jié)構(gòu)龐大,總造價約200萬元以上,技術(shù)相對封閉,給冷拔加工行業(yè)設(shè)下一道較高的門檻。特別是一般中小企業(yè)不便問津,限制了行業(yè)的發(fā)展。大量可以冷拔加工的產(chǎn)品,不得不采用有屑加工的老工藝,高耗低效。再者,傳統(tǒng)的液壓冷拔機(jī)受主油缸行程的制約,超長的管坯要截割,由于拔管工藝中真正用于拉拔的時間很短,而各種準(zhǔn)備和輔助時間較長,這樣生產(chǎn)效率就成倍降低,料頭的增加,材料利用率也相應(yīng)降低。為此,如何降低設(shè)備投入門檻,打破液壓拔機(jī)主油缸長度的制約,降低冷拔加工成本,有利于冷拔無屑加工工藝的普及,是業(yè)內(nèi)人士應(yīng)該解決的問題。本文介紹一種造價低廉、拉拔長度幾乎不受限的液壓自動冷拔機(jī)的設(shè)計方案,供同行參考。

1 無極液壓拔機(jī)的工作原理

冷拔加工本身的特點決定它允許工件在不出模的狀態(tài)下非連續(xù)作業(yè),因此可以將冷拔機(jī)設(shè)計成步進(jìn)式拔機(jī),以實現(xiàn)對較長工件的拔制。同樣利用液壓力做動力源,為了避免用大缸徑油缸帶來的設(shè)備成本負(fù)擔(dān),可以考慮用多缸作業(yè),一般選兩個液壓缸同步工作,特別用活塞腔的推力做動力。這樣,相同的拉拔力,缸徑可以減小很多,而且方便實現(xiàn)步進(jìn)作業(yè)。用桿腔做回程,空程回復(fù)速度快,有利于提高生產(chǎn)效率。

2 無極液壓拔機(jī)的構(gòu)造

無極液壓拔機(jī)結(jié)構(gòu)較簡單,如圖1所示,一般由液壓缸、模座、橫梁、機(jī)架、送料機(jī)構(gòu)、牽引機(jī)構(gòu)、芯桿及往復(fù)系統(tǒng)、泵站、操作臺、模具等組成。將兩個液壓缸排在兩側(cè),選擇的兩個液壓缸直徑和行程要盡量一致,最好做同步處理。液壓缸一端固定在機(jī)架上,橫梁固定在兩個液壓缸活柱端,中間是牽引機(jī)構(gòu),托料架等。大致結(jié)構(gòu)和功能如下:

1)主液壓缸用以驅(qū)動工件拔制的動力裝置,它和一般液壓缸制造工藝一致,也可以用普通液壓缸改制,用液壓油或乳化液等介質(zhì)工作。

2)模座模座是整個拔機(jī)要求較高的部件,它用以固定外模、承受拉拔力。尺寸一般比傳統(tǒng)的冷拔機(jī)模座小,外形即是一個矩形板,鏜個臺階錐孔,可用鑄件或結(jié)構(gòu)件制作。

3)機(jī)身機(jī)身一般為結(jié)構(gòu)件,主要用來連結(jié)固定模座和液壓缸,其次是托料裝置等機(jī)構(gòu)。機(jī)身比傳統(tǒng)的冷拔機(jī)短而且簡單的多,幾乎沒有特殊要求,前部設(shè)有和牽引機(jī)構(gòu)匹配的滑道。機(jī)身設(shè)有推裝料系統(tǒng),芯桿自動往復(fù)系統(tǒng)等。

4)橫梁用來牽引拉桿以起到拉拔工件的目的。設(shè)有自動離合機(jī)構(gòu),合上時鎖緊牽引桿,帶動工件前進(jìn),活塞桿回程時,離合機(jī)構(gòu)自動打開,橫梁回程,而拉桿和工件不動。

圖1 無極自動冷拔機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

5)牽引機(jī)構(gòu)是用來夾緊和拖動工件的裝置,它主要由夾頭和拉桿組成,夾頭一般是自動夾緊,建議設(shè)計成帶自動錐心的全自動型夾具。它可以免除放置和取出防扁錐心的時間,減少了大量的輔助工時。拉桿要有定位機(jī)構(gòu)等。

6)模具冷拔模具是影響拔制件尺寸質(zhì)量的主要部分。和普通冷拔機(jī)的模具相似,分內(nèi)模和外模。模具的形式按不同的要求進(jìn)行設(shè)計。主要通過模具的外形、變形區(qū)角度、定徑帶尺寸、模具的材料、硬度、表面精度、減磨性、內(nèi)外模的相對位置度要素的設(shè)計與控制等,來影響工件的尺寸和質(zhì)量,以及所需拔制力的大小。

3 無極液壓拔機(jī)的工作過程

外模固定在模座上,對管子工件,需要內(nèi)模時,將內(nèi)模固定在內(nèi)拉桿一端,置于工件端部。拔制工件時,先將工件越過外模,用牽引機(jī)構(gòu)的夾具固定,定位器夾緊,操作液壓缸活塞桿伸出,通過固定在活塞桿端部的橫梁帶動牽引機(jī)構(gòu)使工件前進(jìn),實現(xiàn)冷拔加工。當(dāng)活塞桿全伸出后,定位器松開,再帶動橫梁返回,進(jìn)行第下一次拉拔,直至工件全部拔出,一次工序完成。

4 結(jié)論

無極自動液壓冷拔機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡單,造價低廉、占地面積較小,操作簡便,利用價值較高,是一種全新理念的液壓拉拔設(shè)備,有利于促進(jìn)冷拔無屑加工工藝的發(fā)展,根據(jù)目前在用的無極液壓拔機(jī)來看,拔制效率和質(zhì)量與常規(guī)冷拔機(jī)相當(dāng),但造價幾乎只是常規(guī)拔機(jī)的五分之一。

責(zé)任編輯:訾興建

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路斌(16622),男,安徽淮北人,淮北礦業(yè)集團(tuán)工程師。研究方向:液壓設(shè)備現(xiàn)場技術(shù)應(yīng)用及技術(shù)管理。