铝型材挤压机液压系统原理

1、源 昌 X J 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开展，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，

2、排列整齐，安装、维修方便。2采用两工位横向换模机构，自动升锭机构，平安快捷。 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别离，降低模 具消耗本钱。 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8O 5的线材，从而大大降低了生产本钱，产品大大降低了生产 本钱，产品质量也得到了

3、相应提高。 二工作原理与根本结构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局部与模具剪断别离。 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，所以具备较好的平安性能。X

4、J系列铜铝型材挤压机的根本结构如图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等连接巩固，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14上，油箱11安装于主缸17上部。主油缸材料采用ZG35铸钢 件，快速缸16固定于主缸17两侧，用于快速带动主柱塞18的进退，主 缸内装有适当长度的导向衬套，以托住柱塞18,柱塞为冷硬铸件材料，表 面硬度达HRC 6 5 7 0。活塞托架8与柱塞18及快速边缸16的活塞杆用螺栓固定, 底部用导板在 机座导轨

5、2 0上移动，以此来支撑主柱塞18的重量外，还可以保持工作中心轴线的一致。ZG3 5铸钢件活动栋梁4,内置盛筒，电热圈和保温材料，底部也用导板 在机座导轨20上滑移并保持工件中心轴线的一致。移模机构22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21驱动,移模时兼有剪料功能。剪切机构3固定于前栋梁1内侧、移模机构2 2 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0. 5 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

6、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, 撤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

7、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，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 YFO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,供应变量控 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B3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

8、分别为160mL/r和32mL/r。小排量的B1泵承当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，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，那么 DT1 通电，泵 B1 的工作压力由 YF1 调 定为 12MPa。泵 B3 承当着主缸快速缸供油、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 DBW20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

9、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 采用电液比例控制变量调 节。当电磁铁DT2失电时，电磁溢流阀DYF伶泵B2卸荷。当电磁铁DT2通电后， 泵B2由DYF1调定为21MPa以上。小泵 B4 承当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

10、部电磁欠铁皆失电。启动D0电动机 DO 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，并且至始至乡终不卸荷地运行。当 DT1通电后， 泵B1那么切换至12MPa工作压力的状态。当启动电动机D1后，比例电磁铁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 DFQ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

11、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DF4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t油箱。锁紧缸向前运动并拖带活动横梁 4及 其内藏的盛锭筒与模具扣合并锁紧，该位置同行程开关9XK调定，到位那么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

12、锭器停在上述位置。4. 快进电磁铁 DT2 DT3 DT9禾口 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DFP阀DHF1右位腔接通-快速缸无杆；泵B3-单向阀DF4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

13、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。快进至4XK行程开关处，或当快速进压力到达 10MPa使压力继电器YJ动作 时，电气发讯使快进转工进。7. 排气防止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 DT

14、4b通电，DT2使比例泵B2在21MPe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DFP电磁阀DHF1右工位-快速缸-到达顺序阀 SF 调定值-SF翻开-主缸充液阀CF自动关闭-高压推动主缸和柱塞工进。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 右端工位回油。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