大型精密冲裁液压机缓冲装置的研究

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1、第14期叶臻等：大型精密冲裁液压机缓冲装置的研究·7·料内部应力达到屈服极限，随着凸模压入量的增大，作用在液压机滑块上的载荷，使液压机由冲裁工艺载板料周边局部开始呈现微裂纹。荷平稳过渡到反压液压缸载荷，使主液压缸内积聚的(3)撕裂扩散阶段(第Ⅱ阶段)。在此阶段，板液压能与机身的弹性变形能受控释放，使压机在工作料内部微裂纹迅速扩大，同时抗剪应力超极限值，使过程中无突然失荷现象，也就消除了由此而产生的冲其冲裁力达到最大值，受剪处已发生撕裂。击与振动。其结构原理图如图3所示。(4)断裂分离阶段(第Ⅲ阶段)。由于拉应力作用，产生应力集中，靠

2、近凹模和凸模刃口处材料首先出现裂缝，工件和板料进行分离。(5)振动与噪声阶段(第Ⅳ阶段)。设备与模具整个系统在3个方向上都发生振动，因此，对周围环境的影响很大，同时，也影响模具的使用寿命。1．2冲裁力与滑块凸模行程的关系冲裁过程中，液压机运动滑块凸模所受到的力和滑块行程关系的变化曲线如图2所示2]。冲载力F图3反压法冲裁液压机结构简图3液压机冲裁缓冲装置的结构设计3．1普通冲裁缓冲装置的结构设计、在液压机底座左右两侧安放2个或4个缓冲缸．在滑块的相应位置安装调节螺杆，根据模具的不同高图2冲裁力与凸模行程曲线图度对调节螺杆进行手动调整

3、，如图4所示。这种调节在0～L，阶段，滑块在点A之前运行时，凸模还方式的优点是结构简单、成本低廉；但缺点就是对缓未接触到板料，因此滑块不承受板料变形抗力，即冲作用点位置调整不方便，需反复测量与校对。F=0：／在．一阶段，凸模与板料接触，板料开始发生弹性变形，F呈线性增加。即F=·L，此过程为弹性变形阶段：一一黾在，阶段，随着凸模压人板料的深度增加，板料产生塑性变形，板料的变形抗力缓慢递增，并在点c处出现一个最大值，板料开始撕裂，受截面积-lT_TTlrl十’’l1Ⅱ的减少超过加工硬化的影响，变形抗力开始下降，即F：kL+C，此过程为

4、冲裁撕裂过程。口口当压机滑块达到时，工件发生断裂，并和板—Tr卜一料分离．滑块所承受的板料变形抗力在瞬间释放并下降到0，此过程为冲裁断裂阶段。图4普通冲裁缓冲装置的结构2冲裁缓冲的方法3．2下置式机械同步调节冲裁缓冲装置的结构设液压机在作冲裁落料时产生冲击的主要原因是在计板料断裂瞬间压机执行机构主油缸的高压突然消失．如当缓冲作用点位置需要调整时，首先启动电导致油缸中液体压缩能与机身的弹性变形能急剧释机，通过齿轮副带动蜗杆减速机转动，蜗杆减速机的放，从而导致压机的强烈晃动和管路的振动。使得整两个输出端中的一个通过链条直接带动蜗轮箱中蜗

5、杆个设备的噪声很大。目前，油压机上主要采用反压法转动，并带动蜗轮转动，由于空心螺纹套和螺杆是螺来进行降噪。其基本原理是在板料断裂时，由反置液纹配合，而且螺杆上端安装导向平键来防转．所以蜗压缸提供一反向力作用在滑块上，以代替冲裁时板料轮带动空心螺纹套转动的同时螺杆仅作垂直方向运·8·机床与液压第43卷动；同时另一输出端通过链轮、链条和传动轴杆等通过十字轴式万向联轴器与同步传动轴分别带动左右带动另外一个蜗轮箱中的螺杆也作垂直方向运动。由两侧蜗轮箱中的蜗杆转动．蜗杆旋转带动蜗轮和空心于此传动装置的中间传动过程比较复杂，链条和链轮螺纹套转动

6、．由于调节螺杆和空心螺纹套是螺纹配的传动间隙较大，加上正反转时，两螺杆传动误差相合。同时调节螺杆被固定在上横梁上的导向支架与调差很大，在高速传动时链条跳动厉害，同时传动轴杆节螺杆上端镶嵌的导向平键仅作垂直运动。所以蜗轮在传递扭矩时变形很大，其结构如图5所示。带动空心螺纹套转动的同时两侧调节螺杆带动缓冲油删{＼／，I报缸一起在垂直方向作同步运动，并通过与蜗杆连接在＼=1减速机一起的旋转编码器来检测旋转的圈数，从而由PLC[卜链传动编程控制器来精确计算出调节螺杆的移动距离．实现日1_调节螺杆二一Ⅱ缓冲作用点位置在调节行程范围内精确同步可

7、调。如涡轮箱图6所示。当液压机滑块带动缓冲螺母向下运行接近发讯开关时，缓冲系统中的电磁阀通电，预先给缓冲缓冲缸油缸输送压力油，当缓冲螺母与缓冲油缸上的淬火板厂’，十t·，··，JnJffJl】f『邢直接撞击时从而实现冲裁缓冲。匹lm、／，m图5下置式机械同步调节冲裁缓冲装置的结构图这些因素不仅对传动精度造成影响，而且调整装置中两边的调节螺杆很难保证在同一水平高度，于是在缓冲瞬时螺杆局部存在超载现象，导致滑块受力偏置仍然产生强烈的冲击振动，因此必须进行反复调整才能达到预期效果，劳动强度大，费时费力，同时影响了压机和模具的使用寿命．不适

8、合多品种小批量的生产要求。另外，由于结构原因导致此种装置不适用于需要从侧面更换模具或送料的压机，应用范围受到图6顶置式精确机械同步冲裁缓冲装置的结构限制。此结构的优点是：(1)通过刚性机械传动，保3．3顶置式精确机械同步冲裁缓冲装置的