基于插装阀的变压边力液压控制系统的设计及优化

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1、2010年9月机床与液压Sep．2010第38卷第17期MACHINErOOL&HYDRAULICSV0I．38No．17DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．17．024基于插装阀的变压边力液压控制系统的设计及优化张卫，陆宝春，王友国(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要：针对汽车覆盖件液压机的特点，设计基于比例插装阀的多缸变压边力液控制系统；基于Simulink建立系统简化模型，确定影响其性能的插装阀的4个主要可调参数，即插装阀阻尼孔直径d，长度l，控制

2、腔弹簧刚度和预紧力F；采用复合形法进行参数组合优化仿真分析并在12500kN汽车覆盖件液压机样机上进行实际测试。结果表明系统动态响应性能得到明显改善。关键词：液压机；变压边力控制；插装阀；复合形法中图分类号：FP21l文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)17—077—3DesignandOptimizationoftheVariableBlankHoldingForceHydraulicControlSystemBasedonTwo．wayCartridgeValveZHANGWei．

3、LUBaoehun．WANGYougtto(SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScience&Technology，NanjingJiangsu210094，China)Abstract：Anmhi—cylindervariableblankholdingforce(VBHF)controlsysteillbasedontwo—waycartridgevalveswasdesignedaccordingtofeaturesofthehydr

4、aulicpressforautomobilebodypanels．BasedonthesimplifiedVBHFmodelinMallab／Sin1ulink．fouradjustableparametersofthetwo—waycartridgevalvewereconfirmedasthemainfactorstotheperformanceofthesystem．Theywerethediameterandlengthoftheorifice，springrigidityandpretigh

5、tnessofcontrolcavity．rhesimulationofcombiningparameterswasmadebythecomplexmethod．Prototypetestwasmadeon12500kNframehydraulicpress．TheresultdemonstratesthatthedynamicresponseperformanceofVBHFcontrolsystemisimprovedsignificantly．Keywords：Hydraulicpress；Var

6、iableblankholdingforcecontrol；Two—waycartridgevalve；Complexmethod由于大型汽车覆盖件的形状复杂、材料成型难、顶出缸的顶出力(图1)，其中比例阀4选用意大加工行程长、质量要求高，因此，在其拉深过程中需利阿托斯(Atos)公司的RZMO—TERS—PS-O1O／要通过施加变化的压边力来增强材料的流动性，以减315，该阀输入阶跃信号其响应从0到100％变化少工件内应力，防止起皱和破裂，而且其大小需根据时的时间小于55ms，插装阀2选用山东泰丰液压

7、板料的特性及拉深工艺的变化而调整，其控制精度决件公司的TLFA016WE一7X。在液压机压制过程中，定了拉深的精度及可重复性，因此，高性能变压边力液压油经过插装阀2流入油箱，其压力由比例阀4(VariableBlankHoldingForce，VBHF)液压控制系统调节，顶出缸的顶出压力通过压力表实时读取，的研究已成为目前薄板冲压液压机设计中的重点。溢流阀3起安全保护作用。在拉深过程中，4个缸作者以12500kN汽车覆盖件液压机为研究对象，设输出的压边力可以通过可计了以电液比例阀和插装阀组合控制的多缸V

8、BHF液编程控制器(PLC)设定压控制系统，并采用复合形法完成了设计参数的仿真的顶出缸压边力的大小和优化，最后通过实际样机试验，验证了系统性能的改曲线类型根据拉深需要在善。25％～l00％之间任意调1系统设计节。由于比例阀参数一综合比例阀的快速响应性和插装阀的集成性定，因此该VBHF系统的图112500kN覆盖件的优点，设计的12500kN汽车覆盖件液压机VB—精度及动态特性主要取决液压机VBHF液压HF液压控制系统由5个比例阀和插装阀组合