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        節(jié)省材料的壓力機螺栓拔長裝置

        2018-09-26 03:07:44孟慶澤孟微張城營口鍛壓機床有限責任公司
        鍛造與沖壓 2018年18期
        關(guān)鍵詞:壓力機螺母底座

        文/孟慶澤,孟微,張城·營口鍛壓機床有限責任公司

        機身是壓力機的一個基本部件,所有零部件都裝在機身上面,這對機身的剛度和穩(wěn)定性有了較高的要求。其中閉式機械壓力機機身主要有整體機身和分體組合機身兩種結(jié)構(gòu)形式。目前國內(nèi)外中大型機械壓力機都采用分體組合式。這種結(jié)構(gòu)便于加工和運輸。本文主要介紹組合機身中的重要工裝構(gòu)件——螺栓液壓拔長裝置。

        機身結(jié)構(gòu)形式

        圖1所示為機身的結(jié)構(gòu)形式。機身由橫梁1、立柱2、底座3組成,拉緊螺栓5貫穿于橫梁1、立柱2、底座3,上下結(jié)構(gòu)用螺母4、液壓螺母6或拔長器鎖緊。螺栓5通過拉長,加熱等方式使拉緊達到1.5倍公稱噸位的預(yù)緊力,將橫梁1、立柱2、底座3組合成一體,保證了機身的剛度和穩(wěn)定性。螺栓拔長預(yù)緊方式有以下3種:

        圖1 機身結(jié)構(gòu)形式

        ⑴工頻感應(yīng)加熱螺栓。即用軟的橡皮絕緣線繞在螺栓中部,把對角兩根拉緊螺栓的加熱線圈接在一起,并接入交流電焊機的次極,通入工頻低壓大電流,幫助螺栓加熱伸長。這種結(jié)構(gòu)目前已經(jīng)很少采用。缺點是加熱時間長,效率低,另外橡皮絕緣線容易老化。

        ⑵液壓螺母(圖2)。液壓螺母充入高壓油后,螺母7提升使得螺栓伸長。當拉緊螺栓拉長到預(yù)緊力為1.5倍噸位后,在螺母7下面放入兩塊半圓形的墊片9,將油放出后工作完畢。該結(jié)構(gòu)優(yōu)點是時間短,工作效率高;缺點是工作空間大、液壓螺母造價高、使用時間長久后里面密封圈易老化損壞、拆卸困難,造成液壓螺母破壞。

        圖2 液壓螺母

        ⑶液壓拔長器(圖3)。這是一套專用的拔長裝置,可用于相近噸位的壓力機安裝。它的工作原理與第二種相同,優(yōu)點是將螺栓拔長后,擰緊螺母12,可將螺母10,底座11拆下,用于其他相近噸位的壓力機,可以重復(fù)使用。它的成本比液壓螺母低,也不用擔心密封圈老化損壞問題。缺點是在拔長處得空留一倍多螺栓的長度,預(yù)緊螺栓之后沒有得到有效地利用,浪費材料。目前國產(chǎn)化壓機組合機身普遍采用螺栓拉伸裝置,盡管液壓拔長器結(jié)構(gòu)有所不同,但工作方式和原理是一樣的。

        圖3 液壓拔長器

        創(chuàng)新結(jié)構(gòu)形式

        本文重點介紹的結(jié)構(gòu)如圖4所示。將螺母13外圓車螺紋,通過改進后的拔長器拔緊螺母,拉伸螺栓,達到工藝所需力后,在螺母與機身之間加入3塊圓墊片14,卸荷油壓,工作完畢,液壓裝置可拆除重復(fù)使用。此結(jié)構(gòu)在原理上借鑒液壓拔長器和液壓螺母的結(jié)構(gòu),集合了二者的優(yōu)點。

        該裝置具有如下結(jié)構(gòu)特點:⑴采用螺母拔長;⑵可拆卸重復(fù)使用;⑶節(jié)省材料;⑷節(jié)省空間。每臺設(shè)備節(jié)省至少4倍螺母高度材料,節(jié)省材料近百公斤。因為國內(nèi)年產(chǎn)壓力機(機械+液壓)數(shù)量巨大,這一結(jié)構(gòu)的普及將大大節(jié)約材料,帶來可觀的社會經(jīng)濟效益。結(jié)構(gòu)的缺點是螺母外螺紋易損傷,運輸安裝時需注意,安裝完畢后應(yīng)該在外面罩上防護罩。

        圖4 創(chuàng)新型結(jié)構(gòu)

        這種螺栓拔長裝置結(jié)構(gòu)對于原使用第三種液壓拔長裝置的壓力機,在裝模高度不夠的情況下,對增加裝模高度起到了巨大作用。壓力機如果模具合模高度增加,對原壓機進行改造時就必須更換拉緊螺栓,還要拆卸上橫梁,工程造價高,費時費力。如果裝模高度的增加值在露出螺栓高度范圍內(nèi),其方法就非常簡單了。將原螺母4外面機加螺紋后,在底座3和立柱2之間加入等高墊鐵,在其上下面加工定位鍵槽,與立柱2和底座3對應(yīng),從拉緊螺栓中間分開.在不分解機體的條件下插入等高墊鐵,拉緊螺栓就增加了裝模高度。采用這種結(jié)構(gòu)方式將節(jié)省大量資金、人力、起吊和裝配時間。

        例如一臺閉式雙點400t的壓力機,想增加裝模高100mm,需拆解機體、吊卸上橫梁和立柱,更換拉緊螺栓,工時30天,等于將壓機拆、裝一次,費用預(yù)估在15萬元左右,如采用本文所述結(jié)構(gòu),工作時間2天,費用1萬元就可以實現(xiàn)。

        改造案例

        最近幾年來,汽車生產(chǎn)廠家不斷更新車型,用材也在更換。汽車輕量化,沖壓件結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整,在汽車零部件沖壓生產(chǎn)廠家,模具的增加、更新經(jīng)常會碰到裝模高度增加的情況,在原來壓力機裝模高度難以滿足的條件下,生產(chǎn)廠家要么采購新的壓力機,要么對現(xiàn)有壓力機進行改造。采購壓力機尤其是閉式中大型壓力機,其采購成本高、生產(chǎn)周期長,每個廠家都會估量和猶豫,而對原有壓力機改造,其成本也不少。

        2018年年初吉林某汽車零部件廠曾發(fā)生過類似事例。廠家在2010年采購營鍛J36D-400t閉式雙點機械壓力機2臺,臺面2800mm×1600mm,裝模高度800mm,行程450mm,前移動工作臺。當時廠家用在400t模具合模高度最大為650mm,所以確定參數(shù)為800mm。隨著吉輕新車型R7上市,該設(shè)備承受工作任務(wù)壓力猛增。新增加的個別模具裝模高度達到850mm,如果采購新設(shè)備,費用將達到170萬,生產(chǎn)周期為5個月。如果對現(xiàn)有壓力機進行改造,利用原來的拉緊螺栓,重新配制液壓螺母預(yù)算30萬,起重費用5萬,拆卸安裝費用5萬,制作等高墊鐵,重新加增液壓螺母合計費用30萬。因為液壓螺母屬于鍛件,里孔螺紋需要配制,加工周期2周。制作等高墊鐵、配制定位鍵塊等都在拆解之前進行。預(yù)估拆卸橫梁和立柱+配制螺紋+加等高墊鐵+裝立柱和橫梁+其他附件(走臺,圍欄)+接電路、油路、氣路,調(diào)試共需30個工作日。為了節(jié)省方案費用,技術(shù)人員對方案進行了重新評估,改造方案如下:⑴首先將壓機開到上止點,滑塊與工作臺板之間墊實,用2個50t千斤頂托住滑塊,注意不要加壓頂橫梁。⑵拆開立柱與底座相連接的管路(電、氣、油),并做好標記。⑶用液壓拔長器松開拉緊螺栓,拉緊螺栓組橫梁上部螺母松到最大位置,不要取下。⑷在滑塊下面用2個50t的千斤頂,慢慢頂起滑塊和橫梁。⑸用千斤頂(或吊車)抬高立柱,讓立柱與底座之間出現(xiàn)150mm的空隙,將按圖紙加工的等高墊鐵塞入立柱下面,同時放入定位鍵。⑹松開千斤頂,這時壓機裝模高度已經(jīng)增加到900mm,對橫梁上部螺母進行補充加工,同時連接三路(氣、油、電)。⑺用液壓拔長裝置拔長螺母,加入墊片,泄油后,液壓鎖緊完成。最后調(diào)試設(shè)備恢復(fù)精度。本方案利用了原有的拉緊螺栓和螺母,不用拆卸橫梁和立柱,節(jié)省了起吊費用和安裝調(diào)試時間。

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