1200噸閉式雙點機械壓力機設計詳解

倪建成 宋愛民

（揚州捷邁鍛壓機械有限公司，江蘇 揚州225127）

0 引言

近幾年來，隨著我國居民生活水平的提高，人們的消費重點逐漸從衣食轉向住行，特別是2002 年中國加入世界貿易組織后，我國汽車行業取得了井噴式的發展，汽車消費的持續高速發展就為汽車生產企業帶來了巨大的商機，同時為上游企業，特別是鍛壓行業也帶來了巨大的商機與挑戰。

國內汽車制造企業為搶占市場，紛紛擴大產量，上新車型，這樣就需要大量的沖壓設備，特別是整車制造企業更加需要大量的汽車鈑金沖壓設備。我作為壓力機技術帶頭人，根據市場的特點與用戶的需求，設計開發了J36、J39、EL4 閉式移動工作臺壓力機， 它是一種大臺面，帶有前開小車和上模快速夾緊的閉式雙點壓力機，主要用于汽車覆蓋件的板料下料和成型工序，是汽車大型覆蓋件行業的首選設備。 它的試制成功對我公司提高產品檔次，提高企業在同行業中的知名度具有重大的意義。同時，該產品鑒定后將成為我公司的主導產品之一，是具有較好經濟效益的新產品。

該系列產品的試制成功，為我國汽車制造行業及其他行業提供了一種先進的大型沖壓設備，產品質量性能達到國內先進水平。 該產品今后幾年將成為我公司的利潤增長點，同時批量生產將對我公司今后的發展和企業的知名度都有重大意義。

1 主要技術參數

表1 技術參數

2 性能特點

機身∶機身采用分體框架式結構，確保剛性，四根拉桿采用液壓拔長器予緊，滑塊使用四角八面導軌，調整精度，調整后不易發生精度跑偏現象，導軌面加入芬醛夾層布板，各大部件焊后消除應力，機身外觀平整。

移動工作臺，本機配有移動的工作臺，移動工作臺移入重復定位精度為±0.05mm，驅動方式為變頻調速∶移動工作臺頂起落下和夾緊由一組提升夾緊缸完成；配有移動工作臺和底座的貼合檢測裝置（對角布置2 個）； 當移動工作臺下平面和底座上平面之間的間隙大于0.5mm 時，主機不工作，并有報警顯示，工作臺移動速度3.5～12m/min。工作臺夾緊力不小于50 噸， 提供全部頂桿孔蓋和氣壓墊頂桿60 根（下端頭淬火，整支調質）。緩沖墊的頂桿套與頂桿接觸部分淬火處理，硬度HRC55。

橫梁∶內部有主軸，偏心齒輪，兩端齒輪，左右各有兩支主軸，偏心齒輪異向傳動，于旋轉時向滑塊加壓，導柱材料為QT600-3。

氣墊∶氣墊氣缸2 個，可實現快速頂出，安裝增量式編碼器（P＋F），氣墊為單頂冠二氣缸，行程可調。

潤滑∶傳動齒輪組和氣墊的潤滑裝置采用程序控制自動循環潤滑裝置及潤滑次數異常報警。

潤滑油箱設有加熱系統、過濾系統、油位指示及油位超限報警，并有油位、過濾堵塞、油溫報警的控制方式為∶升溫到45℃，油溫報警燈亮，升溫至60℃，主電機斷電，操作停止。

壓力機立柱四角各設氣動快換接頭一個， 氣源進口接管尺寸為1-1/2″。（另加入四組二位五通氣閥可依滑塊位置程式控制開關之機構在前立柱下方作為自動打料頂出之用）

壓力機動力機構裝在橫梁上，機身頂部設有平臺和護欄。

液壓系統

油缸采用進口密封或國內知名品牌；

氣壓管路采取抗沖擊，防震動措施；

氣壓系統無漏氣，滲氣現象。

電器系統

電氣采用“PLC”＋觸摸屏控制技術；

觸摸屏可設置主要參數顯示和存儲及故障顯示；

裝模區有良好的照明，裝模工作面有良好的光照度。 左右立柱上各裝一套模區照明燈，模區內照度400LX。

電器柜配有漏電保護、照明及通風設施。作業系統采用集中獨立控制，并設有移動按鈕站，移動按鈕設有雙手操作按鈕（T 型×2 個）。

壓力機前后設有四個急停按鈕。

壓力機啟動對電網沖擊小、抗干擾能力強。

壓力機具有完備的各種電器線路保護功能。

設有電度表用于監控機床用電情況。

3 主要結構件、傳動件工藝流程

主要材料∶低碳鋼板#12mm（厚）以上，焊接結構消除內應力，退火處理消除應力。

滑塊導軌面∶芬醛層壓布板

床臺板∶材料QT600-3（350mm）（厚）

機身剛性以1/6000 變形量為標準

傳動齒輪∶42CrMo、45 或QT600-3

底座∶熱時效→劃線→銑面、銑槽、鏜孔、攻絲

橫梁體∶熱時效→劃線→銑面、銑槽、鏜孔

立柱∶熱時效→劃線→刨面→劃線→銑面→鉆孔、攻絲

滑塊體∶熱時效→劃線→銑面、鏜孔、銑導軌面→鉆孔、攻絲

高速軸∶鍛坯→粗車→調質→半精車、精車→磨外圓→銑鍵槽→滾齒

中間齒輪軸∶鍛坯→粗車→調質→半精車→劃線→鉆螺孔→磨各外圓→銑鍵槽→滾齒→高頻→磨外圓

人字齒輪∶正火→粗車→半精車、精車→滾齒→插鍵槽

偏心齒輪∶正火→劃線→粗車、半精車大外圓、內孔及端面→精車大外圓、內孔，平端面→滾齒→半精車、精車偏心外圓→齒頂修緣

連桿∶正火→劃線→銑面、鏜孔→插R 面/銑口

4 壓力機操作方式和工藝動作

壓力機操作方式有∶緩速調整、點動、雙手動單次回程、連續。

壓力機能完成下列工藝動作∶

滑塊緩速調整(可正、逆運轉操作)滑塊慢降（慢升）手按鍵放手即停止（只可用于裝卸模具）。

雙手動單次回程→氣壓墊頂出→滑塊下降壓制（同時氣壓墊被動回）→完成回程→停止。

點動→滑塊下降→手按鍵放手即停止（氣壓墊頂料可開或關）

床臺移出→可自動及寸動設定。

滑塊位置調整→可自動及手動設定。

5 安全裝置

急停按鈕∶發生異常時按“急停按鈕”，壓力機工作全部停止，程式鎖住滑塊下降。

雙手操作按鈕∶雙手下行同步時限0.5～1s.

光電保護裝置∶前后各一套,保護高度600mm。

前后對角各加一套手動安全栓右前、左后各一支（1600mm）高。

6 電氣控制

電氣系統有獨立的電氣控制柜,操作站安裝在機器的由右前立柱上,其上有機器的工作狀態指示燈(生產、故障、停機)以及工作方式選擇開關和相關按鈕等。

設置兩個活動按鈕站，分別位于機器前后兩側。（右前、左后對角）3 米電纜

觸摸式工業顯示幕proface 10.4″

對滑塊、氣壓墊的壓力值、位移值等參量進行參數設定和數位顯示。顯示壓力機的工作狀態（附生產計數器功能）。

顯示壓力機的故障資訊 （PLC 程式狀態， 可顯示出RELAY ON/OFF 狀態）便于維修。

可存儲99 套模具參數。電氣控制柜與設備中心線相距8 米。

7 設備精度

設備精度符合∶JB／T5200-1991《閉式四點壓力機精度》

設計制造應符合機械壓力機有關標準∶

GB5226.1—2002 《機械安全 機械電氣設備第一部分通用技術條件》

JB/T1829—1997《鍛壓機械 通用技術條件》

GB17120-1997《鍛壓機械 安全技術條件》

JB/T9964—1999《閉式機械壓力機 技術條件》

8 結束語

當前的世界機床工業，歐美亞三足鼎立，世界機床技術發展總的形勢是努力發展數控機床，對金屬成形機床來說，其發展趨勢是向高精、高效、高自動化、高柔性化發展。

筆者根據機床發展趨勢，參考國內外壓力機的發展方向，新設計開發了該系列閉式雙點機械壓力機，它采用全鋼結構、閉式雙點帶導柱導套的移動工作臺壓力機， 移動工作臺重復定位精度±0.05mm；裝模高度調整實現數字程序控制，重復定位精度±0.1mm；平衡器氣壓根據模具重量實現自動檢測調整；離合器軸承、各傳動軸滑動軸承、滑塊導軌及平衡器內實現稀油自動循環潤滑；主回路及兩個連桿設有自動檢測報警裝置。 氣墊氣壓通過觸摸屏輸入進行自動調整。 氣墊行程根據模具可自動調整。利用PLC、觸摸屏及傳感器等，可實現儲存999 套模具的參數信息，更換模具時，實現數控自動調整功能。

我將一如既往的依托國家振興民族裝備制造業的良好外部環境，加強自身修養，帶領隊伍，應用高新技術，研究開發適合我國國情的高性能壓力機，以經濟效益為方針，以市場為導向，在充分利用現有資源基礎上，走專業化、系統化發展道路，強化營銷能力、完善產品配套、擴大生產規模，實行有效的戰略布局和資本運營，通過技術創新、規范運作、穩健經營，不斷提升管理水平、綜合實力、資產質量和經濟效益；以新型鍛壓設備制造業為核心，拓展市場領域，為汽車及其他鍛造成型業主提供系統化的技術、產品與服務。