1200吨闭式双点机械压力机设计详解

0 引言

近几年来，随着我国居民生活水平的提高，人们的消费重点逐渐从衣食转向住行，特别是2002年中国加入世界贸易组织后，我国汽车行业取得了井喷式的发展，汽车消费的持续高速发展就为汽车生产企业带来了巨大的商机，同时为上游企业，特别是锻压行业也带来了巨大的商机与挑战。

国内汽车制造企业为抢占市场，纷纷扩大产量，上新车型，这样就需要大量的冲压设备，特别是整车制造企业更加需要大量的汽车钣金冲压设备。我作为压力机技术带头人，根据市场的特点与用户的需求，设计开发了J36、J39、EL4闭式移动工作台压力机，它是一种大台面，带有前开小车和上模快速夹紧的闭式双点压力机，主要用于汽车覆盖件的板料下料和成型工序，是汽车大型覆盖件行业的首选设备。它的试制成功对我公司提高产品档次，提高企业在同行业中的知名度具有重大的意义。同时，该产品鉴定后将成为我公司的主导产品之一，是具有较好经济效益的新产品。

该系列产品的试制成功，为我国汽车制造行业及其他行业提供了一种先进的大型冲压设备，产品质量性能达到国内先进水平。该产品今后几年将成为我公司的利润增长点，同时批量生产将对我公司今后的发展和企业的知名度都有重大意义。

1 主要技术参数

表1 技术参数

2 性能特点

机身：机身采用分体框架式结构，确保刚性，四根拉杆采用液压拔长器予紧，滑块使用四角八面导轨，调整精度，调整后不易发生精度跑偏现象，导轨面加入芬醛夹层布板，各大部件焊后消除应力，机身外观平整。

移动工作台，本机配有移动的工作台，移动工作台移入重复定位精度为±0.05mm，驱动方式为变频调速：移动工作台顶起落下和夹紧由一组提升夹紧缸完成；配有移动工作台和底座的贴合检测装置（对角布置2个）；当移动工作台下平面和底座上平面之间的间隙大于0.5mm时，主机不工作，并有报警显示，工作台移动速度3.5～12m/min。工作台夹紧力不小于50吨，提供全部顶杆孔盖和气压垫顶杆60根（下端头淬火，整支调质）。缓冲垫的顶杆套与顶杆接触部分淬火处理，硬度HRC55。

横梁：内部有主轴，偏心齿轮，两端齿轮，左右各有两支主轴，偏心齿轮异向传动，于旋转时向滑块加压，导柱材料为QT600-3。

气垫：气垫气缸2个，可实现快速顶出，安装增量式编码器（P+F），气垫为单顶冠二气缸，行程可调。

润滑：传动齿轮组和气垫的润滑装置采用程序控制自动循环润滑装置及润滑次数异常报警。

润滑油箱设有加热系统、过滤系统、油位指示及油位超限报警，并有油位、过滤堵塞、油温报警的控制方式为：升温到45℃，油温报警灯亮，升温至60℃，主电机断电，操作停止。

压力机立柱四角各设气动快换接头一个，气源进口接管尺寸为1-1/2″。（另加入四组二位五通气阀可依滑块位置程式控制开关之机构在前立柱下方作为自动打料顶出之用）

压力机动力机构装在横梁上，机身顶部设有平台和护栏。

液压系统

油缸采用进口密封或国内知名品牌；

气压管路采取抗冲击，防震动措施；

气压系统无漏气，渗气现象。

电器系统

电气采用“PLC”+触摸屏控制技术；

触摸屏可设置主要参数显示和存储及故障显示；

装模区有良好的照明，装模工作面有良好的光照度。左右立柱上各装一套模区照明灯，模区内照度400LX。

电器柜配有漏电保护、照明及通风设施。

作业系统采用集中独立控制，并设有移动按钮站，移动按钮设有双手操作按钮（T型×2个）。

压力机前后设有四个急停按钮。

压力机启动对电网冲击小、抗干扰能力强。

压力机具有完备的各种电器线路保护功能。

设有电度表用于监控机床用电情况。

3 主要结构件、传动件工艺流程

主要材料：低碳钢板#12mm（厚）以上，焊接结构消除内应力，退火处理消除应力。

滑块导轨面：芬醛层压布板

床台板：材料QT600-3（350mm）（厚）

机身刚性以1/6000变形量为标准

传动齿轮：42CrMo、45或QT600-3

底座：热时效→划线→铣面、铣槽、镗孔、攻丝

横梁体：热时效→划线→铣面、铣槽、镗孔

立柱：热时效→划线→刨面→划线→铣面→钻孔、攻丝

滑块体：热时效→划线→铣面、镗孔、铣导轨面→钻孔、攻丝

高速轴：锻坯→粗车→调质→半精车、精车→磨外圆→铣键槽→滚齿

中间齿轮轴：锻坯→粗车→调质→半精车→划线→钻螺孔→磨各外圆→铣键槽→滚齿→高频→磨外圆

人字齿轮：正火→粗车→半精车、精车→滚齿→插键槽

偏心齿轮：正火→划线→粗车、半精车大外圆、内孔及端面→精车大外圆、内孔，平端面→滚齿→半精车、精车偏心外圆→齿顶修缘

连杆：正火→划线→铣面、镗孔→插R面/铣口

4 压力机操作方式和工艺动作

压力机操作方式有：缓速调整、点动、双手动单次回程、连续。

压力机能完成下列工艺动作：

滑块缓速调整（可正、逆运转操作）滑块慢降（慢升）手按键放手即停止（只可用于装卸模具）。

双手动单次回程→气压垫顶出→滑块下降压制（同时气压垫被动回）→完成回程→停止。

点动→滑块下降→手按键放手即停止（气压垫顶料可开或关）

床台移出→可自动及寸动设定。

滑块位置调整→可自动及手动设定。

5 安全装置

急停按钮：发生异常时按“急停按钮”，压力机工作全部停止，程式锁住滑块下降。

双手操作按钮：双手下行同步时限0.5～1s.

光电保护装置：前后各一套，保护高度600mm。

前后对角各加一套手动安全栓右前、左后各一支（1600mm）高。

6 电气控制

电气系统有独立的电气控制柜，操作站安装在机器的由右前立柱上，其上有机器的工作状态指示灯（生产、故障、停机）以及工作方式选择开关和相关按钮等。

设置两个活动按钮站，分别位于机器前后两侧。（右前、左后对角）3米电缆

触摸式工业显示幕proface 10.4″

对滑块、气压垫的压力值、位移值等参量进行参数设定和数位显示。

显示压力机的工作状态（附生产计数器功能）。

显示压力机的故障资讯（PLC程式状态，可显示出RELAY ON/OFF状态）便于维修。

可存储99套模具参数。

电气控制柜与设备中心线相距8米。

7 设备精度

设备精度符合： JB/T5200-1991《闭式四点压力机精度》

设计制造应符合机械压力机有关标准：

GB5226.1—2002 《机械安全 机械电气设备第一部分通用技术条件》

JB/T1829—1997《锻压机械 通用技术条件》

GB17120-1997《锻压机械 安全技术条件》

JB/T9964—1999《闭式机械压力机 技术条件》

8 结束语

当前的世界机床工业，欧美亚三足鼎立，世界机床技术发展总的形势是努力发展数控机床，对金属成形机床来说，其发展趋势是向高精、高效、高自动化、高柔性化发展。

笔者根据机床发展趋势，参考国内外压力机的发展方向，新设计开发了该系列闭式双点机械压力机，它采用全钢结构、闭式双点带导柱导套的移动工作台压力机，移动工作台重复定位精度±0.05mm；装模高度调整实现数字程序控制，重复定位精度±0.1mm；平衡器气压根据模具重量实现自动检测调整；离合器轴承、各传动轴滑动轴承、滑块导轨及平衡器内实现稀油自动循环润滑；主回路及两个连杆设有自动检测报警装置。气垫气压通过触摸屏输入进行自动调整。气垫行程根据模具可自动调整。利用PLC、触摸屏及传感器等，可实现储存999套模具的参数信息，更换模具时，实现数控自动调整功能。

我将一如既往的依托国家振兴民族装备制造业的良好外部环境，加强自身修养，带领队伍，应用高新技术，研究开发适合我国国情的高性能压力机，以经济效益为方针，以市场为导向，在充分利用现有资源基础上，走专业化、系统化发展道路，强化营销能力、完善产品配套、扩大生产规模，实行有效的战略布局和资本运营，通过技术创新、规范运作、稳健经营，不断提升管理水平、综合实力、资产质量和经济效益；以新型锻压设备制造业为核心，拓展市场领域 ，为汽车及其他锻造成型业主提供系统化的技术、产品与服务。

[责任编辑：刘帅]