孟 雷，榮 璐，劉 華

（江蘇省徐州鍛壓機(jī)床廠集團(tuán)有限公司，江蘇 徐州 221116）

雙伺服底傳動(dòng)壓力機(jī)抗偏載優(yōu)勢(shì)分析

孟 雷，榮 璐，劉 華

（江蘇省徐州鍛壓機(jī)床廠集團(tuán)有限公司，江蘇 徐州 221116）

壓力機(jī)在使用過程中，經(jīng)常會(huì)處于偏載狀態(tài)。特別是對(duì)于一些大臺(tái)面、多工位壓力機(jī)，偏載現(xiàn)象幾乎不可避免。偏載會(huì)導(dǎo)致壓力機(jī)滑塊發(fā)生傾斜，影響模具的使用精度及使用壽命。隨著用戶對(duì)產(chǎn)品精度的要求越來越高，壓力機(jī)抗偏載能力設(shè)計(jì)顯得愈發(fā)重要。

壓力機(jī)；偏載；底傳動(dòng)；雙伺服

早在20世紀(jì)初，小型高速底傳動(dòng)壓力機(jī)就已經(jīng)出現(xiàn)，如圖1所示。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，限制了其發(fā)展。近年來，伺服電機(jī)的出現(xiàn)以及雙伺服技術(shù)的運(yùn)用，大大簡化了底傳動(dòng)壓力機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。如圖2所示，與普通壓力機(jī)相比，雙伺服底傳動(dòng)壓力機(jī)具有體積小、高度低、左右尺寸可以做到很大、抗偏載能力強(qiáng)、無潤滑油污染等諸多優(yōu)點(diǎn)。本文通過理論計(jì)算，對(duì)比分析了普通壓力機(jī)與雙伺服底傳動(dòng)壓力機(jī)在抵抗偏載方面的能力。

圖1 底傳動(dòng)壓力機(jī)

圖2 雙伺服底傳動(dòng)壓力機(jī)

1 雙伺服底傳動(dòng)壓力機(jī)

雙伺服底傳動(dòng)壓力機(jī)是由左、右兩個(gè)伺服電機(jī)組分別驅(qū)動(dòng)左、右兩側(cè)四根導(dǎo)柱，帶動(dòng)滑塊做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由于左、右兩側(cè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是獨(dú)立的，因此臺(tái)面左右尺寸可以做到很大。適用于大臺(tái)面、大噸位壓力機(jī)。

雙伺服底傳動(dòng)壓力機(jī)通過對(duì)兩個(gè)伺服電機(jī)組的高精度控制，實(shí)現(xiàn)滑塊左右兩側(cè)的同步運(yùn)動(dòng)。同時(shí)在滑塊出現(xiàn)偏載時(shí)，通過電氣控制對(duì)滑塊平行度進(jìn)行補(bǔ)償，使滑塊的平行度變的靈活可控，更大程度地滿足用戶使用要求。

2 抗偏載特性分析與比較

2.1 強(qiáng)度要求

如圖3所示，A1、A2為四柱底傳動(dòng)壓力機(jī)導(dǎo)柱的傳力點(diǎn)，B1、B2為普通四點(diǎn)壓力機(jī)連桿的傳力點(diǎn)，P點(diǎn)為偏載力的作用點(diǎn)。

圖3 滑塊偏載及受力

對(duì)A1、A2點(diǎn)受力分析：

式中：P——滑塊所受的偏載力；

F1——偏載力P在A1點(diǎn)產(chǎn)生的作用力；

F2——偏載力P在A2點(diǎn)產(chǎn)生的作用力；

a——A1、A2點(diǎn)距滑塊左右中心線的距離；

x——偏載力P距滑塊左右中心線的距離；

P在A1、A2點(diǎn)產(chǎn)生的力分別為：

由于A1、A2點(diǎn)產(chǎn)生的力應(yīng)滿足不大于壓力機(jī)公稱力Pg的四分之一，即：

可得：

同理可得：

2.2 精度要求

結(jié)合我公司最新研發(fā)的DPS4L－1250多連桿四點(diǎn)伺服壓力機(jī)，滑塊運(yùn)行精度取1/8000，則2×a長度變形量允許值為：

設(shè)桿系的整體剛度系數(shù)為k，則有：

將式（1）、（2）、（5）帶入（6）

可得：

同理可得：

2.3 對(duì)比

取DPS4L－1250多連桿四點(diǎn)伺服壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)和相應(yīng)底傳動(dòng)壓力機(jī)的參數(shù)：a=1850mm，b=1425mm，Pg=1250噸，k=385噸/mm，繪對(duì)比曲線如圖4所示。

圖4 對(duì)比曲線

3 結(jié)論

由圖4可直觀地看到，底傳動(dòng)壓力機(jī)偏載強(qiáng)度曲線和精度曲線都優(yōu)于普通壓力機(jī)。在滿足精度要求的前提下，底傳動(dòng)壓力機(jī)不僅具有更強(qiáng)的抗偏載性能，還允許有更大的偏載區(qū)域。

[1]何德譽(yù).曲柄壓力機(jī)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987.

[2]展衛(wèi)國，倪建成，徐魯東.機(jī)械壓力機(jī)滑塊允許偏載荷的確定[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2005，（5）：85－86.

[3]詹俊勇，仲太生，王軍領(lǐng)，等.雙點(diǎn)壓力機(jī)抗偏載能力研究[J].鍛壓裝備與制造技術(shù)，2013，48（2）：30－32.

Advantages of anti-deviation load for double servo bottom-driven press

MENG Lei，RONG Lu，LIU Hua
（Xuzhou Metalforming Machine（Group）Co.,Ltd.，Xuzhou 221116，Jiangsu China）

The press is often in a state of eccentric load during work process.Especially for some large table&multi-station press,eccentric load phenomenon is almost inevitable.Tilting has occurred to the slide of press caused by eccentric load,which will affect the precision and service life of the die.With requirement of high precision for machined parts,the anti-deviation load capacity requirement of press will be increased by the user.

Press;Eccentric load;Bottom-driven;Double servo

TG315.5

A

10.16316/j.issn.1672－0121.2016.04.001

1672－0121（2016）04－0006－02

2016－02－19；

2016－04－07

孟 雷（1986－），男，助理工程師，從事壓力機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)。E－mail：jd050122＠163.com