双动铝挤压机液压定针控制技术

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1、文章编号：1672—0121(2012)03—0071—03双动铝挤压机液压定针控制技术韩；弘(太原重型机械(集团)有限公司技术中心，山西太原030024)摘要：介绍了双动卧式铝挤压机液压定针系统的结构、工艺流程及其自动控制系统。该控制系统响应快，定针精度高，具有很高的可靠性。目前该液压定针控制系统已应用于实际生产，定针控制精度≤lmm，完全满足工艺要求，对后续同类产品的设计起到了借鉴作用。关键词：机械设计；液压定针；控制系统；铝挤压机中图分类号：TG375~．9文献标识码：A管材挤压加工有许多突出优点：降低原材料消定位采用液压方式，把穿孔针尖固定在挤压模具前

2、耗；与切削加工相比生产率可大幅度提高，在挤压变端。穿孔系统的结构适用于管材挤压的随针工艺和形后，金属材料的晶粒组织更加致密；由于挤压成形定针工艺，可方便调整穿孔针精度。时的纤维组织不破坏，使挤压件的强度明显提高。由这种结构的优点：于挤压可节省材料和加工工时，因此必然降低生产①穿孔缸沿主柱塞中心导向，穿孔和挤压在一成本；热挤压加工一些形状复杂的对称零件，效果特条直线上进行。别明显；可以获得较高的尺寸精度和表面精度llI2]。②穿孔机可以进行浮动穿孔和固定穿孔。现在市场上对无缝管材需求量极大。合格的无③固定穿孔操作依靠电液控制定位，可以确保缝管材要求管壁厚度精度高

3、、内壁表面质量好，因此穿孔针尖在模具内的精确定位。生产无缝管材对设备定针系统要求极高l3】。目前IOOMN双动卧式短行程前上料铝挤压机的液压定2液压定针系统的工艺流程针系统试车成功，该液压定针控制系统响应快，定针液压定针系统采用挤压杆将空心锭镦粗定位控制精度≤1ram，具有很高的可靠性，完全满足工艺后，从挤压筒后部上挤压垫的上垫方式。要求，对后续同类产品的设计起到了借鉴作用。供锭器将加热好的坯锭送到挤压中心位，挤压杆前进，顶料，供锭器返回。挤压筒套料、闭合和锁1液压定针系统的结构紧，挤压杆将空心锭镦粗定位。挤压杆返回，供垫机穿孔系统的结构如图1所示，采用穿孔缸

4、内置械手将挤压垫送到挤压中心，挤压杆将挤压垫推到穿孔梁外置系统，配有先进的中心机械定针系统，允挤压筒内部顶住坯料。接着，穿孔针从空心挤压垫中许穿孔针和挤压杆之间无应力的相对移动。穿孔针穿过，到达定针带，穿孔缸前后腔同时加压，开始定针。充液阀关闭，挤压循环开始。图2为液压定针系统工艺流程图。3液压定针系统自动控制挤压时流动的金属和模具之间存在着接触摩擦力，其中挤压筒上的摩擦力对金属流动的影响大。当挤压筒内壁上的摩擦力很小时，变形区范且集中在模孔附件，金属流动比较均匀。而当摩很大时，变形区压缩锥和死区的高度增大，金属图1穿孔系统的结构则很不均匀，产生很大的附加应力

5、，这是造成金收稿日期：2012—01—11品扭拧、弯曲等缺陷的主要原因。铝合金型材高作者简介：韩泓(1972一)，女，高级工程师，从事锻压产品电控设计挤压的时候，由于工件与模具具有十分强烈的开始液压定针的位置控制是通过穿孔针位置的检测信号与定针位置设定参数相比较，控制穿孔针液压此时压机应在原始位置系统的动作来实现。液压定针42,置控制的驱动油源充填挤压『百由穿孔变量泵提供。通过控制穿孔变量泵输出，即控l充填结束制变量泵的偏角，就可以控制穿孔缸液压油的进给．：I．一挤压杆返回l挤压杆前进，顶料。_'●。-。。一量，从而决定液压定针位置控制的响应速度。』充填结束液

6、压定针系统的位置检测选用拉线式绝对值光机械手上垫i-·-__J电编码器，分别对挤压杆和穿孔针的位置进行检测，}挤压结束位检测信号通过SM338模块传人CPU，挤压杆和穿孔挤压杆前进推垫到位针实时位置在上位机触摸屏上显示。绝对值光电编码器检测到的是挤压杆相对模具穿孔针到定针位置的位置和穿孔针相对挤压杆的位置。开始液压定针穿孔针相对模具的位置=挤压杆相对模具的位f完成．I!．．．一置+穿孔针相对于挤压杆的位置。开始正常挤压液压定针42,置控制框图如图3所示。(＼开始J——————一／j[．．．一．．．．．．检测挤压杆位置启动液压定针位置调节图2液压定针系统工艺流程

7、检测穿孔针相对挤压杆位置检测挤压杆挤压速度作用，会产生很大的接触摩擦力，此应力近似相当于金属的剪切屈服强度，这将使工件的表面层和中心计算穿孔针相对模具的位置计算定针设定位置与层之间剪切变形量产生很大的差异，从而加剧了金实际位置误差P，检测定针设定位置属流动的不均匀性，所以铝合金挤压要调整金属的流速，以便得到较为均匀的流速。比较定针设定位置液压定针自动控制系统采用I2业控制计算机和与实际位置误差工业可编程序控制器(PLC)两级控制，PLC选用西N门子s7400／ET200M系列可编程序控制器。满足要求否＼／变量泵流量=Kx挤l压力检测设置压力传感器，分别对挤压杆

8、主缸}Y和穿孔缸前后腔的压力进行检测，