新型变频振动下料机液压系统特性及动态监控

　　0　引言

　　新型下料系统是利用变频振动实现下料的[1]。该方法是将开槽机预制好环形V形槽的棒料,通过热应力等方法预制初始理想裂纹(或者跳过这一步),再将棒料用液压系统中夹紧缸夹紧,然后送进缸将棒料悬臂送入振动下料机中来实现低应力变频振动下料[1]。

　　这种新型变频振动下料方法的优点可以归纳为如下几个方面[2-3]:

　　毛坯几何精度高,基本上没有塌角,断口垂直平整,无毛刺,能满足所有精密塑性加工工艺对毛坯的要求,甚至可以直接作为成品件使用;材料利用率高,下料效率高;由于动模具、夹具之间的间隙较大,所以不存在剪切刀刃磨损的问题,而且模具结构简单,使用寿命长;由于利用缺口效应,被剪断的棒料长径比和剪切冲击速度的临界值都比高速剪切低,使这种方法有更强的适应性,并可使下料力大幅度下降;采用了人工预制裂纹、变频激振诱导裂纹扩展、计算机联动控制等技术,可方便地实现振动弯曲疲劳下料的自动控制。

　　该下料系统由液压系统、机械系统及其计算机变频监控系统三大部分组成。液压系统及其动态特性监控系统工作性能的好坏将直接关系到送料位置的精度以及棒料的整体变形,进而影响下料断面的质量。因此,本文对该问题进行了研究。

　　1　新型变频振动下料机的液压系统

　　由于该振动下料过程中所需的夹紧力和送进力都比较大,同时为便于计算机控制,本文采用液压系统来实现。根据该下料机的实际工作要求,设计了如图1所示的液压系统。

　　为了防止棒料整体产生位置变形和错动[4],变频振动下料过程中需要对棒料施加很大的夹紧力,同时为提高该液压系统的广泛适应性,将系统的额定压力设计为31·5MPa。送进缸选用了山西榆次液压元件厂制造的车辆用液压缸DG2J50C2E12Y1 (额定油压为16MPa,行程为100mm)。同时在液压系统的送进缸支路中设置了单向减压阀JDF2B10H42S,通过该减压阀可将进入到送进缸的最大油压从31·5MPa降低到16MPa,保证了送进缸的安全工作。

　　为使夹紧过程牢靠,且不受系统油压波动的影响,在液压系统的夹紧缸支路中设置了一个型号为A1Y2Hb10B的液控单向阀,其正向开启压力为0·4MPa,当反向开启出口无背压时,最小控制压力为1·6MPa。从图1可看出,在送进缸送进过程中虽然系统油压降低,但是由于液控单向阀A1Y2Hb10B的存在,夹紧缸内的油不会倒流,因此其缸内的油压不会下降,夹紧力基本不变;而当夹紧缸放松棒料时,由于夹紧缸左腔油压升高,液控单向阀的控制口内的油压升高,在达到其反向启动控制油压1·6MPa时,会使液控单向阀A1Y2Hb10B反向打开,从而可顺利地使夹紧缸中的油通过它然后再由二位四通电磁阀24BI12H10B2T流入油箱。