科興課堂:閃光焊機液壓系統(tǒng)主機
大功率閃光焊機用于汽車掛車車軸和鋼軌的對接焊接。機器采用液壓旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)工件的夾緊和進給控制;采用三相二次整流主電路,保證閃光過程穩(wěn)定,降低焊機容量,平衡三相電網(wǎng)負荷。采用以工業(yè)計算機為主體的微機控制系統(tǒng)來控制焊接過程(包括焊接參數(shù)的控制、記錄和顯示以及焊接參數(shù)和曲線的記錄)。
該機采用預(yù)熱閃光焊工藝,其流程為:焊前準(zhǔn)備→閃光矯正階段中→預(yù)熱階段中→閃光階段中→頂鍛階段中→熱處理→焊接結(jié)束。其中,閃光階段中和頂鍛階段中最為重要。
閃光階段中主要用于加熱工件。在閃光過程中,移動夾具的位移S與時間t的關(guān)系曲線(閃光曲線)S=S(t)對焊接質(zhì)量影響很大。因此,需要在閃光階段中對閃光曲線進行閉環(huán)控制,即通過連續(xù)采集位移信號并與給定的位移曲線進行比較,控制移動夾具的移動,使工件的位移曲線與給定的位移曲線一致。工藝確定的軸頭閃光焊閃光曲線如下:S=AT/2(A為移動夾具的加速度)。
根據(jù)實際閃光曲線,預(yù)熱階段后,閃光初期采用較小的進給速度v1,閃光過程中通過加速最終實現(xiàn)要求的最終速度v2,中間加速過程中加速度為a。為了實現(xiàn)動夾具的變速進給,液壓系統(tǒng)的閃光曲線系統(tǒng)采用電液比例方向控制閥(三位四通閥),由微機給出輸入信號,控制流經(jīng)該閥的液壓油的流量,從而達到控制閃光過程中工件進給速度的目的;通過更改給定信號的極性,更改工件運動的方向。
閃光工序完成后,應(yīng)立即進行頂鍛。為了防止氧化和便于液態(tài)金屬的去除,有必要盡可能減少閉合間隙的時間。所以要求有比瞬間閃速高十倍甚至幾十倍的更高頂銀速度。在一定范圍內(nèi),頂鍛速度越高,焊接接頭質(zhì)量越好。為了使接頭產(chǎn)生塑性變形,必須有足夠的頂鍛壓力,所以對設(shè)備要求很高。與此同時,為了滿足頂鍛速度和壓力的要求,焊機采用氣囊式蓄能器(容量10L)。當(dāng)蓄能器閥未打開時,壓力過程在蓄能器中進行;頂鍛階段中開始時,打開蓄能器閥,釋放蓄能器中儲存的液壓油,使液壓缸中的流量達到最大,從而獲得最大的頂鍛速度和頂鍛壓力。蓄能器不僅能儲存能量,還能降低系統(tǒng)壓力脈動。