压力机能量与冲压件变形功相匹配研究(二)

压力机能量与冲压件变形功相匹配研究(二)

Jul 06, 2022

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转发自模具与冲压

作者:长城汽车股份有限公司技术中心/河北省汽车工程技术研究中心 王俊 闫占海 杨建永 齐金城 孙世响 李加宁 刘洪河

 

表1压力机能量与冲压件变形功数据

现状分析

根据上述现状描述,得出压力机运行过程中能量损耗主要是制件成形做功、拉伸垫做功及平衡器做功,此外还与设备自身优化参数设置有关系。

以某冲压车间实际生产为例,其2 400 t压力机在生产某制件时出现主电机超过额定电流的问题,变频器报警停机。

该压力机设备参数为:公称压力24 000 kN , 建议允许使用范围为1 9 200 kN,电机功率为450 kW

额定电流828 A,单次能量为 1 070 kJ0模具参数为:拉延深度260 mm,拉延气压0,47 MPa(折合拉延力约为2 700 kN),平衡器气压0,51 MPa;上模重量13,5 t。

下面分别对影响压力机能量和冲压件变形功的因素进行分析。

1.压力机拉伸垫能量匹配(液压拉伸垫)

拉伸垫能量计算公式为

W:P拉伸力×拉伸行程某工厂四种不同制件拉伸能量分析如表2所示

通过分析公式可以得出C、D制件在 400 t液压拉伸垫能量下不满足制件变形能量,600 t液压垫满足制件变形能量。

因此在压力机运行过程中,能量损耗不仅要考虑拉伸垫做功,还要考虑拉伸垫能量能否满足制件变形的能量。

2.平衡器和压力机能量平衡器是压力机中最重要的部件之一

主要作用是平衡滑块、上模、导柱及连杆等零部件的重量,消除传动系统的各运动副之间的综合间隙

减少受力零件在工作时的冲击和磨损,保证滑块顺利进行垂直运动。

某车间压力平衡器风压曲线如图1所示。

经过测试发现,该设备平衡缸空载气压实际值为 0,41 MPa,设备铭牌提供的空载压力为0,44 MPa

比实际值大 0,03 MPao压力机运行过程中平衡器风压是主电机生产过程中电流超过额定电流影响因素之一

因此平衡器风压设置值也是压力机能量的一部分,其参数设置同样会影响制件成形。

3.主电机自身分析

中发现空载运行时平衡器在 0,42 MPa气压下启动电流达到 900A(图2),0,47 MPa时稳定运行在950 A,且空载静止时存在290 N.m的转矩,上述现象均不正常。

压力机主电机本身参数是电流超过额定电流影响因素之,主电机自身情况也是压力机能量的一部分,经过测试,主电机变频器参数优化后的额定电流恢复正常。

通过分析压力机主电机电流问题,可以看出压力机的能量消耗情况

一般压力机设计气垫能量占比60%、成形力能量占比30%、其他消耗占比10%。

当中的哪一个环节出问题,都会对主电机电流造成影响。

总结

压力机能量与冲压件变形功匹配时应注意以下几点:

1) 计算制件的成型力和拉延力。

2) 计算制件做功所需的能量,与设备能量进行比对判断是否符合

3) 模具参数与设备参数进行匹配时,特别强调必须根据模具上模重量调整压力机平衡缸压力。

4)压力大小不能超出压力机公称力的80%(当拉伸深度小于滑块行程的1 /3时,系数值为0,7一0,8。