1.蓄能器在机床与金属加工设备中的应用
1.1蓄能器在350CT10型压铸机建压增压系统改进中的应用
(1)设备存在的问题压铸件的质量主要取决于压铸过程的建压增压时间,压铸工艺要求建压增压时间应小于凝固时间,否则就会产生冷搭接和铸件欠铸等缺陷。某350CT10型压铸机建压增压时间达575ms,超出规定值,无法满足工艺要求。该机液压系统如图1所示,当压射缸快速前进终止时,压射压力继续上升;当压力升高到顺序阀调定压力值时,顺序阀被打开,此时,来自泵和蓄能器的油经主阀,顺序阀和减压阀进入增压器大腔,这一过程称为建压过程。增压腔压力继续上升至所需的增压压力,这一过程称为增压过程。建压增压时间长的原因是:靠压射压力升高控制顺序阀动作,造成滞后;蓄能器储存的油大部分用于快速压射,供给增压器的油量不充足。
(2)改进措施图2改进后的液压回路改进后的液压回路如图2所示。其特点是增加一个建压增压用的蓄能器和一个能预先控制顺序阀动作的电磁阀,这样,压射缸还在快速压射,当它压上行程开关LSPH(位置可任意调整)时,电磁铁SQLPH被接通,电磁阀换向。此时,从蓄能器释放出来的油压迅速控制顺序阀动作,由此使建压过程提前,缩短了整个建压增压过程。
改进后建压增压时间缩短了20ms,能满足使用要求。
1.2蓄能器在快速剪板机液压系统中的应用
为采用了插装阀和高性能电磁换向阀的快速剪板机液压系统。它采用了7个插装阀,其中2个用于对系统压力的控制,另5个用于对液流方向的控制,每个插装阀都配专用的盖板;有1个二位四通电磁阀,1个进口的三位四通P型电磁换向阀,加上2个行程开关和1个压力继电器;用1台进口的叶片泵给液压系统供油,加上 2个蓄能器,即可实现剪板机的初始充液,冲剪,回程等工作循环。2个蓄能器作为能量储存元件,用于系统的辅助油源,对提高剪切频率,减小供油泵的规格,降低泵的驱动功率,降低噪声,降低系统压力脉动,降低运行成本等方面都起着十分重要的作用,对液压剪板机这种按规律间歇动作,频繁换向的液压系统来说尤为重要。
1.3蓄能器在机床液压夹紧系统中的应用
当需要夹紧工作时,电机1启动,液压泵2开始工作,压力油一部分进入夹紧油缸10,另一部分进入蓄能器8储存起来。随着压力的升高,当达到系统使用压力上限时,压力继电器6发出信号,通过电器控制使电机与液压泵停止运行,这时系统的压力由蓄能器维持。随着系统的泄漏,当压力降至压力继电器的下限时,压力继电器又发出信号,使电机与泵起动,补充油压。从液压泵停止到再次起动的时间需根据系统中夹紧油缸的数量及系统的泄漏情况而定。根据经验,如果系统泄漏控制较好,其间隔时间可达2~3h.这样在很大程度上减少了电机与泵的运行时间,使系统的发热减小,各元件的寿命都会有所增加。
机床液压夹紧系统原理图2机床与金属加工设备蓄能器使用要点蓄能器在液压设备中发挥着越来越重要的作用,其设计也越来越精密,所以必须正确地安装和使用,才能保证它的使用性能,工作安全可靠和延长它的使用寿命。在安装和使用方面主要应注意以下几方面问题:
(1)蓄能器应根据给定的工况!包括压力条件,动作频率,脉动频率,最高工作压力和最低工作压力,系统一个工作循环内的供油量情况等进行计算选用,所选公称容积应大于计算容积,使用压力应小于额定压力。
(2)充气式蓄能器所充气体应该是无毒,难燃,不易爆炸的惰性气体,通常只允许在有压侧无压力的情况下对气囊充气,充气压力按蓄能器的功用而定:作缓冲冲击使用时,充气压力为安装处的工作压力或略高;作吸收脉动使用时,充气压力为平均脉动压力的60;作为应急或辅助能源使用时,充气压力为大于系统最高工作压力的25而小于系统最小工作压力的90,一般为系统最小工作压力的85左右;用于补偿闭式回路温度变化而引起的压力变化时,充气压力应等于或稍低于回路的最低压力。
(3)蓄能器属于压力容器类设备,在使用时,应完全遵照压力容器的安装使用技术规范执行。蓄能器应垂直(即油口朝下,充气阀朝上)安装在便于检修,清洁并远离热源的地方,并且必须使用抱箍或卡箍等紧固件组固定牢固。
(4)蓄能器工作参数的设定应保证在排放液体时不能全部排空,必须有剩余的液体,其体积V011V0,这将保证皮囊的工作寿命。在长期停止使用
1.4铺粉装置的特点
(1)整套装置利用了机械部件与电气元件的组合,实现了机电一体化,提高了工作效率与自动化程度。
(2)铺粉装置机构装配简单,结构紧凑。
(3)粉末层的密度可以根据所用粉末材料的特性通过调节步进电机的运动参数进行适当调节,扩大了快速成型机的使用范围。
2.实验验证分析
选择性激光烧结技术要求加工出来的三维金属构件具有很高的尺寸精度,而尺寸精度很大程度上取决于加工时的铺粉层厚度,粉末层密度。根据加工过程的工艺要求,选择性激光烧结成型工艺要求每层铺粉厚度能达到001~002mm,铺粉装置能将每层粉铺到多薄(即铺粉精度)是成型精度的一个关键指标,有必要对加工过程中的铺粉精度进行测量和反复试验。在具体铺粉控制中,经专业切片软件进行切片,根据制件成形精度,制件物理性能和生产率的要求分析,计算得到伺服电机的轴向运动最小分辨率以满足铺粉厚度技术要求。
在具体的金属零件烧结成型工艺加工过程中,由于考虑到多层加工中的Z方向累积效应而产生的误差可能对工艺精度有较大的影响。因此,在这方面进行有效的控制,如采用惰性气体保护或在最后一层烧结完后,不下降铺粉层厚,然后对最后一层重新烧结,可以将这个误差减到最小,使成型零件满足所需要的尺寸精度。
3.结论
该装置以选择性激光烧结快速成型机为基础,对设备的关键部分铺粉装置进行了研究,并对其铺粉精度做了试验验证,为选择性激光烧结成型工艺研究奠定了实验基础。得出以下结论:
(1)选择性激光烧结快速成型机采用高精度的机械执行元件,保证了该技术所要求的工艺技术指标。
(2)在与快速成型机配套的计算机中输入参数,对铺粉装置的铺粉精度做了试验验证,满足选择性激光烧结技术要求。并对粉末进行了初步选择性激光烧结成型工艺试验,获得了具有一定强度,精度和表面质量的制件。
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