壓(yā)力是流體機械工作過(guò)程中一(yī)個重要的性能指标,而且在工作過程中由于某種原因常常會發生突變。例(lì)如:液(yè)壓機在沖孔、落料、冷折(shé)斷鋼坯(pī)等負載突變時,往往會引起液壓機的沖擊振動,嚴(yán)重時會發生破壞性的損傷,因此,對液體壓力(lì)波動的影響因素和規律作出研究(jiū)是十分必要的,它直(zhí)接影響到安全生産和設(shè)備的使用壽命(mìng)
通過對液壓機壓力突變時的動态(tài)方程分析可以知道,在(zài)壓力突變時引起液壓機振動的主要原因是工作缸中液體儲存的(de)較大能量的突然釋(shì)放。解決這一問題的途徑是設法減少工作缸中液體儲存壓縮能的儲(chǔ)存量,即将能量從其它途徑釋放或吸收(shōu)需要釋放的能量。那具體有哪(nǎ)些措施呢?
1、減少液體(tǐ)彈性能儲存量(liàng)
液體儲存的彈性能與工作缸中液體的高度成正比,因此,可在液壓機工作台與下模之間加厚墊闆,使活動橫梁工作行程(chéng)上(shàng)移,以減少工作缸液柱高度。也可(kě)在工作(zuò)缸活塞與活動橫梁(liáng)之間加一(yī)個可動墊(niàn)塊,即在液壓機空(kōng)程向下時,活塞與活動(dòng)橫梁一起(qǐ)下降;待(dài)接觸工件以後,在(zài)加壓(yā)之前,活塞先回(huí)程上(shàng)升,此時輔助液壓缸動作,将可動墊塊塞入活塞(sāi)與活動橫梁之(zhī)間;工作(zuò)時,活塞重新下降,通過墊塊将活動橫梁下壓,進行沖裁、切邊等工序,這(zhè)樣,也減少(shǎo)了工作缸(gāng)上腔容積。
2、釋放(fàng)能量
在液壓機壓力突變開始瞬間(jiān),将工作缸(gāng)内的部分高壓液體(tǐ)快速通過旁洩管道洩掉(diào),以減少(shǎo)待(dài)釋放(fàng)的能量。這(zhè)種方法對于液體壓力較高時,效果(guǒ)更為明顯,但要(yào)求相應的電液控制(zhì)閥的(de)靈敏度比較(jiào)高,同時也不要引起旁(páng)洩管道較大(dà)的振動(dòng)。
3、吸收能量以減振
在(zài)液壓機下部設置緩沖墊,調(diào)整(zhěng)到材料快要切斷時,在切斷瞬間,運動部(bù)分(fèn)(活動橫梁等)接觸到緩沖墊,從而将部分能量消耗在壓(yā)縮緩沖墊上。緩沖墊可以是液壓緩沖,也可以是氣壓緩沖(chòng),由于緩沖墊對(duì)活動橫梁産生的阻(zǔ)力是要剪(jiǎn)切力達到最大值以後,所以并不需要增加液(yè)壓機的壓力。
4、基(jī)礎隔振
在液壓機與基礎之間(jiān)設置隔振器。利用隔振器的彈性與阻尼作用來吸收和耗散能量,從而達到減振和隔振的(de)目的,适合用作液壓機隔振的(de)彈性元件有彈簧、闆簧、空氣彈簧等。
然後我(wǒ)們對吸收能量以(yǐ)減振這一方法進行試驗驗證,試驗模具為落料、沖(chòng)孔模。在同一副(fù)模(mó)具上進行不同闆厚的沖裁試驗,最大闆厚為12 mm,試驗時用相應儀器記錄了沖裁力、緩沖力、工作台彈跳、噪聲及沖頭最大速度(dù)的動态曲(qǔ)線(xiàn)。
采集了沖裁直徑75mm、厚度(dù)12mm的Q 235鋼零件的試驗數據(jù)。從試驗數據可以看出,采用了液壓緩沖墊後(hòu)的減振效果,沖12 mm厚闆時的噪聲由無緩沖時103 dB(A)降到了80 dB(A),工作台(tái)彈跳量由大于1.23mm降到0.06mm,基本消除了沖裁時的振動。無緩沖時沖裁闆料分離後,沖頭失控(kòng),最大速度達510 mm/s,有緩沖後沖(chòng)頭速度降至12.6~16.8mm/s,與壓機工作速度基本相同,實現(xiàn)了平緩過渡。無緩沖時實測沖裁力(lì)為859~870 kN,與理論沖裁力859 kN相(xiàng)近,實測有緩沖時沖裁力為916 kN,增加值僅為(wéi)2.2%~6.6%,因此緩沖(chòng)附加力不大。
緩沖裝(zhuāng)置的公稱壓力可按壓機公稱壓力(lì)的50%~60%選取,緩沖缸中預充液體壓力對緩沖效果無明顯影響。
緩沖(chòng)反壓力(lì)起(qǐ)始作用點的調節應根據沖裁件斷面上的光亮帶寬度确定。緩沖起始作用點過早,雖也能實現良好的緩沖效(xiào)果,消除沖擊與振動,但附着力将增大;起始作用點過遲,則沖裁時将産生明顯的振動和(hé)噪聲。因此,在實用中,隻要不(bú)需液壓機滿負荷沖裁,可适當提前緩沖反(fǎn)壓力作用(yòng)點,避開敏感區,隻(zhī)不(bú)過稍(shāo)微增大一些緩沖附(fù)加力,故(gù)緩沖反壓力起始作用點的調節無需高(gāo)精度的調節機構。
在試驗時,也發現無緩時沖裁(cái)質量較好,有緩沖時沖裁質量較差(chà),其特征與模具(jù)間隙偏小時相似,因此,在有緩沖沖裁時,這一數據在設計模具(jù)時應适當(dāng)修正。
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