兩種用于大噸位炊具成型壓機壓邊油缸的控制油路

陳偉俊，周玉海

(1.廣東科達機電股份有限公司，廣東佛山528313;2.廣州鐵路職業技術學院，廣東廣州510430)

目前，日常生活中的異形鋁鍋主要由壓鑄機制造，該制造方式存在材料利用率不高以及鋁鍋力學性能較低的缺點。某公司針對上述問題，通過對陶瓷壓機進行技術改造，開發出大噸位炊具成型壓機用于仿壓鑄異形鋁鍋的壓制，取代壓鑄機。在拉深過程中，壓邊油缸在拉深油缸的作用下產生一定的壓邊力，保證鋁片不起皺并且不產生斷裂，控制鋁片平滑地進入模腔。壓邊力過大會增加鋁片與凹模之間的摩擦而使鋁片產生斷裂，壓邊力過小會使鋁片失穩而產生起皺。所以，在成型過程中，壓邊力必須能夠根據每種規格的炊具成型要求進行調節和控制，以實現炊具的順利成型。

目前，小噸位拉深油壓機的壓邊控制油路均采用單個溢流閥實現壓邊力的控制，該裝備的拉深力與壓邊力之間的比例不高，不存在壓邊油缸增壓造成損壞的可能。但是，該司開發的炊具成型壓機的主油缸的壓力達到48 MN，而壓邊力的壓力只有800 kN。在壓制過程中，壓邊油缸被動上行可能出現壓力過高造成損壞。為了解決上述問題，該司開發出兩種壓邊油缸控制油路。

1 第一種技術方案

如圖1所示，該方案以比例方向閥為核心元件實現壓邊油缸的動作，兩個溢流閥作為安全閥，防止壓邊油缸的壓力過高造成損壞。當YV1 得電時，壓邊油缸上行;當YV2 得電時，壓邊油缸下行。在拉深過程中，YV2 先得電，壓邊油缸下行。然后，拉深油缸動作，YV2 失電，壓邊油缸在拉深力作用下被動上行，電氣工程師可以通過調整參數改變比例方向閥中節流孔的開口度，壓邊油缸的無桿腔的液壓油通過節流孔回流到油箱。此時，液壓油在節流孔的前后形成壓力，壓邊油缸無桿腔形成壓邊力直至拉深動作完成。壓制結束后，主油缸回程，YV2 得電，壓邊油缸下行，為下一次壓邊動作做準備。壓力傳感器檢測壓邊力的數值，形成閉環控制。

圖1 用比例方向閥組建的大噸位炊具成型壓機壓邊油缸控制油路

2 第二種技術方案

由于第一種方案采用比例方向閥作為核心元件，所以成本相對比較高。同時，鋁鍋成型相對于不銹鋼鍋成型所需要的壓邊力不需要精確控制，所以第二種方案采用普通液壓閥實現對壓邊油缸的控制。

如圖2所示，該方案用電磁溢流閥實現壓邊力的控制。兩個溢流閥作為安全閥，防止壓邊油缸壓力過高造成損壞。單向節流閥調整壓邊油缸的下行速度，避免活塞與油缸下法蘭的撞擊過大損壞油缸。當壓邊油缸下行時，壓邊油缸無桿腔的液壓油通過單向閥進入壓邊油缸的有桿腔，形成差動回路，提高下行速度。壓力傳感器檢測壓邊力的數值，形成閉環控制。

圖2 用電磁溢流閥組建的大噸位炊具成型壓機壓邊油缸控制油路

其動作過程如表1所示。

表1 壓邊油缸控制油路回路動作

3 結束語

上述兩種方案具有流量大、可控性好的優點。第一種技術方案能夠精確控制壓邊力，但是成本較高。雖然第二種技術方案的壓邊力控制精度不如第一種技術方案，但是能夠滿足鋁鍋成型要求，成本相對較低。上述兩種技術方案在實踐應用過程中效果良好，已經在浙江蘇泊爾集團玉環基地炊具事業部、浙江寧波三禾廚具有限公司、浙江喜爾美廚具有限公司等國內知名炊具制造企業順利投入使用并獲得客戶的好評。同時，上述兩種技術方案成功申報專利保護。文中研究可以為類似工程問題提供參考，具有一定的理論和實際價值。

［1］張丕付，黃天澤，曾霞文.壓邊力在車身覆蓋件成形中的應用［J］.鍛壓技術，1997(3):20-23.

［2］雷天覺.新型液壓工程手冊［M］.北京:北京理工大學出版社，1998.

［3］馬永輝.工程機械液壓系統設計計算［M］.北京:機械工業出版社，1983.

［4］田科.實用液壓技術［M］.北京:北京出版社，1984.

［5］路甬祥.液壓氣動技術手冊［M］.北京:機械工業出版社，2001.

［6］王東哲，婁臻亮，張永清.薄板拉深工藝中壓邊力閉環控制的研究現狀［J］.機械工程師，2000(7):7-10.

［7］徐全勝.利用液壓機頂出缸進行薄板拉深［J］.金屬成型工藝，1997(2):33.

［8］楊曦，王東哲，包向軍，等.板料拉深成形關鍵性技術研究［J］.汽車工藝與材料，2000(11):9-12.