400吨曲面压制机研制探讨

摘要：文章叙述了400吨曲面压制机的工作原理和其中部分重要零件的设计计算。在以往的施工中，对天圆地方、椭圆圆锥等工件的制作方法，基本都是采用放射线人工敲制法来制作；其劳动强度大、工作效率低下，始终是困扰施工人员的一大难题。文章对400吨曲面压制机的研制进行了探讨。

关键词：400吨曲面压制机；工作原理；重要零件；天圆地方；椭圆圆锥；放射线人工敲制法 文献标识码：A

中图分类号：TP391 文章编号：1009-2374（2015）06-0036-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0445

1 研制目的

在航空、轻工、冶金、化工、建筑、船舶、汽车、电力、电器、装潢等工程施工中，经常会出现天圆地方、椭圆圆锥等类型的工件，对这类型工件的制作方法，基本都是采用放射线人工敲制法来制作；其劳动强度大、工作效率低下，始终是困扰我们施工的一大难题。

图1

为了解决这一难题，我公司组建课题组针对性的研发锥体压制设备。普通压制机只能控制刀具垂直升降，功能也只局限于一些简单的角度压制。而锥形曲面的压制需要上刀刃和下刀刃之间可以形成任意夹角，从而实现锥形曲面的两端弧度不同所需压制角度不同的问题。所以我们所研发的压制设备必须能够实现锥形曲面压制的功能性要求，基于其性能的实现，课题组在结构，液压系统，电气控制系统设计上进行全新研制。

2 设备简介

目前，压制机、折弯机功能比较单一，主要分为角度折弯和圆弧折弯。角度折弯机主要由滑块部分、工作台部分、同步系统组成。工作时，滑块部分在同步系统的控制下，垂直升降压制放于工作台上的工件。这种折弯机性能稳定，但是功能单一。圆弧折弯机主要由上下两排辊轮、减速机、下压装置组成。工作时，上下两排辊轮在减速机的驱动下旋转，通过下压装置控制上下两排辊轮的间隙可以改变圆弧的弧度。圆弧折弯机也可以折出锥体，一般是根据计算裁出相应尺寸的三角板，折出相应的圆弧，再进行焊接。但是这种方法一般都需要三块以上三角板，且折弯时不好控制工件弧度。

工作原理：根据需要压制的工件调整好胎具的角度，将工件放于胎具上，通过操作台按钮，控制刀具的升降压制工件。

3 部分设计计算

3.1 液压系统的设计

液压系统的设计是整个机器设计的一个重要部分，它与主机的设计是密切相关的。通过查阅相关的参考资料，再经过总结，可以确定液压系统的设计计算步骤大致如下：（1）明确系统设计要求；（2）分析主机工矿，确定液压系统主要参数；（3）拟定液压，系统原理图；（4）液压元件的计算与选择；（5）液压系统的性能验算；（6）进行结构设计。

在以上的设计步骤中，前五项属于性能设计，它们互相影响、互相渗透；最后一项属于结构设计，进行时必须先查明液压元件的结构和配置方式，仔细查阅有关产品样本、设计手册和资料。

3.1.1 明确系统设计要求。液压系统的设计必须能全面满足设备的各项功能和技术性能。因此，在开始设计液压系统时，必须先对机械设备的工作情况进行详细的分析，明确设备对液压系统提出的要求，具体需要熟知的内容包括：（1）主机的用途、类型、主要结构、总体布局以及对液压系统执行元件在位置布置和空间尺寸上的限制；（2）对液压系统动作和性能的要求：如主机的工作循环、液压执行元件的运动方式（往复直线运动旋转运动或摆动）、自动化程度、调速范围、运动平稳性和精度、负载状况及其工作范围；（3）主机各液压执行元件的动作顺序或互锁要求；（4）液压系统的工作环境和工作条件，如周围介质环境温度、湿度、尘埃情况、外界冲击振动等；（5）其他方面的要求，如液压装置在质量、外形尺寸、可靠性、经济性等方面的规定和限制。

由此可以看出，在一定范围内刀具倾斜下压时所承受的压力随着刀具倾斜角的增大而不断减小。

4 结语

经过课题组6个月的努力，终于完成了“400t曲面液压机”的研制任务，经过试用，压制出的工件完全达到设计初始要求。此次产品的研制成功是一项技术性的突破，提高了产品的市场竞争力，为公司将来拓展市场打下坚实基础。

参考文献

[1] 徐灝.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2000.

[2] 濮良贵，纪名刚.机械设计[M].北京：高等教育出版社，1996.

[3] 张勤，徐钢涛.液压与气压传动技术[M].北京：高等教育出版社，2009.

作者简介：刘著界（1971-），男，河北唐山人，供职于十一冶集团安装金属容器公司，研究方向：专业工程机械设备的技术开发升级。

（责任编辑：周 琼）