铝型材挤压机液压系统原理

1、源昌XJ系列铜铝型材挤压机 一、概述 （一）主要技术参数与特点 随着工业技术的不断进步和经济生活的飞速发展，人们对铜、铝、镁、铅等有色金属及合金的各种建筑型材、工业型材、车辆及航空型材等各种标准及非标型材的需求十分迫切。 为了迅速满足市场需求，无锡市源昌机械制造有限公司等单位近年消化、吸收了国外有关先进技术而开发、研制、生产的XJ系列铜铝型材挤压机，填补了这方面的一块国内空白。 该系列铜铝型材挤压机的外观如图14-1所示，其主要技术参数参见表14-1。 XJ系列铜铝型材挤压机的主要特点： （1)结构采用四柱卧式，全面液压驱动，自动化电气控制。油箱上置，液压电气系统整体发装，排列整齐，安装、维修

2、方便。 （2)采用两工位横向换模机构，自动升锭机构，安全快捷。 （3)空行程采用快速充液及回油装置，节省能源，工作效率高。 （4)液压采用德国REXROTH、美国VICKERS等名牌公司产品或国内符合ISO-9000系列国际认证标准厂家的名牌产品。 （5)挤压速度由比例调速油泵作分段设定调速，可适用于不同挤压工艺要求。 （6)电气控制动作采用PC机，可靠灵敏。 （7)铜棒材压余处理，可采用液压立锯，使制品和压余能轻松分离，降低模具消耗成本。 （8)用于铜合金线材的挤压加工，取代老式的边铸加回火轧制工艺，一次性能挤压成85的线材，从而大大降低了生产成本，产品大大降低了生产成本，产品质量也得到了相

3、应提高。 (二）工作原理与基本结构 XJ系列铜铝型材挤压机的工作原理为：铜、铝、镁等铸棒坯料由加热炉加热到所需的挤压温度后放入盛锭筒内，然后由工作缸活塞带动挤压杆进行快速推进直至挤压杆杆头部进入模筒，此时预调好的主令开关发出信号，使工作缸由快速转为慢速“工进”，进行挤压加工。 在挤压前，盛锭筒及模具先进行预热。在挤压过程中，盛锭筒由电加热圈预热，温度由控温仪根据所需的挤压要求自动调节，使其保持恒定。每次挤压工进结束后由剪切装置将残料部分与模具剪断分离。该系列挤压机采用行程自动循环，由液压与电气配合实现，并辅以手动调整，以应付意外情况的急停、暂停等功能，所以具备较好的安全性能。 XJ系列铜铝型材

4、挤压机的基本结构如图14-2所示。 该挤压机由四条优质结构钢涨主柱6将横梁1与主油缸17等连接坚固，中间装有柱塞18、活塞托架8、挤压杆19、活动栋梁4、移模机构22、自动升锭机构7和剪切机构3等大构件组成。这些构件置于槽钢与钢板焊接而成的机座上，油箱安装于主缸上部。主油缸材料采用铸钢件，快速缸固定于主缸两侧，用于快速带动主柱塞的进退，主缸内装有适当长度的导向衬套，以托住柱塞，柱塞为冷硬铸件材料，表面硬度达。 活塞托架与柱塞及快速边缸的活塞杆用螺栓固定，底部用导板在机座导轨上移动，以此来支撑主柱塞的重量外，还可以保持工作中心轴线的一致。 铸钢件活动栋梁，内置盛筒，电热圈和保温材料，底部也用导板

5、在机座导轨上滑移并保持工件中心轴线的一致。 移模机构为双孔两位式机构，一边用于安装模具，另一边为清料机。移模滑块由移模缸驱动， 移模时兼有剪料功能。剪切机构固定于前栋梁内侧、移模机构上方，用于剪切挤压结束后的余料，剪切动力液压缸置于顶部，能很好地远离热源，延长密封圈的寿命。 剪切片与模具平面的间隙非常重要，应控制在.mm以内。 供锭器7（升锭机构）采用液压上举结构，能迅速而正确地将坯锭上举至工作中心，当挤压杆19将挤压垫块快速推至挤压筒口时，它能迅速下降，转入挤压工进动作。 升锭机构料斗的中心调整非常重要，调整方法为：升锭液压缸将料斗上举至极限位置（即液压缸行程终端），观察料斗内角面是否与盛锭

6、筒内孔圆线相切，如位置不对，先松开活塞杆头部调节套锁紧螺帽，按调节方向转动调节套以改变联接长度，把料斗升降至内角尺面与之相切为止，锁紧调节套两端螺帽。 活动栋梁4内的盛锭筒需要更换时，先把机器各运动部件复位至原始状态，拆除盛锭筒靠模具端锁紧对开式档圈，取联接专用圈（装拆盛锭筒专用件），用螺栓把其固定于挤压杆压圈上，启动机器，进行快进动作，使联接圈前面靠盛锭筒端面。用螺栓把盛锭筒与联接圈固定住，启动已退动作，由联接圈带动盛锭筒脱离活动栋梁。 XJ系列铜铝型材挤压机的工作顺序如表14-2所示。 二、XJ630系列挤压机的液压系统分析 源昌XJ630型铜铝材挤压机的液压系统工作原理图如14-3所示，

7、表14-3为该机液压执行动作的电磁铁状态。 （一）液压泵等元件 XJ630型挤压机中动力源由以下三只泵组成： 泵B0：型号为YB-A9B型单联叶片泵的工作压力由溢流阀YF0调定为5MPa。泵B0的唯一作用是向作为主泵的电液比例排量调节变量泵B2，供给变量控制油，以保证泵B2电液比例变量部份可靠地工作。 泵B1和泵B3：泵B1和泵B 3为YB160/32双联叶片泵的两个单泵。采用共同轴传动，泵B1和泵B3的排量分别为160mL/r和32mL/r。小排量的B1泵承担向供锭缸和模架缸（参见图14-2和图14-3）供油的任务，其工作压力由溢流阀YF1、YF2和电磁铁HF1实行两级控制。当DT1未通电时

8、，泵B1的工作压力由YF2调定为5MPa；当主机模架缸运动需较高压力时，则DT1通电，泵B1的工作压力由YF1调定为12MPa。 泵B3承担着主缸快速缸供油、盛锭筒进退供油及向剪切缸供油的任务。其工作压力由电磁溢流阀DYF2（DBW20b型）调节，当电磁铁DT3失电时，泵B3卸荷，DT3通电时，泵B3的工作压力由DYF2调定为21MPa。 泵B2为A7V117型斜轴式轴向柱塞泵，结构型式为系列，顺时针转向，平键输出轴伸。泵B2作为液压系统最主要的液压泵，为了了挥电动机功率的最大效率并适应主液压缸轻负载快速、重负载时慢速的工作特性，特别是适应不同材质锭料挤压时各段速度的不同需要，泵B2采用电液比

9、例控制变量调节。 当电磁铁DT2失电时，电磁溢流阀DYF1令泵B2卸荷。当电磁铁DT2通电后，泵B2由DYF1调定为21MPa以上。 小泵B4承担对油箱内油液的滤清工作。 该液压系统中有关液压元件的具体名称、规格见表14-4 （二）动作过程 1.准备阶段 按照操作规程，将机、液及电气所有元件检查就绪后，切换电气开关至手动（半）自动复制循环位置（手动或（半）自动动作顺序相一致）。此时，全部电磁欠铁皆失电。 启动D0电动机D0、D1，泵B0和泵B2、泵B1、泵B3分别运转，泵B2、泵B3分别通过电磁铁溢流阀DYF1和阀DYF2卸荷。泵B1由溢流阀YF2控制，初始工作压力为5MPa以下，并且至始至乡

10、终不后，比例电磁D1工作压力的状态。当启动电动机12MPa则切换至B1通电后，泵DT1卸荷地运行。当铁BT随即通电，此后，泵B2运行中，该电控比例控制变量机构一直在运行。而运行的泵B0，其输出压力油，通过单向阀DF0，进入泵B2变量控制机构。以上诸点在以后各动作环节中一般不再赘述。 2.锁紧 电磁铁DT3、DT5b通电。 DT3通电，泵B3停止卸荷并在电磁溢流阀DYF2调定(21MPa)限压状态下开始运行。DT5b通电，阀DHF2右端工位接通工作。 泵B3输出压力油单向阀DF3阀DHF2右工位对称的两只（一副）锁紧缸有杆腔；锁紧缸无杆腔回油油箱。锁紧缸向前运动并拖带活动横梁4及其内藏的盛锭筒与

11、模具扣合并锁紧，该位置同行程开关9XK调定，到位则9XK发讯令DT5b失电。 3.供锭 电磁铁DT8a通电。 泵B1供油单向阀DF1阀HF左端工位单向节流阀DLF2单向阀部份供锭缸有杆腔； 供锭缸无杆腔存油单向节流阀DLF1的节流部份（可调）回油箱。供锭器带动锭料上抬至行程开关13XK处（锭料轴线与盛锭筒轴线重合），13XK发讯，DT8a失电，保持供锭器停在上述位置。 4.快进 电磁铁DT2、DT3、DT9和DT4b通电。 泵B2、泵B3停止卸荷，DT4b、DT9通电，主缸增速机构工作，快速边缸带动主缸前移工作。具体油流途径为： 泵B2单向阀DF2阀DHF1右位腔接通快速缸无杆； 泵B3单向阀

12、DF3阀DHF4左腔接通单向阀DF4快速缸无杆腔；与泵2油流混流增速。 快速缸有杆腔回油阀DFH1右腔接通回油箱。 快速缸带动主缸柱塞迅速前移；主缸内腔形成真空，此时，油箱中的液压油在大气压力，推开充液阀CF向主缸迅速充液。主缸得以快进，使挤压缸带着挤压缸带着挤压垫迅速接近锭料。 5.供锭器下 主缸快速行至2XK行程开关位置，即挤压杆已将锭料压入盛锭（料）筒。此时，电气控制中PLC发讯令，电磁铁DT8b通电，阀HF3换向，使右位接通工作，供锭缸下退至12XK处，阀HF3回复至中位，供锭下停止。 6.恢复快进 供锭器下后，迅速将加热后锭料压进模具腔内。电磁铁通断状态、液压回路与前述快进相同。 快

13、进至4XK行程开关处，或当快速进压力达到10MPa使压力继电器YJ动作时，电气发讯使快进转工进。 7.排气 避免成型材料中产生气泡，在挤压工作过程中须安排排气工艺。 电磁铁DT5a、DT4a通电，此时锭料已同轴地精确进入模具，故锁紧油缸和快速油缸可即时放松，使挤压杆状态中可能存在的空气逸出。 8.工进 电磁铁DT2、DT10、DT4b通电，DT2使比例泵B2在21MPa压力内工作。 此时，处于挤压杆顶压坯料穿过模孔的高压挤压工作阶段。须主缸大缸和边缸小腔共同施压完成工作。 此时，盛锭筒锁紧压力油缸由减压阀JF通过单向阀DF5进入锁紧缸的有杆腔。 油流途径，其进油： 泵B2压力油单向阀DF2电磁

14、阀DHF1右工位快速缸达到顺序阀SF调定值SF打开主缸（充液阀CF自动关闭）高压推动主缸和柱塞工进。 右端工位回油。DHF1回油路线：主缸为单作用柱塞缸，工进时无回油；快速缸回油，通过9.继续工进 继续工进挤压工作。 电磁铁通电与液压回路状态与前述工进相同。 10.工进调速 状态与工进相同。 工进过程中，为适应材料塑形形变规律，所需要速度常常不能很快且需分段调速。电气控制中由PLC发出指令，控制比例泵B2的变量，得到各种必要的调节速度。 11.锁紧松开 此时，坯料已挤压结束。 电磁铁DT3通电，仅泵B3供油。 电磁铁DT5a通电，阀DHF2左位接通工作，锁紧缸无杆腔进油，有杆腔回油，锁紧松开。 12.快退 准备：继续上述锁紧松开的状态至行程开关7XK处停止，阀DHF2恢复中位。 快退动作：电磁铁DT2、DT4a通电。 DT2通电，泵B2停止卸荷而供油工作。 DT4a使阀DHF1左位接通工作，此时，压