文/车永顺,王中原,苏小华,高鹏飞·沈阳北方重工有限公司设计研究院
DRF3150热模锻压力机工作台调整的设计
文/车永顺,王中原,苏小华,高鹏飞·沈阳北方重工有限公司设计研究院
车永顺,从事新产品开发和研制工作;先后主持和参与过锻压产品、电站产品、工业炉产品及矿山产品的设计。
在热模锻压力机中,工作台调整装置是一个重要组成部分,它是通过调整工作台的高度来实现模具闭合高度的调整,如果该装置运行不够可靠,将直接影响锻件的加工精度和增加工人的工作难度,同时增加调整模具的时间,降低生产效率。
在热模锻压力机设计中,封闭高度调节装置是一个很重要的部分,它对于调整模具高度、压机的吨位标定以及模具磨损修模后模具的调整,都有很重要的作用,因此,要求封闭高度调整装置灵敏可靠、结构紧凑、操作方便。DRF3150热模锻压力机由于滑块采用带副导轨的象鼻子结构,不便于采用上调整结构,因此,封闭高度调节装置安装在工作台上。
DRF型热模锻压力机工作台结构如图1所示,其工作原理为:调整装置通过驱动楔铁的左右移动,靠一对斜面的移动来实现工作台的升降;通过机身上的导向块导向,实现工作台的上下移动,工作台移动到位后,通过楔块锁紧工作台。
图1 工作台结构图
传统DRF热模锻压力机工作台调整装置结构如图2所示,调整装置是通过电机带动皮带轮实现的,设备安装后,用户反映工作台使用一段时间后,由于氧化皮和脏物的进入,产生附加的阻力,使调整装置运转不灵,皮带打滑,导致工作台无法调整。
此次设计主要针对上述问题而开展,经现场测试,产生上述故障时工作台阻力超出电机输出扭矩不大,因此适当增加扭矩,即可达到目的。受调整装置本体结构空间的限制,不允许增大皮带轮。经过研究,改用减速机带动齿轮传动的结构,由于齿轮传动机械效率比皮带要高,因此增加了改进后调整装置运行的可靠性。
本次DRF3150热模锻压力机工作台调整装置的设计结构如图3所示,减速电机通过一对齿轮副带动蜗轮蜗杆,蜗轮通过键与螺母固定,螺母将旋转运动传递给推拉螺栓,由推拉螺栓带动工作台楔铁前后移动,实现工作台的升降。由于楔铁的倾斜角度为5°,小于自锁角,因此工作台是能够自锁的,两侧楔的作用是压机工作时实现自锁。
图2 工作台调整装置结构
图3 改后工作台调整装置结构
对于在DRF型热模锻压力机上锻造的零件,其精度主要由机身的精度、滑块的精度、偏心轴的精度和工作台的精度等决定的;对于工作台,其上下面平行度的高低和调整运行对水平面的垂直度直接影响到模具的精度,由于热模锻压力机的行程固定,只能通过工作台的升降调整模具的闭合高度,因此可以通过微调实现满意的锻件精度。
工作台调整装置的灵活与否,直接影响到压力机的生产率和产品的精度,目前国内多数制造厂都采用皮带传动,设备使用后不久,由于氧化皮和杂物进入到工作台后,工作台润滑不理想,导致工作台调整不了,只能采用人工调整,给工人生产时造成很大的麻烦;一般情况下,全行程电机调整只需5min左右,而人工调整则需要半天的时间,并且人工调整还容易损坏工作台面,影响设备的使用寿命
选取合适的电机减速机及齿轮,并经过强度校核,满足使用要求。由于本次设计主要是针对解决调整装置运行不灵的问题,主要结构还是保留了原来的,只是将原来的皮带轮传动改为齿轮传动,将原来的电机改为减速电机。减速电机带过载保护,在行程始末位置安装有接近开关保护。由于齿轮传动比皮带传动效率高,减速电机比电机的传递扭矩大,增加了电机功率,因此再也没有出现工作台调整不了的现象。
通过对DRF3150热模锻压力机工作台调整装置的改进,提高了工件的精度和生产率,减轻了工人的劳动强度,目前该结构已在潍柴动力和吉隆锻造有限公司应用,效果良好,获得了用户的好评。
实践证明DRF3150热模锻压力机工作台调整装置的改进,结构合理,运行灵活、可靠,适于在同行业中推广使用。