粉末成型液压机性能优化设计..doc

粉末成型液压机性能优化设计 张安龙，毛莉艳，李凯，李辉，梁新舟 （武钢（集团）国际经济贸易总公司，湖北武汉，430081） 摘要：结合液压机所生产产品的缺陷及其成因，分析了液压机液压系统在压力控制、流量控制上的设计缺陷，采用了排除液压系统压力干涉、增加液压缸流量控制的改进措施，实践证明，相应的改进措施能有效的提高液压机性能。 关键字：液压机,液压系统,粉末成型, 性能 中图分类号：TH137.3 The Performance Optimization and Design of Powder Compacting Hydropress Zhang Anlong, Mao Liyan, Li Kai, Li Hui, Liang Xinzhou (International Economic and Trading Corporation, WISCO，Wuhan,430081,China) Abstract: Combined with the defects and the cause of products which is pressed by hydropress, the design defects of hydraulic system about pressure and flow control were analyzed, the attractive measure about excluding press interference of hydraulic system and interesting flow control of cylinder were applied，the practice has proved that the attractive measure could increase the performance of hydropress. Keywords: hydropress, hydraulic system, powder compacting, performance 1、概述 某公司一台粉末成型液压机专用于生产各种磁环，由于液压机的设计缺陷，所生产的产品成品率偏低，直接影响其产量和经济效益，为提高产品品质、产量及经济效益，必须对液压机性能进行优化设计。 2、产品缺陷及原因 该公司液压机所生产的废品率为48%，经对100件废品进行统计后发现，废品主要体现在纵裂、分层、横裂及局部缺陷（如图1——图4），其中以纵裂、分层为主，占据了废品的82%（如图5）。 图1 纵裂 图2 分层 图3 横裂 图4 局部缺陷 图5 废品缺陷分布图 经分析，产生废品的原因如下： 1) 纵裂 纵裂发生在脱模阶段[1] [2]。液压机的振动会引起上模头、下模头和芯杆的振动，当振幅超过产品承受的极限时，产品破裂。上模及阴模的脱模速度大、液压冲击（如阴模运动到最底端时会产生液压冲击）都会引起此类震动。可以采取降低脱模速度、减小压力冲击等办法来减小液压机的振动[3]。 2) 分层和横裂 该类缺陷主要是由阴模及芯杆脱模引起。粉末在上模头、阴模、芯杆、下模头共同挤压作用下成型，成型品与阴模及芯杆面接触，阴模与芯杆脱模时需克服与成型品之间的摩擦力，如果摩擦力大于成型品的承受极限，则被摩擦力拉伤甚至拉裂；该类缺陷还与脱模速度有关，如脱模速度快，也容易造成分层和横裂。 3) 局部缺陷 产品在烧结时，如果密度不均匀，产品烧结时收缩性也会不一致，密度小的区域收缩大，密度大的区域收缩小。密度不一致时，产品各区域的强度也会不一致，密度大的区域强度大，密度小的区域强度小。因此，局部缺陷往往是由密度不一致引起的[1] [2]，而密度的差异是由压制速度引起。 综上所述，产品缺陷主要由液压机振动和各模具运行速度引起。当液压机各工序间的压力切换差值较大时，会引起液压机震动，差值越大，震动越大；压制速度和脱模速度越大，越容易引起产品缺陷。 3、粉末成型液压机液压系统优化设计 3.1 原液压机液压系统设计缺陷 原液压系统如图原液压系统(图6) 图6 改造前液压系统图 综合压制工艺进行分析后发现，原压机液压系统的缺陷体现在以下方面： 1）泵站压力控制油路设计不合理。 原系统中，阀1 、2 、3 、13 用于设定系统压力,溢流阀1 、2 分别设定2 个压力值,当系统所需压力较低时,YA2通电,溢流阀2工作；当系统所要求压力较高时,阀1 工作；当YA1 、YA2 都不通电时,系统卸载