高速旋压机液压系统设计

　　引言

　　皮带轮是一种重要的机械传动零件，广泛应用于汽车、轻纺及农机的各种机械设备的传动中。由金属钣材经拉伸～旋压成形的钣制轮是目前最佳的皮带轮结构形式。钣制皮带轮同传统的铸铁皮带轮相比，可节约原材料70％ 以上，而且制造过程对环境无污染。

　　我国旋压加工技术是从2O世纪中叶开始发展起来的，80年代后期至90年代末，陆续引进德国、美国等国家制造的旋压机床，同时我国的旋压设备开发在吸收、消化的基础上，进行了研制并成功生产，然而与国外的设备相比，还存在较大的差距，主要表现在：成型精度差、成型速度低、电气、液压控制系统问题较多等缺点，特别对汽车行业的带轮生产尤为突出。因此开发功能适用、性价比高的高速旋压机具有较为重要的意义。

　　高速旋压机要解决的问题是速度差大、成型速度比国内原有设备快得多(每模产品的速度最快可达16 s)的特点。笔者根据行业的实际情况，为某企业设计了合模力为2000 kN高速旋压机的液压系统，在设计中，采用变量泵加定量泵结构，配以差动连接快速回路，以期达到满足设备要求的效率，又能减少系统功率的目的。

　　1 高速旋压机液压方案的确定

　　旋压机的工作循环为：机械手送毛坯，停在模具的中心→主缸快速合模→主缸慢速合模并增压→定位锁紧毛坯→主轴带动坯料旋转→成型缸I快进→成型缸1压住毛坯进行预成型→成型缸I快退回原点→成型缸2快进→成型缸2压住毛坯进行预成型→成型缸2快退回原点一成型缸3快进→成型缸3压住毛坯进行成型 成型缸3快退回原点(系统共有6个工位，可以根据工件的精度进行工作，一般前面两组成型缸带动预成型轮进行预成型，后面几组液压缸进行校型及精整) 电机停，同时主缸进油开模 顶出缸进油，加工件顶出，卸件槽检测件到位一机械手送件(下一循环开始)。整个循环时间要求不超过16 s。

　　图1 液压原理图

　　从上述工作循环可看出，高速旋压机的液压系统主要由合模夹紧及旋压成型两大部分组成，根据成型工艺要求，合模夹紧液压缸要有足够的压力夹住工件，使工件在成型过程中，不能有径向位移现象，压力较大，液压缸直径也就大；而成型液压缸是使工件变形，使其达到成型目的，所需的力较小，液压缸直径也就较小。经分析，该设备有如下特征：

　　(1)执行液压缸较多：主缸1个、顶出缸1个、成型液压缸6个；

　　(2)由于主缸与成型油这两个速度差比较大，设备主缸要求最大速度200 mln／／8，成型液压缸要求最大速度70 mm／s，而缸径差也很大，故需求的流量差别就很大；