數(shù)控全液壓模鍛錘的詳細(xì)描述 數(shù)控全液壓模鍛錘是目前世界上先進(jìn)的模鍛設(shè)備。 它是一種打擊能量和打擊工序可以數(shù)字化控制的鍛造設(shè)備，打擊能量偏差在±1.5%之間，配以合適的機(jī)器人自動(dòng)上下料，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。
數(shù)控全液壓模鍛錘的液壓原理： 數(shù)控全液壓模鍛錘的基本原理是：采用電機(jī)-油泵-蓄能器傳動(dòng)，油缸下腔 通蓄能器，為常壓，控制系統(tǒng)對(duì)上腔進(jìn)行單腔控制。上腔進(jìn)油閥(亦稱打擊閥) 打開，來自油泵、蓄能器以及通過差動(dòng)回路引來的下腔的共三部分高壓油進(jìn)入上腔，實(shí)現(xiàn)錘頭的加速向下和打擊行程。上腔一旦卸壓，錘頭立即快速回程，打擊能量的精確控制是靠控制打擊閥閉合時(shí)間的長短來實(shí)現(xiàn)的。 主油泵啟動(dòng)后向蓄能器內(nèi)打油后使錘頭提起，主油缸的下腔常通蓄能器， 使錘頭置于上限位即提錘狀態(tài)。向下打擊時(shí)，通過控制打擊閥閉合時(shí)間的長短控制打擊能量的大小，模鍛錘使下腔油返進(jìn)上腔，配合泵的高壓油，蓄能器的高壓油的油實(shí)現(xiàn)打擊。
在懸錘狀態(tài)下時(shí)，壓力傳感器控制卸荷閥打開，使泵處于無負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)， 蓄能器的壓力油保壓，使錘頭上置安全。系統(tǒng)油溫不發(fā)熱，節(jié)能省電。主打擊閥 具有換向靈敏度高、密封性好等特點(diǎn)。整體是頂置結(jié)構(gòu)，集成化組裝，無管道連 接減少漏油，可靠性高。 數(shù)控全液壓模鍛錘液壓原理示意圖
數(shù)控全液壓模鍛錘各部分性能特點(diǎn)描述 數(shù)控錘項(xiàng)目介紹 ◆ 機(jī)身部分： · 機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 采用整體“U”型機(jī)身（或帶橫梁機(jī)身） ，為其它相關(guān)部件提供了強(qiáng)大的安裝、支撐基礎(chǔ)、具有強(qiáng) 大的剛性，下部裝有吸振性很強(qiáng)的隔爾固減振裝置， 保護(hù)了周圍的環(huán)境，兩立臂裝有寬型的“X”型導(dǎo)軌， 使錘頭不管在任何情況下都不會(huì)卡死，該產(chǎn)品的動(dòng) 力頭部件裝在上部，使整體產(chǎn)品占地面積小。機(jī)身 部件采用優(yōu)質(zhì)材料，將砧座和兩立柱組合在一起， 增加了立柱的縱向、橫向的傾覆剛度；確保了錘頭 的精確導(dǎo)向，有利于提高原材料的利用率。 · “X”型導(dǎo)軌設(shè)計(jì) 12 眾所周知，錘頭長時(shí)間打擊高溫工件，整體溫度一定會(huì)很高，體積也一定會(huì) 膨脹，如果采用傳統(tǒng)的梳型導(dǎo)軌，為不使錘頭卡死 就需要加大滑動(dòng)導(dǎo)軌與錘頭之間的間隙，但是對(duì)于模鍛錘的滑動(dòng)間隙大，就會(huì)影響精密鍛件的外形質(zhì) 量。為解決這一問題，本產(chǎn)品設(shè)計(jì)成了“X”形導(dǎo)軌， 使錘頭受熱時(shí)是徑向輻射膨脹，導(dǎo)向面呈對(duì)角線布 置，不會(huì)因溫升造成導(dǎo)向間隙的減小民，因此導(dǎo)軌 間隙穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)精密鍛造。而且也加寬導(dǎo)板形成 較長的力臂，減小偏擊時(shí)作用在導(dǎo)軌面上的比壓。 能延長導(dǎo)板的使用壽命，因此錘頭導(dǎo)向精度高，錘桿所受的彎矩小，壽命大大延 長。
錘頭 錘頭委托國內(nèi)大型專業(yè)鍛造廠按國標(biāo)要求鍛造錘頭保證了毛坯質(zhì)量， 優(yōu)良的熱處理工藝和方法保證了錘頭的內(nèi)在質(zhì)量和足夠的硬度。熱處理前后嚴(yán)格按 GB/J4162－94規(guī)定進(jìn)行探傷檢驗(yàn)，杜絕了不合格品的下轉(zhuǎn)。
錘頭導(dǎo)軌面和燕尾面通過高頻淬火使硬度達(dá)到了HRC48-52， 提高了導(dǎo)軌面的 耐磨性，杜絕了燕尾面的變形、塌陷。 燕尾槽底面采用圓弧光滑過渡，減少了應(yīng)力集中，提高錘頭的強(qiáng)度。
錘桿 · 錘桿材質(zhì)為40CrNiMoA機(jī)械性能達(dá)到δb≥800Mpa，δa≥500Mpa，其性能優(yōu)于40CrNi和35CrMo。 · 錘桿熱處理前后嚴(yán)格按GB/T4162-92規(guī)定進(jìn)行超聲波探傷，保證了質(zhì)量。 數(shù)控錘項(xiàng)目介紹 · 13 錘桿活塞部分采用銅焊接方式，錘桿采用高韌、高強(qiáng)材料，經(jīng)過特殊的整 體熱處理，延長錘桿使用壽命。 · 錘桿外園的加工采用滾壓工藝，表面粗糙度達(dá)到0.8以上，同時(shí)，表面形成一層加工硬化層，大大提高了錘桿耐磨性，并可解決密封圈過早磨損失效，提高 密封圈使用壽命。 · 錘桿密封采用進(jìn)口德氏封。 ·.液壓系統(tǒng)采用油泵——蓄能器組合傳動(dòng)，主油缸下腔始終與蓄能器相通， 為常壓。液壓系統(tǒng)僅控制上腔，它是通過對(duì)打擊閥閉合時(shí)間的控制來實(shí)現(xiàn)打擊能 量的大小，打擊閥是兩級(jí)控制閥，一級(jí)先導(dǎo)閥是一個(gè)二位四通換向閥，系統(tǒng)對(duì)它 的質(zhì)量要求很高，既要有高頻率而且重復(fù)精度要求較高。
模鍛錘采用頂置結(jié)構(gòu)，內(nèi)部油路封閉在主閥塊上，這樣的結(jié)構(gòu)使得液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 了集成化，與油箱采用旁置式相比，管道系統(tǒng)長度大大縮短，能量損失降低 1 倍以上，另外通過集成化，油路連接實(shí)現(xiàn)了無管化連接，增加了連接的可靠性； ·液壓系統(tǒng)中在蓄能器與下腔之間設(shè)置了安全裝置，一旦錘桿從中間斷裂， 馬上將下腔油與蓄能器切斷，從而提高了使用的安全度。
油箱為頂置式，箱體為焊接件，采用CO2保護(hù)焊接，符合JB/T5000.3-1998 和ZQ4000.3-86《焊接通用技術(shù)要求》有關(guān)規(guī)定，箱體經(jīng)過表面處理符合 JB/T5000.12-1998有關(guān)規(guī)定。 · · · 油箱焊接后的探傷檢驗(yàn)杜絕了油液的滲漏。 油箱采用封閉式，可減少污染。 液壓站箱體在局部設(shè)置加強(qiáng)筋，使箱體強(qiáng)度高；高壓油路通道暢通， 液壓站部分液阻力小，發(fā)熱少、提高了可靠性。
頂料部分 數(shù)控錘有頂料液壓站，頂料器安裝在模座內(nèi)，可以任意選擇自動(dòng)頂料和腳 踏頂料。
冷卻部分 · 電制冷 電制冷機(jī)：將制冷、加熱、精密過濾三大功能集一體，且具有遠(yuǎn)程控制， 過 濾器堵塞報(bào)警等功能，從而保證設(shè)備的可靠運(yùn)行。 開啟電制冷機(jī) （使用 NTC 溫度傳感器將檢測(cè)到的油溫在數(shù)顯溫控器上顯示同 時(shí)將檢測(cè)得到的溫度與設(shè)定溫度比較若油溫高于設(shè)定值）啟動(dòng)壓縮機(jī)。 開始制冷→冷凝器→膨脹閥→蒸發(fā)器（熱交換器） ，液壓油→油箱→泵→蒸 數(shù)控錘項(xiàng)目介紹 14 發(fā)器（溫度降低）→過濾器→油箱。如此循環(huán)直至油溫達(dá)到設(shè)定值為止。當(dāng)油溫 低設(shè)定下限時(shí)，控制器則根據(jù)溫度傳感器發(fā)出信號(hào)開啟加熱器。
潤滑部分 自動(dòng)潤滑裝置也可由用戶自行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)也是觸摸屏調(diào)節(jié)輸入，可調(diào)節(jié)潤滑 泵的啟動(dòng)頻率以及啟動(dòng)后的供油時(shí)間，可由用戶根據(jù)實(shí)際情況自行設(shè)定。
隔振基礎(chǔ)部分 數(shù)控錘基礎(chǔ)采用德國技術(shù)的隔而固隔振裝置 ·隔振基礎(chǔ)的特點(diǎn)：
（1） 、基座尺寸相對(duì)固定支承來說減少很多，省去縱橫梁、預(yù)埋件，節(jié)省基礎(chǔ) 費(fèi)用和施工時(shí)間，維護(hù)方便。
（2） 、隔振效果好，可以衰減振動(dòng) 80-95%。
（3） 、壽命高達(dá) 30-50 年，以至無需返修。
（4） 、簡化機(jī)器設(shè)備調(diào)平，在地基下沉或傾斜時(shí)可以調(diào)整。
（5） 、減少設(shè)備自身和周圍設(shè)備的振動(dòng)水平，降低了液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)的故障率。 ·隔振基礎(chǔ)的組成： 該隔振系統(tǒng)由彈簧和沾滯阻尼器組成。 彈簧的作用是提供彈性緩沖，降低系統(tǒng)固有頻率。它采用的螺旋彈簧承載高、 彈性大。 沾滯阻尼器內(nèi)裝有高粘度液體的缸體和一個(gè)插入液體中特殊形狀的柱塞， 柱塞在液體里運(yùn)動(dòng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽?并由此使鍛錘的沖擊運(yùn)動(dòng)衰減到零。
對(duì)于沖擊設(shè)備，可以吸收沖擊能量，使設(shè)備受到?jīng)_擊干擾后迅速趨于穩(wěn)定，保證 鍛錘的沖擊振動(dòng)在下次打擊之前完全停穩(wěn)，鍛錘不會(huì)發(fā)生連擊共振。
利用數(shù)控錘技術(shù)，對(duì)原蒸空錘或原電液錘進(jìn)行數(shù)控化改造
（一） 液壓原理基本同數(shù)控錘整機(jī)原理， 但整機(jī)設(shè)計(jì)思路遵循四句話， 為 “大 錘頭、低油速、短行程、高頻次” 。因此針對(duì)蒸空錘或電液錘的獨(dú)特性（行程大、 導(dǎo)軌間距小、頭部連接板平面尺寸小安裝整體數(shù)控動(dòng)力頭困難等 ） ，設(shè)計(jì)上與整 機(jī)相比有如下特征：
(1).一噸、二噸舊錘改造，采用整體大油箱頂置，更換大的連接板連接； 三 噸以上舊錘改造，采用主副油箱設(shè)置（主油箱頂置原連接板上，機(jī)身兩側(cè)設(shè)置落 地框架支撐兩個(gè)副油箱） ，主副油箱之間全部采用軟連接結(jié)構(gòu)。
(2).更換具有“X”型導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的新錘頭，機(jī)身導(dǎo)軌同時(shí)更換。從而達(dá)到提 高抗偏載能力和提高鍛造精度的目的。 數(shù)控錘項(xiàng)目介紹
(3).由于舊錘行程太大，因而在上錘頭上設(shè)置上模座，既達(dá)到降低行程的目的，又保證了保護(hù)錘頭燕尾的目的。
(4).根據(jù)用戶是否需要頂料裝置，決定是否更換新模座和配置頂料液壓站。
(5).由于機(jī)身上無法開設(shè)安全銷孔，所以額外增設(shè)了錘頭安全支撐，安全支撐與打擊閥實(shí)現(xiàn)互鎖，提高了操作者的安全保護(hù)。
（二）改造后的效果基本達(dá)到了數(shù)控錘整機(jī)各項(xiàng)性能，克服了舊錘原有的各種弊端，從而提高了產(chǎn)品檔次。
數(shù)控全液壓模鍛錘技術(shù)先進(jìn)性、合理性的描述：
(1)、打擊控制系統(tǒng)采用精確控制系統(tǒng)，使得打擊能量控制精度極高 由于采用打擊閥控制系統(tǒng)與主系統(tǒng)進(jìn)行了分離，獨(dú)特的控制系統(tǒng)使得打擊 能量更加精確。
（2）.控制閥采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，同時(shí)將打擊閥的控制環(huán)節(jié)降到最低數(shù)控錘控制閥除打擊閥為專有技術(shù)閥以外， 其余的閥全部采用標(biāo)準(zhǔn)閥，易于保證系統(tǒng)的精確性和可靠性，63KJ（含 63KJ）以下的數(shù)控錘打擊閥的控制系統(tǒng)全部為一級(jí)控制，63KJ 以上的數(shù)控錘為二級(jí)控制。
(3)、錘頭慢上慢下功能操作十分方便，更換模具更加安全，方便和快捷由于液壓系統(tǒng)中增設(shè)了特定的排油閥，系統(tǒng)在調(diào)整狀態(tài)時(shí)，不用卸壓即可快速實(shí)現(xiàn)錘頭的慢降和慢升，更換模具的時(shí)間可減少 10 分鐘以上。而無需將系統(tǒng)的壓力油卸完壓， 才能靠錘頭重力慢降下落； 錘頭提升時(shí)，系統(tǒng)需重新建壓， 壓力足夠時(shí)，才能將錘頭抬起，慢降和慢升突然性很強(qiáng)，極不安全。
(4).獨(dú)特的主打閥保證了系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性 數(shù)控錘的主打擊閥在鍛造工作中起著至關(guān)重要的作用， 主打擊閥采用滑閥結(jié) 構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是將控制與各油路的切換分離，由左右兩個(gè)控制閥芯控制主閥芯的運(yùn) 動(dòng)，三者從結(jié)構(gòu)上互不相連，消除了加工誤差對(duì)閥芯精密運(yùn)動(dòng)帶來的影響，且該結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)控制油路進(jìn)油打擊，消除了控制腔長時(shí)間保壓易出現(xiàn)閥芯卡滯，影響 打擊能量重復(fù)精度的問題，使重復(fù)精度控制在±1.5%，該滑閥結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)小， 反應(yīng)迅速，換向平穩(wěn)可靠，沖擊小且易于加工等優(yōu)點(diǎn)，使得數(shù)控錘打擊能量能準(zhǔn)確控制，鍛件成品率顯著提高，模具壽命也得以延長。
(5)、獨(dú)特的液壓站防止外泄結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)好，維修方便 液壓系統(tǒng)中最不好拆卸的零件就是大閥塊，因此將大閥塊直接坐在油箱中， 大閥塊與底板結(jié)合面一旦出現(xiàn)滲漏， 液壓油直接流回油箱， 而不會(huì)出現(xiàn)外泄現(xiàn)象。 從而一方面降低液壓油的損耗， 另一方面提高更換密封件的周期同時(shí)降低了設(shè)備 的高度。 數(shù)控錘項(xiàng)目介紹 16 未改進(jìn)前液壓站結(jié)構(gòu) 改進(jìn)后液壓站結(jié)構(gòu)
(6)錘頭緩沖器采用外聯(lián)式結(jié)構(gòu)，克服了內(nèi)鑲焊式結(jié)構(gòu)不可靠的問題 由于緩沖器采用外聯(lián)式結(jié)構(gòu)，錘頭在緩沖 過程中只是油箱底板受力，不會(huì) 因焊裂開裂而造成液壓油外泄的問題
(7)蓄能器采用低位安裝方式，避免了蓄能器超高造成設(shè)備高度猛增的問題 由于液壓動(dòng)力頭上部最長的零部件就是蓄能器了， 因此將蓄能器低位安裝在 油箱底板上，既達(dá)到設(shè)備完美，又降低了整機(jī)的高度。
(8)打擊閥系統(tǒng)的安全性得到充分保證 由于打擊閥兩頭控制端都有緩沖裝置，絕不會(huì)由于控制系統(tǒng)出故障，出現(xiàn)打 擊閥閥芯碰撞閥蓋造成螺栓斷裂出現(xiàn)危險(xiǎn)的情況。
(9)特殊螺栓防松裝置使得系統(tǒng)抗震性加強(qiáng)，安全性更高 螺栓防松裝置采用進(jìn)口的防松止退墊圈，杜絕了螺栓的松動(dòng)。
(10)合理的腳踏開關(guān)設(shè)置 由于程序化的設(shè)置，鍛錘的節(jié)拍全部按程序執(zhí)行，但由于加熱溫度的差異和 下料尺寸的偏差，有可能按預(yù)定節(jié)拍鍛件未按預(yù)定成型。因此我們?cè)凇岸弧?腳 踏開關(guān)的基礎(chǔ)上增設(shè)了“加打”開關(guān)位，成為“三位腳踏開關(guān)” ，即“一位”按 程序節(jié)拍執(zhí)行的開關(guān)位， “二位”為頂料開關(guān)位， “三位”為“加打”開關(guān)位， “三 位”為額外設(shè)置，不影響程序節(jié)拍的進(jìn)行。同時(shí)為便于操作，也可以將三位腳踏 開關(guān)設(shè)定成對(duì)應(yīng)三種能量的開關(guān)。
(11)能量自動(dòng)調(diào)整 17 由于 PLC 中增設(shè)了能量自動(dòng)調(diào)整程序，更換不同模具后，只要把裝模高度參 數(shù)輸入觸摸屏，能量可以自動(dòng)調(diào)整。從而保證打擊能量的準(zhǔn)確性。
(12)可靠的錘桿密封 工作缸通過錘桿活塞隔斷為上腔和下腔， 錘桿的密封直接關(guān)系到能量的準(zhǔn)確 性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此我們采用超長活塞結(jié)構(gòu)和多道進(jìn)口密封圈來密封，從而保證了密封的可靠性。 (13)可靠的下封口安全裝置 錘桿下封口處安裝有安全裝置，以防錘桿從中部斷裂后可馬上堵上下封口， 避免造成高壓油噴射形成的危險(xiǎn)。
制造能力的描述 我單位參與數(shù)控全液壓模鍛錘制造的工人、檢驗(yàn)員、裝配工98%為熟練技工， 并且參加過公司舉辦的電液錘培訓(xùn)班，了解電液錘結(jié)構(gòu)、性能以及各部零件的重 要性。其中技校生占一線工人的68%，大中專生占一線工人的30%，其他占10%。 先后為全國用戶提供了600多臺(tái)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。 機(jī)身的加工精度是十分關(guān)鍵的，尤其是“X”型導(dǎo)軌面的對(duì)稱度及導(dǎo)軌面 與燕尾面的垂直度，直接影響著裝配質(zhì)量，為了保證其精度，工藝人員擬定了詳 細(xì)的加工方案及檢測(cè)手段，在大型數(shù)控落地鏜上完成了有關(guān)加工工序，達(dá)到了圖定要求。 ·打擊閥及其二級(jí)先導(dǎo)閥的精度將是能量精確控制的關(guān)鍵，這些關(guān)鍵的加工 全部放在數(shù)控車床上完成。 ·油缸套精度很高，對(duì)內(nèi)外園同柱度、內(nèi)孔的園柱度、表面粗糙度都很嚴(yán)， 加工難度很大。我公司采用在深孔搪床上加工后用超精內(nèi)徑滾壓頭滾壓加工， 既保證了搪孔的精度，又保證了表面強(qiáng)度最后在磨床上完成外園的加工。
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