400噸曲面壓制機研制探討

摘要：文章敘述了400噸曲面壓制機的工作原理和其中部分重要零件的設計計算。在以往的施工中，對天圓地方、橢圓圓錐等工件的制作方法，基本都是采用放射線人工敲制法來制作；其勞動強度大、工作效率低下，始終是困擾施工人員的一大難題。文章對400噸曲面壓制機的研制進行了探討。

關鍵詞：400噸曲面壓制機；工作原理；重要零件；天圓地方；橢圓圓錐；放射線人工敲制法 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP391 文章編號：1009-2374（2015）06-0036-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0445

1 研制目的

在航空、輕工、冶金、化工、建筑、船舶、汽車、電力、電器、裝潢等工程施工中，經常會出現天圓地方、橢圓圓錐等類型的工件，對這類型工件的制作方法，基本都是采用放射線人工敲制法來制作；其勞動強度大、工作效率低下，始終是困擾我們施工的一大難題。

圖1

為了解決這一難題，我公司組建課題組針對性的研發錐體壓制設備。普通壓制機只能控制刀具垂直升降，功能也只局限于一些簡單的角度壓制。而錐形曲面的壓制需要上刀刃和下刀刃之間可以形成任意夾角，從而實現錐形曲面的兩端弧度不同所需壓制角度不同的問題。所以我們所研發的壓制設備必須能夠實現錐形曲面壓制的功能性要求，基于其性能的實現，課題組在結構，液壓系統，電氣控制系統設計上進行全新研制。

2 設備簡介

目前，壓制機、折彎機功能比較單一，主要分為角度折彎和圓弧折彎。角度折彎機主要由滑塊部分、工作臺部分、同步系統組成。工作時，滑塊部分在同步系統的控制下，垂直升降壓制放于工作臺上的工件。這種折彎機性能穩定，但是功能單一。圓弧折彎機主要由上下兩排輥輪、減速機、下壓裝置組成。工作時，上下兩排輥輪在減速機的驅動下旋轉，通過下壓裝置控制上下兩排輥輪的間隙可以改變圓弧的弧度。圓弧折彎機也可以折出錐體，一般是根據計算裁出相應尺寸的三角板，折出相應的圓弧，再進行焊接。但是這種方法一般都需要三塊以上三角板，且折彎時不好控制工件弧度。

工作原理：根據需要壓制的工件調整好胎具的角度，將工件放于胎具上，通過操作臺按鈕，控制刀具的升降壓制工件。

3 部分設計計算

3.1 液壓系統的設計

液壓系統的設計是整個機器設計的一個重要部分，它與主機的設計是密切相關的。通過查閱相關的參考資料，再經過總結，可以確定液壓系統的設計計算步驟大致如下：（1）明確系統設計要求；（2）分析主機工礦，確定液壓系統主要參數；（3）擬定液壓，系統原理圖；（4）液壓元件的計算與選擇；（5）液壓系統的性能驗算；（6）進行結構設計。

在以上的設計步驟中，前五項屬于性能設計，它們互相影響、互相滲透；最后一項屬于結構設計，進行時必須先查明液壓元件的結構和配置方式，仔細查閱有關產品樣本、設計手冊和資料。

3.1.1 明確系統設計要求。液壓系統的設計必須能全面滿足設備的各項功能和技術性能。因此，在開始設計液壓系統時，必須先對機械設備的工作情況進行詳細的分析，明確設備對液壓系統提出的要求，具體需要熟知的內容包括：（1）主機的用途、類型、主要結構、總體布局以及對液壓系統執行元件在位置布置和空間尺寸上的限制；（2）對液壓系統動作和性能的要求：如主機的工作循環、液壓執行元件的運動方式（往復直線運動旋轉運動或擺動）、自動化程度、調速范圍、運動平穩性和精度、負載狀況及其工作范圍；（3）主機各液壓執行元件的動作順序或互鎖要求；（4）液壓系統的工作環境和工作條件，如周圍介質環境溫度、濕度、塵埃情況、外界沖擊振動等；（5）其他方面的要求，如液壓裝置在質量、外形尺寸、可靠性、經濟性等方面的規定和限制。

由此可以看出，在一定范圍內刀具傾斜下壓時所承受的壓力隨著刀具傾斜角的增大而不斷減小。

4 結語

經過課題組6個月的努力，終于完成了“400t曲面液壓機”的研制任務，經過試用，壓制出的工件完全達到設計初始要求。此次產品的研制成功是一項技術性的突破，提高了產品的市場競爭力，為公司將來拓展市場打下堅實基礎。

參考文獻

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[2] 濮良貴，紀名剛.機械設計[M].北京：高等教育出版社，1996.

[3] 張勤，徐鋼濤.液壓與氣壓傳動技術[M].北京：高等教育出版社，2009.

作者簡介：劉著界（1971-），男，河北唐山人，供職于十一冶集團安裝金屬容器公司，研究方向：專業工程機械設備的技術開發升級。

（責任編輯：周 瓊）