挤压设备是轻合金(铝合金、铜合金和镁合金)管、棒、型材生产的主要设备。
挤压设备是轻合金(铝合金、铜合金和镁合金)管、棒、型材生产的主要设备。它的产生和发展不过是一个多世纪的时间,却发生了巨大的变化。从几兆牛手动的水压机,发展成为两百兆牛全自动的油压机。
挤压设备的种类也大大增加。挤压机的能力、数量反映了一个企业的生产技术水平。一个国家拥有挤压机的能力、数量、生产能力和装备水平,反映了一个国家的工业发展水平。
挤压设备主要由三大部分组成:机械部分、液压部分和电气部分。
机械部分由底座、预应力框架式张力柱、前横梁、活动横梁、X型导向的挤压筒座、挤压轴、供锭机构、残料分离剪、滑动模座等组成。
液压系统主要由主缸、侧缸、锁紧缸、穿孔缸、大容量轴向柱塞变量泵、电液比伺服阀(或电液比例调节阀)、位置传感器、油管、油箱及各种液压开关组成。
电气部分主要供电柜、操作台、PLC可编程序控制器、上位工业控制机和显示屏幕等组成。
选择挤压设备时,除了考虑挤压速度对被挤金属产生热效应的因素外,还要考虑压力机应有足够的刚度和导向精度,以及设置可靠的防超载装置。
当用摩擦压力机挤压时,由于设备导向精度不同,在模具上要增设导向装置。对于无顶出装置的摩擦压力机,还应增设顶出装置。
当用通用的曲柄压力机挤压时,为了增加设备的强度和刚度,工作台垫板应为铸钢件,台上的孔应缩小。
由于挤压后零件留在模具上,挤压件与模具间有较大的抱紧力,所需的顶出力较大,约为公称压力的10%~20%,因此压力机顶出装置应加强。除此之外,还应根据压力机滑块允许的负荷曲线对挤压力及行程进行校验。
亦即,在整个挤压行程范围内,挤压力应小于压力机允许的行程—压力曲线的界限值,不能按公称压力确定。
一般压力机的精度和挤压行程都不够,而且在行程中间位置发挥出来的压力只有公称压力的1/3左右。因此挤压时,最好采用专用的挤压机作为挤压设备。
肘杆式挤压机的特点是行程小,行程次数多,加压时间长,适宜挤工作行程短的零件。拉力肘杆式和曲轴式挤压机适用于较长零件的挤压。
液压式挤压机能在全行程上以公称压力工作,挤压速度和行程可以调节,适宜挤长度大的零件。
挤压设备特点:
现代挤压设备的一个特点是向节能化方向发展。铝材产品要降低成本,其中一个重要措施就是节能,挤压设备的功率都相当大,节能自然成为企业家的首选。
机械自主研发通过采用伺服系统节能控制和优化液压回路的设计,降低了铝材在挤压过程中的耗电量。其原理及优点如下:
现有的挤压设备动力控制方式是使用6极或4极的定速交流异步电动机驱动变量柱塞泵和叶片泵。
变量柱塞泵根据挤压速度的需要改变油泵的变量机构实现调速功能;叶片泵提供辅助动作需要液压驱动。其有如下缺点:
①主机在待机情况下会产生无用功。
②叶片泵在每次挤压循环提供辅助动作时的实际工作时间只有十来秒,其余时间都是通过溢流伐回油,会消耗一定的电能。
③油泵长时间在工作或空转状态使用寿命会缩短。
④主机在待机、电机和油泵在空转时液压油会产生热量。
挤压机采用了伺服控制系统后,电机和油泵会根据挤压机的工作状态和挤压速度要求,受PLC控制实时调整电机的运行状况和所需的电机转速,真实反映了主机所需的功率。
从而减少了能量消耗,提高了油泵的使用寿命,降低了液压油的温度,改善了电力系统的功率因数,提高挤压速度的控制精度。
采用挤压机伺服系统,能真实地反映挤压机的用功功率和耗电情况,做到智能化控制。与旧液压控制系统相比较,生产每吨铝材节电15%~20%。
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