多工位压力机拉伸装置结构

齐齐哈尔二机床集团有限责任公司设计院 （黑龙江 161005） 郭永

多工位压力机是先进的压力机设备，是多台压力机的集成，一般由线头单元，送料机构，压力机和线尾部分组成。我公司为国内某汽车制造厂家生产制造2 500t多工位压力机，如图1所示，本文将主要介绍其工作台内拉伸装置的结构组成、工作原理和运行方式。本工作台内的拉伸装置为液压操纵、两点式拉伸垫结构，使用两个液压缸，产生拉伸过程中所需的压边力，通过这种方式建立一个被动的、相对于滑块力的支撑反力。在上升期间，液压缸也行使举升和缓冲的功能。另外，它们还有一个任务：将工件与模具松开。

图1 多工位压力机和移动工作台

一、拉伸垫的结构组成

工作台拉伸垫（见图2）主要包括两个液压缸、一个顶框，为每个液压缸配置一个带有若干个阀的阀座、一个液压站、若干个压力蓄能器。顶框是一个焊接件，使用工作台内的八个平面导向装置对其进行导向。液压缸的力将通过托杆传递给顶框。导向装置组成如下：在顶框的上侧面和下侧面为两件青铜板，对其进行干油润滑，装在工作台侧面的是淬火钢板。顶框上面固定的是淬硬钢板，它们将作用力传递给插入移动工作台内的顶杆。顶杆的数量和布置方式取决于模具，顶杆顶到下模内的压边圈上。顶框依靠其自重坐在球碗上，顶板坐在液压缸的活塞杆上。

图2 液压工作台拉伸垫

液压缸（见图3）主要由缸体和活塞杆组成。一个支座装在压力机工作台侧面，从上部将缸体固定在支座上，该液压缸为双动式液压缸，对拉伸垫进行控制的阀座安装在液压缸下部。在液压缸上装有一个位移传感器，以便对拉伸垫进行调控。液压缸的上腔、蓄能器以及液压缸的下腔，各自装有溢流阀，这样，当工作压力过高时会起到保护作用。各自使用一个压力传感器，对液压缸的上腔压力和下腔压力进行问询。

图3 带阀座的液压缸和液压管路

二、拉伸垫的工作原理

举升时，依靠液压缸内的压力，活塞杆顶在顶框上。上升运行时，使用活塞式蓄能器内的液压油对液压缸的腔室进行填充。上升运行和举升时，蓄能器内的液压油，通过伺服阀和两个已经打开的插装阀，流入到液压缸的下腔内。使用该伺服阀，对拉伸垫上升运行时进行缓冲。将上腔内的液压油输送到下腔。排油、挤压以及预加速时，通过伺服阀，液压油从下腔流入中间油箱并从中间油箱进入拉伸垫液压站上的回油室内。通过安装在每个液压缸上的伺服阀可以实现对每个液压缸的压边力进行个别调整，并可通过拉伸垫行程而变化。或者是通过拉伸垫将工件抬升，或者是将工件与凹模脱开即松开，以便传送装置能够从模具内拾取工件。实施松开行程时，使用伺服阀，将拉伸垫升高，也将工件抬高20mm，并对压力和位置进行调控。

三、拉伸垫的运行方式

1. 下降运行用工作方式

（1）不带预加速 模具以取决于压力机行程次数的速度接触到停止的压边圈。在接触时板料被压紧，所设定的压边力只有在压力建立行程之后才可使用。在该运行方式下，会产生一个非常硬的接触冲击，这是因为举升之后，液压缸下腔内形成一个高压。

（2）带预加速 上模接触到压边圈之前，压边圈向下运动。上模和自己向下运动的压边圈之间的速度差会导致一个小的接触冲击。为了用成形需要的压边力压紧板料，所以要建立需要的压力。只有在预加速行程之后以及建立压力行程之后，才可以使用所设定的压边力。如果模具和工件允许，应该总是使用带预加速进行运行，以便保护机器和模具。

2. 挤压

在上模和压边圈之间，接触之后以及进行了取决于运行方式的预先开动位移即行程之后，以设定的力将料片压紧。接下来滑块挤压拉伸垫到下死点。根据拉伸垫行程，还可以对液压缸单独设定的压边力进行改变。

3. 上升运行用工作方式

（1）不带压紧保持 拉伸垫与滑块一同向上行驶，在快到末端位置之前，与滑块脱开（带末端位置缓冲的上升运行，拉伸垫以顶料力压到滑块上直至缓冲开始为止）。从已被举升的压边圈处，传送装置拾取工件，接下来，传送装置装入下一件料片或者成形件。

（2）带压紧保持和顶出工件 在拉伸垫没有弹性随动、停留在被挤压为止期间，滑块向上运行。在滑块上升运行期间，将拉伸垫举升，这样就可以松开工件并将其带到运送高度。使用一个取决于模具的凸轮，对上行进行启动。在传送系统将下一个料片放到压边圈上之前，拉伸垫必须要达到其上部末端位置。如果上升角度非常小，那么以此来限定可能的行程次数。

（3）带压紧保持以及延时向上运行 在拉伸垫没有弹性随动、停留在被挤压为止期间，滑块向上运行。为了将工件顶到工件运送高度，在该运行方式下，在下模内，为模具装备了受控举升器。拾取工件之后，拉伸垫上升。在拾取工件期间，通过传送系统，对向上运行进行启动。在传送系统将下一个料片放到压边圈上之前，拉伸垫到达其上部末端位置。

4. 已经下降

拉伸垫已经下降并且已经不行使其职能了。已经关闭液压站，压力蓄能器设备有油侧已经没有了压力。为了更换模具以及让移动工作台行驶，同样也要使拉伸垫下降，但是还是保持供油状态。

5. 使拉伸垫同步并且下降

在集成式操作面板上进行预选之后，通过按钮，可以使拉伸垫运行。

四、结语

大型多工位压力机，代表了当今国际锻压技术的最高水平，是目前世界上大型覆盖件冲压设备的最高级发展阶段，也是车身覆盖件冲压成型生产和发展方向。本多工位压力机拉伸垫具有结构简单、功能齐全等特点，能有效起到压边和顶件的作用。本多工位压力机也将发挥出最高科技水平，为厂家带来最大的经济效益。