范文革

摘要：為保證敞車下側(cè)門(mén)的成形質(zhì)量，敞車下側(cè)門(mén)在壓制時(shí)需壓邊。針對(duì)在封頭專用壓力機(jī)上壓制敞車下側(cè)門(mén)時(shí)，因滑塊結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、頂出缸功能限制等難以實(shí)現(xiàn)壓邊的問(wèn)題，制做安裝在壓力機(jī)上滑塊上帶有壓邊功能的上模座墊，配合模具完成了下側(cè)門(mén)的壓制。

關(guān)鍵詞：下側(cè)門(mén);封頭壓力機(jī);壓邊;上模座墊

1、前言

敞車是鐵路運(yùn)輸?shù)闹饕囆椭?，主要用于運(yùn)輸煤炭、鐵礦石、木材、鋼材等大宗貨物。下側(cè)門(mén)為敞車車體主要部件，結(jié)構(gòu)如圖（1），材質(zhì)Q450NQR1，技術(shù)要求為成形后不得皺折、拉裂等沖壓缺陷，平面度不大于3mm/m2。

2、工藝分析

下側(cè)門(mén)為典型的大型起伏成形件，工藝流程為開(kāi)平（3倍尺） → 拋丸、涂水性預(yù)處理漆→剪床下料→壓形→修邊。其中壓形工序?yàn)橄聜?cè)門(mén)制造的主要工序，對(duì)下側(cè)門(mén)質(zhì)量起關(guān)鍵影響。

為防止板料起皺，保證工件平面度要求，下側(cè)門(mén)壓形時(shí)需進(jìn)行壓邊。經(jīng)工藝分析，下側(cè)門(mén)下料毛坯尺寸1400mm×1100mm×5mm，壓邊力約130噸，成形力約2250噸。

3、壓形設(shè)備

根據(jù)既有設(shè)備配置，敞車下側(cè)門(mén)壓形用設(shè)備為25/17MN封頭專用壓力機(jī)。該壓力機(jī)用于鍋爐容器大型封頭的冷沖壓成形，

25/17MN壓力機(jī)為雙滑塊結(jié)構(gòu)，外滑快為壓邊滑快，以立柱導(dǎo)向，外型尺寸4000mm×4000mm，壓力在系統(tǒng)壓力3.5～31.5MP范圍內(nèi)可進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，當(dāng)系統(tǒng)最大壓力為31.5MPa時(shí)可產(chǎn)生2000噸的壓邊力。內(nèi)滑塊為拉伸滑快，以外滑快導(dǎo)向，外型尺寸Φ2700mm，公稱力2500噸。內(nèi)外滑塊的最大開(kāi)口高度3500mm，內(nèi)外滑塊的工作行程2300mm，內(nèi)、外滑塊最大相對(duì)行程1250mm。壓力機(jī)的下橫梁底部配置公稱力300噸的頂出缸用于封頭壓制完后將封頭頂出。將內(nèi)、外滑塊鎖緊，25/17MN壓力機(jī)亦可做單動(dòng)壓力機(jī)使用，單動(dòng)最大壓力為4000噸。

4、壓邊分析

成形件常采用的壓邊方式有：（1）在模具上利用彈性元件（彈簧、聚胺脂橡膠）進(jìn)行壓邊;（2）壓力機(jī)為雙動(dòng)壓力機(jī)時(shí)，采用壓邊滑塊壓邊;（3）利用壓力機(jī)上配置的液壓墊進(jìn)行壓邊。

成形件在壓形開(kāi)始時(shí)起皺趨勢(shì)最大，所需壓邊力也最大，隨著壓形的進(jìn)行，起皺的趨勢(shì)逐漸減小，所需壓邊逐漸減小。當(dāng)25/17MN壓力機(jī)以單動(dòng)使用，在模具上利用彈性元件壓邊時(shí)，壓形開(kāi)始時(shí)，彈性元件產(chǎn)生的壓邊力為彈性元件的預(yù)壓縮力，預(yù)壓縮力常常較小，而隨著壓形的進(jìn)行，彈性元件被壓縮，產(chǎn)生的壓邊力增大。利用彈性元件進(jìn)行壓邊與壓形工藝需要的壓邊力相反，難以保證工件質(zhì)量要求。

該壓力機(jī)雖為雙動(dòng)壓力機(jī)，但滑塊為內(nèi)、外結(jié)構(gòu)，壓制下側(cè)門(mén)用外滑塊壓邊時(shí)，外滑塊的內(nèi)孔直徑Φ2700mm，而板料的壓邊為1400mm×1100mm與1210mm×800mm環(huán)型框區(qū)域，外滑塊與壓邊區(qū)尺寸相差較大，實(shí)現(xiàn)壓邊需制作結(jié)構(gòu)復(fù)雜、龐大的傳力座。同時(shí)壓力機(jī)的外滑塊的壓邊力在220～2000噸范圍內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，加上外滑塊和模具的重量在80噸以上，因此相比需要130噸的壓邊力來(lái)說(shuō)，外滑塊產(chǎn)生的壓邊力只需50噸，壓邊力太小造成壓邊力設(shè)定、控制困難。

通用單動(dòng)壓力機(jī)一般配置液壓墊，通過(guò)液壓墊實(shí)現(xiàn)成形件的壓邊。該封頭壓力機(jī)的頂出缸，只有頂出功能，沒(méi)有液壓墊功能，不能實(shí)現(xiàn)壓邊。

因此，解決壓邊問(wèn)題是在封頭壓力機(jī)上制造下側(cè)門(mén)的關(guān)鍵。

5、壓邊裝置

為得到可靠、穩(wěn)定、可調(diào)的壓邊力，解決下側(cè)門(mén)和其它大中件壓形時(shí)的壓邊問(wèn)題，制造具有壓邊功能的上模座墊，上模座墊主體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖（2）。

主體由臺(tái)面、框架、活動(dòng)墊、支撐桿、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等組成。臺(tái)面通過(guò)內(nèi)六角螺栓組裝在框架上，臺(tái)面加工有T型槽和頂桿孔，用于模具和頂桿的安裝，各行、列的頂桿孔以中心對(duì)稱，孔間距200mm，頂桿孔尺寸范圍3000 x 1800mm?？蚣転樯仙w板和立板焊成的四方結(jié)構(gòu)件，上蓋板上加工有T型槽，用于將上模座墊安裝在壓力機(jī)的滑塊上?？蚣軆?nèi)放有活動(dòng)墊，四個(gè)柱塞缸和四個(gè)活塞缸的缸體安裝在框架上蓋板上，同時(shí)活塞、柱塞與活動(dòng)墊相連接，8個(gè)油缸產(chǎn)生的最大壓力為640噸，壓力可在0 ～ 640噸無(wú)級(jí)可調(diào)，活動(dòng)墊行程為300mm。為保證工作時(shí)活動(dòng)墊平行運(yùn)動(dòng)，設(shè)置導(dǎo)柱、導(dǎo)套用于導(dǎo)向。為保證上模座墊在2300x2000mm、3400 x 2400mm范圍內(nèi)分別承受2000噸、4000噸負(fù)荷時(shí)撓度不大于0.4mm，有效減小臺(tái)面厚度，在框架上蓋板與臺(tái)面之間設(shè)置了11根支撐桿。

上模座墊液壓系統(tǒng)不設(shè)單獨(dú)的泵站，借用壓力機(jī)的液壓和電氣控制系統(tǒng)，進(jìn)油和回油通過(guò)高壓軟管接入頂出缸油路中，利用壓力傳感器、位移傳感器、控制閥、2AD模塊實(shí)現(xiàn)壓力的全噸位無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，壓力、活動(dòng)墊行程可在操作臺(tái)面上顯示。

6、效果

配置上模座墊后使下側(cè)門(mén)壓形模具設(shè)計(jì)、制造變得容易，與利用通用壓力機(jī)液壓墊進(jìn)行壓邊的下側(cè)門(mén)壓形模具不同的是采用上模座墊進(jìn)行壓邊的下側(cè)門(mén)壓形模具為正裝結(jié)構(gòu)。模具結(jié)構(gòu)如采用上模座墊進(jìn)行壓邊的下側(cè)門(mén)壓形模具已用于生產(chǎn)。壓形時(shí)通過(guò)固定在模具壓邊圈上的頂桿推動(dòng)上模座墊內(nèi)的活動(dòng)墊板實(shí)現(xiàn)了壓邊。按設(shè)定的工藝參數(shù)壓制的下側(cè)門(mén)型腔飽滿，無(wú)皺折，無(wú)裂紋，平面度小于2mm/m2，滿足設(shè)計(jì)要求。

配置上模座墊后，封頭專用壓力機(jī)具有了帶有液壓墊的通用壓力機(jī)的功能，擴(kuò)大了封頭專用壓力機(jī)的使用范圍。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧忠敏. 數(shù)控技術(shù)在封頭專用壓力機(jī)上的應(yīng)用[J]. 鍛造與沖壓，2004，000（010）：9-13.