四柱式水壓機是通過(guò)液壓系統中活塞的下落運動(dòng)，帶動(dòng)上、下模具快速合模，使金屬板永久變形，從而得到一定形狀、尺寸和性能的零件的加工設備。

薄板沖壓法由于工件形狀和尺寸固定，加工成本低效率高.適用于大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)，廣泛用于汽車(chē).軍工.工程機械.家用電器.紡織.航空等。

在沖壓過(guò)程中，在金屬材料破裂瞬間液壓機突然卸載.失荷量，使得工件負荷突然消失，油缸內液體壓縮能和機體彈性變形能迅速釋放，使板片在瞬間斷裂時(shí)突然間失去控制，以極大的速度向下沖，壓機會(huì )產(chǎn)生強大的反彈.沖擊與震動(dòng)，并產(chǎn)生很大的噪音。不但破壞了工作環(huán)境，還破壞了設備和模具，容易使液壓閥損壞，嚴重影響了設備精度和使用壽命。

因此，工業(yè)界在水壓機上進(jìn)行了大量的研究，并取得了不少成果。當前的快速沖壓液壓機一般都有沖床的功能，例如汽車(chē)縱梁成型液壓機大多可以做下料.沖孔.彎曲與成形工序操作。

降低沖裁噪音的方法。

在沖裁過(guò)程中，液壓機產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)的根本原因，是由于瞬間壓機突然失重，油缸內液壓能與機身彈性變形能急速釋放所致。它的現象是突如其來(lái)的沖頭突然失控，以很大的速度下沖，伴隨著(zhù)壓機晃動(dòng)和巨大噪音。根據這類(lèi)沖裁過(guò)程的負荷特點(diǎn)，可采取以下措施加以處理。

(1)在液壓缸中添加緩沖裝置。理論上講，當活塞接近結束行程時(shí)，在活塞和氣缸底部之間封住一部分液壓油，迫使它擠壓出氣缸內的小洞或縫隙，從而產(chǎn)生節流背壓阻力，使工作部件逐漸減速，從而達到緩沖的目的。實(shí)驗表明，該方法沒(méi)有達到預期的緩沖效果。顯示出緩沖過(guò)度，緩沖功能不能發(fā)揮，緩沖器的運行。

(2)國外有工程人員曾研制出一種沖切緩沖裝置，這種裝置只能吸收沖切過(guò)程產(chǎn)生的巨量沖擊能的40%~60%，因此緩沖效果并不理想，噪聲仍然很大。沖裁噪音的存在，也限制了壓機的工作噸位。通過(guò)在四柱液壓機上增加緩沖缸，從而提高了使用效率，延長(cháng)了使用壽命，進(jìn)一步拓展了其工藝應用。

緩沖原理

工作臺的兩端可采用增加緩沖筒。它的基本原理是在板料破裂的瞬間，由緩沖缸提供反作用力來(lái)取代板料對滑塊的作用，使壓機由沖裁過(guò)程負荷平穩過(guò)渡到緩沖缸負荷，通過(guò)控制主油缸內液壓能量的積累，使機身彈性變形能得到控制釋放，消除突然卸料現象，也可消除壓機產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)。在圖1中可以看到，緩沖缸結構類(lèi)似于圖2中。

F=kLt"。

在公式中：K，沖裁系數，一般取1.3；

L，沖裁周長(cháng)，L=(1750+1250)x2+250x3.14x2=7570mm；

板材厚度T；

一種抗剪切強度，不銹鋼管=510MPa=5100kg/cm²。

估算結果：F=5018910千克=500t。

實(shí)驗證明，其緩沖力為沖裁力的50%左右就能達到較好的緩沖效果。也就是緩沖缸的公稱(chēng)力，可以按機公稱(chēng)壓力的40%~60%選擇，也就是250t。由于緩沖缸加在工作臺兩側，則一側的緩沖力是125t，或125000kg。

液相的最高工作壓力p=25MPa=250kg/cm²。

按缸工作壓力p=F/s，則：

S=F/p=125000/250=500cm重。

d=252mm，由s=3.14xd²/4計算得到，也就是，氣缸內活塞直徑252mm。

使用緩沖缸的關(guān)鍵是建立緩沖力及其作用于滑塊的時(shí)間。過(guò)早作用于滑塊時(shí)，滑塊載荷等于沖裁力加緩沖力，緩沖力太大，壓機不能進(jìn)行滿(mǎn)負荷沖裁；如果板料斷裂后作用到滑塊上，就不能實(shí)現載荷的平穩過(guò)渡，產(chǎn)生沖擊。

在四柱水壓機上增加緩沖缸的沖裁試驗中，得出如下結論：

1.沖裁力和緩沖力之間的關(guān)系。緩沖力在50%左右就可以得到很好的緩沖效果。也就是緩沖缸的公稱(chēng)力可以按機公稱(chēng)壓力的40%~60%選擇。

2.緩沖缸的預充壓對緩沖效果沒(méi)有顯著(zhù)影響。結果表明，在不預壓條件下，調整緩沖缸內預壓，可以獲得較好的緩沖效果。

3.緩沖起動(dòng)動(dòng)作點(diǎn)對緩沖效果的影響。起動(dòng)緩沖作用點(diǎn)的調整應根據沖裁件截面上的亮帶寬度確定。在緩沖起動(dòng)作用點(diǎn)過(guò)早時(shí)，雖然還可以獲得很好的緩沖效果，但是附加力增加；過(guò)遲開(kāi)始，沖裁時(shí)會(huì )產(chǎn)生明顯的振動(dòng)和噪聲。所以，在實(shí)際應用中，只要沒(méi)有在壓機滿(mǎn)負荷下沖裁，就可以適當提前緩沖作用點(diǎn)。因此緩沖起動(dòng)作用點(diǎn)調整不需要高精度調整。

4.對壓機主缸容量的影響。沒(méi)有緩沖時(shí)，更換主油缸的儲油量來(lái)抵消沖擊.振動(dòng)是有影響的，但設有緩沖缸后，主缸儲油量的大小對緩沖效果無(wú)明顯影響，不需要人為地降低主缸儲油容積，如增加工藝墊板等。

5.對緩沖器系統剛性的影響。緩沖器系統剛度有決定作用，應盡可能減小緩沖缸上油量，包括管路容積。尤其系統中氣體對系統剛度有較大影響，要確保系統充分排氣。

6.沖孔工藝問(wèn)題。使用相同的板材，在相同的模頭上落料，發(fā)現在沒(méi)有緩沖的情況下，沖裁質(zhì)量較好，但在有緩沖的情況下沖裁質(zhì)量較差。影響端面質(zhì)量的主要因素是沖裁間隙，當沖裁間隙過(guò)大時(shí)，板材受拉彎和拉彎作用增大，光亮帶高度縮短，斷裂高度增大，坡度也增加了；當間隙太小時(shí)，上.下裂紋沒(méi)有重合，產(chǎn)生第二次剪切，從而在剪切面形成第二光亮帶，在光亮帶和第二光亮帶之間夾有殘存的斷裂帶；加緩沖沖裁工件時(shí)，板材端面特征與模隙偏大時(shí)出現的情況類(lèi)似，這與目前各類(lèi)說(shuō)明書(shū)資料給出的沖裁模具間隙數據都是以無(wú)緩沖作為沖裁條件有關(guān)，當液壓機進(jìn)行緩沖沖裁時(shí)，這個(gè)數據要全部修正。

注意：本篇文章由機哥整理自《鍛壓設備與制造技術(shù)》2012年第5期作者劉素蘭.季亞.宋春蘭.郭世彥。請轉告您的住宿地點(diǎn)。

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