陳 云，佘 寬，劉 晶，張春祿，張 杰

（揚(yáng)力集團(tuán)股份有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225127）

拉伸墊閉鎖缸氣壓的設(shè)計(jì)計(jì)算

陳 云，佘 寬，劉 晶，張春祿，張 杰

（揚(yáng)力集團(tuán)股份有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225127）

本文敘述了機(jī)械壓力機(jī)拉伸墊閉鎖裝置工作原理，并給出了閉鎖缸氣壓的計(jì)算方法及其實(shí)例。

機(jī)械壓力機(jī)；拉伸墊；閉鎖裝置；原理；設(shè)計(jì)

在某些拉伸工序中，為保證工件的表面質(zhì)量和順利脫模，壓機(jī)的拉伸墊必須具備閉鎖功能。這是由于拉伸墊在工作中始終處于壓縮空氣作用下，當(dāng)滑塊通過下死點(diǎn)回程時(shí)，若拉伸墊隨之頂起，有損壞工件的可能；閉鎖裝置的作用就是在滑塊行至下死點(diǎn)時(shí)，鎖住拉伸墊，待滑塊上升至一定高度后，拉伸墊再頂起，且閉鎖后，拉伸墊會(huì)向下回壓2mm～4mm，使拉伸墊頂冠與工件脫離接觸以確保安全。

1 閉鎖裝置工作原理

圖1為閉鎖裝置與拉伸墊位置示意圖，拉伸墊下部設(shè)有油缸，缸內(nèi)充滿油液，油缸被活塞隔為上腔和下腔，活塞通過拉伸墊拉桿與頂冠連在一起，與頂冠同時(shí)運(yùn)動(dòng)。上腔和下腔由旁路相連，閉鎖裝置控制旁路通斷。滑塊下行時(shí)活塞隨拉伸墊頂冠一起下行，閉鎖裝置活塞在右極限位置，油缸下腔油液通過活塞上多個(gè)單向閥和旁路流入上腔；當(dāng)滑塊行至下死點(diǎn)前3°左右，電磁閥動(dòng)作，控制氣缸充入壓縮空氣，活塞左移，活塞桿關(guān)閉閥門A，切斷油缸上下腔通路，開始閉鎖，阻止拉伸墊上行。由于切斷了上腔油路流入下腔通路，活塞繼續(xù)左移時(shí)將對(duì)上腔加壓，迫使油缸活塞下行，產(chǎn)生閉鎖后回壓效果。若拉伸墊出現(xiàn)閉鎖反彈現(xiàn)象，可適當(dāng)增大下死點(diǎn)前凸輪開關(guān)的控制角度。

圖1 閉鎖裝置與拉伸墊位置示意圖

當(dāng)滑塊回程至某一曲柄轉(zhuǎn)角時(shí)，閉鎖裝置氣缸排氣，在拉伸墊頂出力的作用下，上腔油液通過旁路流入下腔，拉伸墊行至上限位置，完成一次工作循環(huán)。

2 閉鎖缸氣壓的計(jì)算

2.1 拉伸墊油缸受力平衡方程

該拉伸墊為單頂冠、雙層、雙缸結(jié)構(gòu)，并配有兩個(gè)閉鎖裝置，圖2為其中一個(gè)油缸的受力分析簡(jiǎn)圖。

由圖2可知：

圖2 油缸的受力分析簡(jiǎn)圖

式中：P1——拉伸墊公稱能力，kg·f；

P2——拉伸墊氣壓波動(dòng)增加量，kg·f；一般氣壓波動(dòng)為10%～20%；

P3——移動(dòng)件重量，kg·f；

P4——滑塊到下死點(diǎn)拉伸墊油缸活塞上腔對(duì)活塞的作用力，kg·f。

由式（1）可求得：

由圖2可知：

式中：D1——拉伸墊油缸活塞直徑，cm；

d1——拉伸墊拉桿直徑，cm；

p1——滑塊到下死點(diǎn)拉伸墊油缸活塞上腔油壓，kg·f/cm2。

由式（2）、（3）可求得：

2.2 閉鎖缸活塞受力簡(jiǎn)圖（圖3）

圖3 閉鎖缸活塞受力簡(jiǎn)圖

由圖3可知：

式中：P5——閉鎖缸上腔對(duì)閉鎖缸活塞的作用力，kg·f；

d2——閉鎖缸活塞桿直徑，cm；

P6——閉鎖缸下腔對(duì)閉鎖缸活塞的作用力，kg·f；

D2——閉鎖缸活塞直徑，cm；

P2——閉鎖缸所需進(jìn)氣氣壓，kg·f/cm2;

由式（4）、（5）、（6）、（7）可求得：

3 實(shí)例計(jì)算

以閉式雙點(diǎn)800t壓力機(jī)為例，其拉伸墊數(shù)據(jù)如表1所示。

將上述表格中數(shù)據(jù)帶入式（8），可求得閉鎖缸所需的進(jìn)氣氣壓p2：

p2=5.12（kg.f/cm2）一般情況下，閉鎖缸的進(jìn)氣氣壓在5kg·f/cm2左右，5.5kg·f/cm2滿足工作要求。

表1 閉式雙點(diǎn)800t壓力機(jī)拉伸墊參數(shù)

4 結(jié)語

本文計(jì)算方法為閉鎖裝置設(shè)計(jì)的理論方法，該計(jì)算結(jié)果與實(shí)際吻合。當(dāng)然閉鎖裝置動(dòng)作設(shè)計(jì)角度（壓力機(jī)曲柄轉(zhuǎn)角）必須要滿足設(shè)計(jì)要求，太超前或滯后都會(huì)失去其應(yīng)有作用。所以控制電磁閥動(dòng)作角度也十分重要。

[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]周 輝，曲 波.氣墊閉鎖與回壓[J].機(jī)械工程師，2003，（2）：63-64.

[3]權(quán)鈺云.一種多功能液壓試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) [J].液壓氣動(dòng)與密封，2016，（1）.

Design and calculation of air pressure for locking cylinder tension cushion

CHEN Yun,SHE Kuan,LIU Jing,ZHANG Chunlu,ZHANG Jie
（Yangli Group Co.,Ltd.,Yangzhou 225127,Jiangsu China）

The working principle of the locking device fortension cushion in the mechanical press has been introduced in the text.The calculation method of the locking cylinder pressure has been put forward with an example.

Mechanical press;Tension cushion;Locking device;Principle;Design

TG315.5

B

10.16316/j.issn.1672-0121.2016.06.005

1672-0121（2016）06-0026-02

2016-09-20；

2016-11-09

陳 云（1988-），女，助理工程師，從事機(jī)械壓力機(jī)研發(fā)與制造。E-mail：shekuan@163.com