吉桂生，徐久兵，潘地磊，唐正東

(揚力集團股份有限公司，江蘇 揚州 225000)

熱模鍛壓力機封高調(diào)節(jié)指示裝置研究

吉桂生，徐久兵，潘地磊，唐正東

(揚力集團股份有限公司，江蘇 揚州 225000)

對熱模鍛壓力機封閉高度調(diào)節(jié)原理及調(diào)節(jié)指示方式進行研究，為熱模鍛壓力機封閉高度調(diào)節(jié)指示裝置的生產(chǎn)制造提供理論依據(jù)，并在實踐中得到廣泛應用。

熱模鍛壓力機；封閉高度；調(diào)節(jié)；指示；裝置

伴隨我國汽車工業(yè)的高速發(fā)展，精密汽車鍛件需求量持續(xù)增長。國內(nèi)常規(guī)的以鍛錘和摩擦壓力機為主機，以空氣錘或開式?jīng)_床為輔機，以人工操作為主的單機單工位人海戰(zhàn)術(shù)的鍛造模式[1]，越來越不能滿足汽車工業(yè)的配套要求。因此，適合于多工位和自動化鍛造作業(yè)的熱模鍛壓力機，逐漸進入主流市場，并且市場需求持續(xù)增加。

熱模鍛壓力機工作過程中需準確定位封閉高度以滿足加工要求[2]，在熱模鍛壓力機上必須設有封閉高度調(diào)節(jié)顯示裝置。如何實現(xiàn)精確調(diào)節(jié)封閉高度，在現(xiàn)有技術(shù)基礎上對封閉高度調(diào)節(jié)裝置進行了設計。

1 封閉高度調(diào)節(jié)指示原理

以揚力自行研制的HGP1350W熱模鍛壓力機為例，滑塊在導軌中上下移動，封閉高度調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在滑塊中，主要通過減速電機、萬向節(jié)、蝸輪蝸桿、偏心壓力銷等組成的機構(gòu)進行封閉高度調(diào)節(jié)[3]，其數(shù)值可在安裝于滑塊側(cè)面的刻度牌上顯示。

其調(diào)節(jié)、指示原理如圖1所示，調(diào)整機構(gòu)的偏心壓力銷6上加工有蝸輪，并與連桿小頭和滑塊內(nèi)弧面相連接?；瑝K與連桿的連接通過連桿銷3與偏心壓力銷6實現(xiàn)。齒輪軸4上裝有兩個齒輪，分別與錐齒輪5與封閉高度桿上的齒輪嚙合，且錐齒輪5裝在蝸桿6上。由于偏心壓力銷與連桿銷不同心，所以，當帶有減速齒輪的電機1通過萬向節(jié)2、齒輪軸4、由蝸桿9驅(qū)動偏心壓力銷轉(zhuǎn)動時，可以調(diào)整連桿長度，從而實現(xiàn)對壓力機封閉高度的調(diào)整。當調(diào)節(jié)封閉高度時，由于齒輪軸4轉(zhuǎn)動，通過齒輪嚙合帶動封閉高度桿的轉(zhuǎn)動，封閉高度桿上加工有螺紋，并安裝定制滑座，指針與滑座固定，從而實現(xiàn)滑座的上下移動，并在刻度牌10上顯示出移動距離。

圖1 封高調(diào)節(jié)顯示裝置原理圖

2 封高指示刻度牌數(shù)據(jù)的計算

HGP1350W要求的封閉高度調(diào)節(jié)量為16mm，且在滑塊上設置限位塊使偏心壓力銷旋轉(zhuǎn)最大角度為±30°。如圖2所示，偏心壓力銷的偏心距為18mm，蝸桿帶動偏心壓力銷以O點為圓心轉(zhuǎn)動。同時，由于蝸輪偏心，A點以O點為圓心轉(zhuǎn)動，當偏心銷轉(zhuǎn)動至臨界±30°(即 A1點、A2點) 時，A1、A2兩點連線長度即為封閉高度調(diào)整量，顯然臨界封高調(diào)節(jié)量為±9mm，但是由于有限位塊，設置調(diào)節(jié)量為±8mm是合理的。

圖2 封高調(diào)節(jié)原理圖

實際生產(chǎn)時會通過以下方法求得調(diào)節(jié)封閉高度時指針移動距離并制作封閉高度指示牌。

設旋轉(zhuǎn)角度為α，封閉高度調(diào)節(jié)量為x，則Sinα=x/18，當 x=+8 時，αmax=26.39°；偏心壓力銷齒數(shù)為 Z=57，由于蝸桿為單頭蝸桿，所以蝸桿旋轉(zhuǎn)一周，蝸輪旋轉(zhuǎn)一齒；因調(diào)節(jié)時為上下對稱，以A點到A1為例，蝸桿旋轉(zhuǎn)總?cè)?shù)n=α×57/360°=4.178圈，所以錐齒輪5最多轉(zhuǎn)動4.178圈；蝸桿6通過錐齒輪 5實現(xiàn)與齒輪軸4傳動，由于設置錐齒輪與齒輪軸4的傳動比為2，所以齒輪軸4最多轉(zhuǎn)動8.356圈；因為齒輪軸4與封閉高度桿8的傳動比 i=1.38，所以當齒輪軸4轉(zhuǎn)動8.356圈時，封閉高度桿8轉(zhuǎn)動圈數(shù)為8.256×1.38=11.606圈；封閉高度桿8中間有螺距為7mm的螺紋，所以滑座移動最大距離為11.606×7=81.24mm。通常把81.25mm等分成8格，每格尺寸10.15mm，刻在封閉高度指示牌上來指示封閉高度調(diào)節(jié)量，如圖3所示。

圖3 封閉高度指示牌

用此方法計算時，將最終的總移動距離進行等分，形成一個線性關系。但實際中并非如此，裝模高度每變動1mm在封閉高度指示牌上移動的距離不是一致的，可反向計算出封高指針在封閉高度指示牌上每移動一格(10.15mm)時裝模高度的實際變動量。通過公式 Y=arcsin(x/18)×57×2×1.38×7/360來進行推導，其中Y值為封高指針在封閉高度指示牌上的移動距離即10.15、20.3、30.45……，此時可分別計算出X值即實際的裝模高度變動量。結(jié)果如表1所示。

通過表1對比可知，指針每移動一格(10.15mm)時理論裝模高度值與實際裝模高度值基本一致，最大偏差僅為0.14mm。說明以等分法來計算、制作封閉高度指示牌的方法是可行的，計算數(shù)據(jù)是準確的。

表1 理論與實際裝模高度變動量

3 結(jié)論

本文以揚力公司生產(chǎn)的HGP1350W熱模鍛壓力機為例，闡述了其封閉高度調(diào)節(jié)原理，并對其封閉高度指示原理進行了詳細分析，最終闡明了封高指示刻度牌刻度線具體劃分方法，具有很好的借鑒與指導作用。

[1] 向 前.我國汽車鍛件市場分析[J].現(xiàn)代零部件，2013，(3)：50-52.

[2] 方 華.大型封閉式壓力機封閉高度測算顯示系統(tǒng)設計[J].廣西工學院學報，2004，15(4)：38-40.

[3] 李忠民，盧 喜，劉雨耕，等.熱模鍛壓力機[M].北京：機械工業(yè)出版社，1990.

Study on closed height adjusting indicator for hot-die forging press

JI Guisheng,XU Jiubing,PAN Dilei,TANG Zhengdong
(Jiangsu Yangli Group Co.,Ltd.,Yangzhou 225000,Jiangsu China)

The closed height adjustment principle for hot-die forging press has been mainly studied in the text,as well as the way to indicate.It provides theoretical reference for the manufacture of closed height adjusting indicator for hot-die forging press,which has been widely applied in the practice.

Hot-die forging;Closed height;Adjusting;Indicate

TG315.5+1

A

10.16316/j.issn.1672-0121.2017.05.003

1672-0121(2017)05-0011-03

2017-04-24；

2017-05-18

吉桂生(1986-)，男，助理工程師，從事壓力機機械設計。E-mail：jigs@yangli.com