薄板成形液压机压边系统的程序控制

魏 湘，陆 红，李秀珠

（徐州压力机械有限公司，江苏徐州221004）

1 引言

对于形状各异的薄板件的拉深成形来说，压边着力点施力大小及方位的调控是制造优质成品的关键。因而高性能的薄板成形液压机，应具备完善而有效的拉深压边系统。为此，需要突破传统的恒定压边力的输出方式，以先进电液元器件的有机结合实现四角压边力的程序调控。

2 拉深成形

在拉深成形过程中，必须使薄板坯料的周边置于压边圈之下，以保证模腔内的金属薄板在适当的摩擦压力和模间缝隙条件下，均衡地完成压缩与拉伸的塑性变形而实现拉深成形。其中，压边圈作用就是防止板料在拉深过程中产生“皱褶”、“拉裂”及壁厚不均等产品缺陷。由于拉深件形状与结构的不同，现代许多高品质的拉深成形制品，对于压边圈压边力的差异性分布、板料模具间的摩擦力等非直线性的参数，都有较高的跟踪设定压边力压力输出曲线的随动调控要求。所以现代新型高性能拉深成形液压机的压边系统，必须能够实现拉深成形压边力曲线输出的程序调控。

3 拉深成形的四角压边系统与程序调控

通常，液压机压边圈的四角压边力控制，是以液压独自调控压边力的压边系统，调定液压压力实现四角压边力的恒定输出。对于一般几何中心对称的圆形和浅拉深的薄板件，这种压边形式可以基本满足拉深成形要求。但对深拉深件以及几何中心不对称的异形件的拉深成形，以单独液压系统调定四角压边力恒定的压边圈，则难以适应随滑块位移而变的输出压边力的要求。

这里介绍一种电液结合的随动调控压边系统。其集成多种先进电液元器件为一体，通过多路信号采集、PC 计算综合平衡、数据曲线显示和闭环反馈调控，实现四角压边力输出的随动调控。各压边缸在电液系统的调控下，按设定滑块位移对应压力输出的曲线界定，实施既相互独立又协调统一的程序化输出。其“电液集成压边系统”主要原理如图1 所示。

压边滑块四角完全相同的液压缸，均采用各自的比例溢流阀控制输出压力，可独自实施液压压力的无级调节。按照控制显示触摸屏上先行设定的“滑块位移-压边力”关系曲线，电液集成压边系统依据滑块的位移传感器讯号，实时程序调控四角液压缸各自不同的输出压力。在自始至终的拉深成形工艺过程中，作为系统主控中心的可编程序控制器（PLC），连续不间断地采集处理来自四角压力传感器的反馈信号，时时与设定的程序曲线参数进行比对调控，比例溢流阀控制四角液压缸的随动液压压力，使各个液压缸对压边圈施加匹配合理的压边力。

4 结语

本文所述有别于液压机传统恒定输出的电液集成压边控制系统，适用于非中心对称和结构造型较复杂的薄板件的深拉深成形。当前，高强度金属薄板拉深成形日渐增多，产品改型更新速度越来越快，“无批量”多种类产品的需求越来越多。“电液程序调控压边系统”的研究应用，必将对满足新需求、新应用起到更大的促进作用。

[1]俞新陆.液压机.北京：机械工业出版社，1982.

[2]雷天觉.新编液压工程手册.北京：机械工业出版社，1998.

[3]陆 红.锻压液压机的准柔性化设计.锻压装备与制造技术，2002，37（6）.

[4]陆 红，邱新民.四柱液压机实现双动拉深的改装设计.锻压装备与制造技术，1995，30（3）.