等温锻造液压机的四角调平控制系统

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1、文章编号：1672—0121(2010)06—0028—03等温锻造液压机的四角调平控制系统韩其义，张英男(山东力丰重型机床有限公司天津分公司，天津300134)摘要：介绍了等温锻造液压机在等温锻造时的一种四角调平控制方案，通过现场等温锻造验证，表明该设计方案在等温锻造的四角调平控制中是行之有效的。关键词：机械制造；四角调平；等温锻造；液压机中图分类号：TG315．4文献标识码：B1引言展新型航空航天高新技术工程中所需的重大设备，带四角调平系统的等温锻造液压机，是我国发主要适用于航空高强度材料等温超塑性成形新工艺。因被锻材料塑性差，变形抗力大，变形速率

2、要求收稿日期：2010—09—07作者简介：韩其义(1961一)，男，工程师，从事机械设计与自动化严格，锻造丁艺复杂，因此，液压机的设计制造都应偏载状态下，机身应力值在60MPa以下；滑块表4右偏载路径上节点位移值与导柱接触区域最大应力值在200MPa左右。左偏路径1路径2路径3载力作用下模具间隙值变化了0．136mm，上梁、滑起点位移／mm0．7781．4540．664块、下梁的倾斜值分别变化了1．107mm、2．266mm、终点位移，mm1．8843．6061．6140．953mm。右偏载力作用下模具间隙值变化了极值，mm3．008-0．0260．

3、087mm，倾斜值分别为一1．106ram、一2．152ram、右偏载状态下，读取图14中标注点左右方向的-0．95mm。位移值分别为一0．133mm、一0．046mm，即在右偏载力【参考文献】的作用下，上、下模具间隙值变化了0．087mm。[1]中国机械工程学会塑性工程学会【M】．锻压手册．北京：机械工业出版社，2007—10．5结论[2]刘相新，盂宪颐．ANSYS基础与应用教程【M】．北京：科学出版社，通过有限元分析方法，获得了结构在公称力载2o06．荷状态下的应力和位移云图，进而得出结构的应力[3】王尚斌，孙宇，张庆飞．5000kN机械压力机机身

4、有限元分析．集中情况及变形情况。锻压技术，2009，(1)：l19—123．非偏载公称力载荷作用下，液压机机身应力在【4】李月仙，元秀梅．基于ANSYS的注塑机前模板有限元分析册．机械工程及自动化，2008，(2)：70—71．30MPa～40MPa范围内，滑块与导柱接触处的最大集[5]王春寒．在ANSYS软件中高强度预紧力的施加方法【J]．四川建中应力值在170MPa左右。上横梁、下横梁、滑块的筑，2006．(2)：140—141．变形值分别为1．48mm、1．165mm、0．238mm。满足工艺对结构形式、刚度、强度、机械精度，特别是如下条件：对滑

5、块运动速度及滑块平面位置的控制精度的特殊M调平力矩>偏载力矩要求，以便改善产品精度，提升产品质量。这里，等温V凋平速度>主缸速度锻造液压机采用了新型组合大型框架主机结构，滑2．2液压系统块采用5缸驱动。主缸是一个可产生主吨位压力的等温锻造液压机的四角调平控制要求严格，在柱塞缸，滑块四角分布4个调平缸，为活塞缸。目前，其液压传动系统中，高控制精度及反应灵敏度一直对等温锻造液压机工作参数作了如下要求：速度范是一个较难解决的难题。为此，采取了以下几个方面围0．005～0．5mm／s，实现恒速控制，滑块下平面精度的措施。在0．1mm／m内(1)为了保证调平控制

6、系统和主液压控制系统的简单性及独立性，将调平控制系统和主液压控制2系统设计控制方式系统分别做成独立的泵阀液压控制系统，以防干涉，2．1四角调平理论并为调试及检修提供了简单的平台。在等温锻造高强度材料时，因单位面积材料上(2)理论上可以认为滑块受力均匀，压制工艺过变形抗力不一致，容易导致滑块受力偏载而发生弹程中不存在偏载情况，并且针对等温锻造工艺特点，性变形(此处假设模具不发生变形)，难以保证压制其压制速度一般情况在0．005～0．5mm／s之间，根据产品精度。为此，在设计液压机时，应使滑块具备四V调平速度>I，主缸速度的要求，可以知道实际调平缸调平角调

7、平功能，以抵消滑块偏载变形。工作所需要的流量是很小的。同时，在假设滑块压制滑块在压制产品过程中，可以从滑块四角的各工艺过程中不存在偏载情况，为了尽可能保证4个直线位移数显尺检测出其各自所对应调平缸的实时调平缸同步下行，所以从理论上考虑选取4个小型位置数据，同时并将这4组数据与主缸的直线位移柱塞定量泵，每个柱塞定量泵供给各自的调平缸流数显尺检测出的数据进行比较，然后再根据各自比量，以便从宏观上保证调平缸的同步运动和滑块平较所得的差值数据进而输出电信号，决定液压调平衡下行。系统控制各自对应的调平缸作用力的状况，以抵消(3)为保证液压机滑块下平面0．1mm／

8、m的高精滑块在等温锻造工艺过程中受力偏载而发生的弹性度，根据阀控系统具备高精度和高动态响应及功