新型4MN卧式液压镦锻机.doc

新型4mn卧式液压镦锻机j依锨卧新型4mn卧式液压镦锻机燕山大学皇笪0【提要】本文论述了液压镦锻机设计思想,工作原理,结构特点及技术参数.该设备的研制,对于继承平锻机成形工艺及发展液压机结构型式,对于小批量,多品种长杆类锻件的7-业生产具有更广泛的适应能力.锻造成形长杆类和长管类零件大多采用平锻机锻造.但是由于平锻机结构复杂,价格昂贵,其应用在很大程度上受到工厂规模和生产纲领的限制,对于小批量长杆件,难以采用平锻机生产.4mn液压镦锻机即是针对该类零件而研制的新型模锻设备.本体组成和工作原理,4mn卧式液压镦锻机的基本技术参数列于表1.本体结构组成如图1所示.表14mn卧式液压镦锻机技术参数.参数名称镦锻部分夹紧部分公称压力(mn)4液体压力(mpa)2525回程力(mn)121.o滑块最大行程(rlim)60020o最大装模开日jl25o600滑块工作速度(mm/s)455o3540滑块回程速度(mm/s)75858ol00图1液艟镦锻机本体结构镦锻机由垂直夹紧和水平镦锻两部分组成.其中每一部分都构成相对独立的一台液压机.垂直夹紧部分包括由上梁.前梁,上梁和垂直拉杆组成的夹紧机架,夹紧液压缸和夹紧滑块(上模座)以及下模座等主要部件,借助模具夹紧锻件毛坯.水平镦锻部分包括前梁,水平立柱,后梁和水平拉杆组成的镦锻机架,镦锻液压缸和镦锻滑块(凸模支承座)等主要部件,用来实现热毛坯的镦锻成形.夹紧机架和镦锻机架均为预应力组合机架结构前梁为两个机架的共用部分,把两个相对独立的部分结合起来,构成一个有机的整体.夹紧滑块即上模座在前梁内上下往复运动.由于在镦锻和拔模时的承载要求,其导向结构采用了楔块式结构.上模座在前梁内侧八面导向,前后方向间隙可调.该导向结构承载能力强,寿命长,调整方便.镦锻滑块即水平滑块的运动沿水平立柱内侧导向.导向装置为斜导轨间隙可调式结构.锻造时,局部加热的锻件毛坯由前梁方孔水平送入模膛,夹紧滑块向下运动,上下锻模夹紧毛坯.镦锻滑块向前推进,镦锻凸模使毛坯被加热部分发生塑性变形.锻造结束后,镦锻滑块首先拔模返回,退至原位,然后夹紧滑块回程,取出锻件.至此,完成一次工作循环.结构设计1.前梁前梁作为夹紧机架的空心立柱和镦锻机架的横梁,其结构与受力都比较复杂,其结构如图2所示.前梁采用钢板焊接结构.对于夹紧机架和镦锻机架各有四根预应力拉杆穿过,内腔装有上下模座.在镦锻过程中,镦锻力由上下模座传给支承导向图2前粱轴侧简图向板板,通过支承导向板传至前梁面板.回程时,水平方向的拔模力通过导向板作用在前梁后面板上.由此可见,在锻造过程中,前梁处于前后面板局部单板受力的状态.为改善这种状态,设计中采用了局部加强筋板和提高前梁整体抗载能力的措施.前梁在设计中,利用空间有限元方法对方案进行分析,并以此修正设计,使其在强度和刚度方面均满足设计要求.2.液压缸镦锻机锻坯夹紧和镦锻成形(下转第ll页)?9?力;厚向可自由变形,ot2o,而2是处于0”02和t2之间的压应力,即2>2>变形区的应力应变见图3.螺旋叶片辗轧机的结构与调整fm-600型螺旋叶片辗轧机的传动原理如图4所示.电动机经离合器传动到变速箱,接着是一同步齿形带,驱动二根轴,带动蜗杆同速旋转.蜗杆驱动与锥辊装配的蜗轮,使锥辊同步反向运动.图5为轧机的结构示意图通过调整主参数来实现各种尺寸叶片的轧制.kj十?州轧辊蜗轮城j生jjii?】n图4fm-600型螺旋叶片辗压机传动原理图1.楔形辊缝角度的调整图5中调整螺栓,由控制表显示出调整量.两轧辊相对位置偏移为s,它决定了楔形辊缝的楔角.当s2=0时,辊缝为一平行缝隙,即楔角为零.当s2>0时,由于锥辊的几何因素决定,使辊缝上宽下窄,并随s,变化而变化.2.调整楔形辊缝的大小图5中油缸运动,使楔铁前后运动,楔铁位置靠控制表和行程开关来控制.楔铁的运动带动了轧辊及主轴沿轴线作直线运动,实现了调整轧辊顶点至两辊线距离s.的调整.s.的调整使辊缝在角度不变的情况下,产生了辊缝间隙的大小变化.v型槽楔铁图5螺旋叶片辗轧机结构示意图3.调整钢带输入高度h钢带输入导向装置具有一定量的高度调整功能,它的调整使钢带上顶至两轧辊中心线的距离h0发生变化,进而影响了辊缝的大小,还使得钢带的接触变形区与非接触变形区发生了变化.通过对参数h0s.,s,的调整,就可以实现不同旋向不同叶片宽度螺距和外径的螺旋叶片加工.目前存在的问题:由于螺旋叶片冷辗轧为锥辊异面不均匀压下型的特殊辗轧成形原理,除了受到h.,s.s参数影响外,还受到材料性能及辗轧速度的影响.为了准确控制尺寸,轧机还设置指辊和背辊,以扶正叶片角度.如此多的调整参数对调整叶片的尺寸是比较困难的.针对这一问题,在研究锥形异面冷辗轧成形机理的基础上,进行了计算机辅助调整与控制的应用,取得成功,使我国螺旋叶片加工水平步入国际先进水平.(上接第9页)分别是由两个法兰支承式液压缸来实现的,图3为夹紧液压缸的结构.图3夹紧液压缸结构简图对夹紧液压缸和镦锻液压缸均采用如图3所示的活底液压缸结构,解决了两个问题:a.采用活底液压缸结构,不仅从根本上解决了整体液压缸结构在缸底过渡部分的应力集中问题,而且简化了液压缸毛坯制造工艺,方便了机械加工;b.采用活底液压缸结构,可以在不增加机架开问的情况下实现方便更换密封,使液压机结构更加紧凑.对于法兰支承式液压机,采用活底液压缸结构无疑会对缸体的强度和刚度有所消弱.这就要求寻求合理的缸底结构型式来满足设计指标.本机采用了由缸底,卡键,压环和紧固螺检