机身结构:多采用四柱式或框架式结构。四柱式由四根立柱、上横梁、下横梁组成,框架式则通过整体焊接框架替代立柱,二者都具备高强度和高刚性,能承受巨大压力,保证头管加工时的精度与稳定性。材料通常选用优质铸钢或高强度钢板,经时效处理消除内应力,防止变形。
液压系统:包含油泵、油缸、阀组、油箱等。油泵将机械能转换为液压能,把油液从油箱抽出加压输送;油缸作为执行元件,依靠高压油推动活塞产生直线运动,提供压制力;阀组负责控制油液流向、压力与流量,实现工作循环与动作顺序控制;油箱用于储存、散热、沉淀杂质,保证油液清洁度。
模具系统:由上模、下模组成,针对头管形状与尺寸定制。采用热作模具钢,如 H13 钢,经淬火、回火处理提高硬度与耐磨性。表面氮化处理,增强抗粘附与抗热疲劳性能,确保多次使用后仍能保证头管成型质量。
动力系统:电机驱动油泵工作,根据液压机功率与工作要求,选择合适功率与转速的电机。为满足不同工况需求,部分采用变频电机,可实现无级调速,提高能源利用率,降低能耗。
动力转换:电机通电运转,带动油泵工作。油泵将油箱内的液压油吸入,通过机械作用加压,使油液获得高压能量。
油液传输:高压油液经管路传输至阀组,阀组依据设定的工作程序,控制油液流向与流量。当需要压制时,打开相应阀门,油液进入油缸的工作腔。
压制过程:进入油缸的高压油推动活塞及与活塞相连的滑块下行,安装在滑块上的上模随之下降,对头管坯料施加压力。在压力作用下,坯料在模具内发生塑性变形,逐渐成型为所需的头管形状。完成压制后,阀组改变油液流向,使油液进入油缸的回程腔,推动活塞带动滑块上行复位,完成一个工作循环。
公称压力:决定液压机压制能力,常见为 500 - 2000 吨,依据头管材料强度、尺寸大小及加工工艺确定。如加工高强度合金钢头管,需更高公称压力。
滑块行程:指滑块上下移动的最大距离,通常在 300 - 800mm,要满足头管成型高度需求,保证模具安装、调整及坯料放入取出空间。
工作速度:包括滑块下行速度、压制速度与回程速度。下行速度一般 100 - 200mm/s,快速接近坯料提高效率;压制速度 5 - 20mm/s,保证成型质量;回程速度 80 - 150mm/s,减少辅助时间。
压力控制精度:直接影响头管加工质量一致性,要求控制在 ±1% - ±3%,通过高精度压力传感器与先进控制系统实现。
压力不足:
原因:油泵故障,如内部零件磨损、间隙过大导致泄漏;液压油不足或污染严重,影响油泵吸油与油液传输;溢流阀故障,压力设定不当或阀芯卡滞,使油液提前溢流;油缸密封件损坏,造成内泄或外泄。
处理:检查油泵,必要时更换磨损零件;补充或更换液压油,清洗油箱与过滤器;重新调试溢流阀,或更换阀芯;更换油缸密封件。
滑块动作异常:
原因:阀组故障,如电磁阀线圈烧坏、阀芯堵塞,导致油液无法正常换向;导轨润滑不良,增加摩擦力,使滑块卡顿;电气控制系统故障,如继电器触点接触不良、线路断路。
处理:检修或更换阀组故障元件;检查润滑系统,补充润滑油,清理导轨;排查电气系统,修复或更换损坏部件。
模具损坏:
原因:模具材料质量差,未达到使用要求;模具设计不合理,受力不均;坯料尺寸偏差大,导致模具局部承受过高压力;长期使用,模具疲劳磨损。
处理:选用合格模具材料,优化模具设计;严格控制坯料尺寸;定期对模具进行维护保养,磨损严重时及时修复或更换。