开式压力机可靠性分析与提高.doc

引言锻压工业在制造业中占领着重要的地位。它广泛应用于汽车、农业机械、电器仪表、国防工业以及日用品等生产部门。由于电子技术、信息技术、计算机技术的高速发展也带动了锻压工业向着数控方向发展。它必将成为数控装备的一个重要的组成部分。压力机特点锻压生产已有悠久的历史但采用锻压机械生产却只有百余年的历史。锻压工业在机床工业中占有着重要的地位。十九世纪三十年代世界上出现了第一台简易的平锻机和蒸汽锤。六十年代生产了一些冲压用的液压机。二十世纪前期由于汽车工业的兴起曲柄压力机及其他锻压设备得到了迅速发展。由于采用现代化的锻压工艺生产工件具有效率高、质量好、能量省和成本低的特点所以工业先进的国家越来越多地采用锻压工艺代替切削工艺和其他工艺。[3]锻压生产在工业生产中的地位越来越重要锻压机械在机床中所占的比重也越来越大。80年代中后期锻压机械的拥有量在日本为34%美国32.4%。随着工业的发展压力机的品种和数量也越来越多质量要求也越来越高压力越来越大。它在机械制造工业以及其他工业的锻压生产中的作用越来越显著。[16]冲压设备广泛应用于汽车、航空、电子、家电等工业领域其中作为衡量一个国家工业水平的标志之一的汽车工业被当今世界主要工业发达国家和新兴工业国家列为国民经济支柱产业其发展主导了锻压技术及装备的发展锻压技术的发展和进步基本围绕汽车工业的发展而进行。近年来曲柄压力机正向着高速和高精度的方向发展并努力降低噪音提高安全性扩大自动化程度改善劳动条件。特别是采用微型计算机控制的压力机更具有先进的水平。[17]课题中开式压力机简介本课题所研究的系列压力机为干式离合开式固定台压力机其传动系统由交流电动机经过V带带动飞轮将能量储存于飞轮中通过干式离合器－制动器经过一对齿轮减速带动曲轴连杆机构使滑块产生上下往复运动。它典型的外形结构如图2-1所示：图2-1该系列开式压力机主要性能参数：项目单位计数参数公称力KN1600公称力行程mm6滑块行程mm180行程次数/min35-50最大装模高度mm350滑块中心至机身距离mm380主电机功率KW15使用空气压力MPa0.55净重Kg14500压力机结构框图建立系统可靠性模型建立的目的是对系统的可靠性指标进行分配、预计、评估的基础同时可以根据可靠性模型优化系统设计方案。本章建立系统可靠性模型包括两部分内容：一是绘制系统可靠性框图；二是建立相应的可靠性数学模型。绘制系统可靠性框图根据不同的用途也包含两部分的内容：基本可靠性框图和任务可靠性框图的绘制可靠性框图是用图形的方法简明扼要地直观表达系统各个功能单元之间的可靠性逻辑关系。可靠性框图中的方框代表功能单元方框之间的连接线不代表任何单元。系统内部各个单元之间的导线、连接器等应作为一个独立的单元放入方框中。可靠性框图与系统的原理图有着明显的区别二者不能混淆。可靠性框图表示系统各个功能单元之间的可靠性逻辑关系系统原理图表示各个功能单元之间的物理关系。可靠性框图的绘制是在分析系统结构及功能的基础上进行的[6]。机床结构及功能分析压力机主要由机身动力与传动系统冲压系统气动系统PLC控制及电气系统润滑系统六部分组成其组成结构图如图3-2所示图3-1该机床工作原理图如图所示按钮主控制器指示灯、仪表气动系统驱动系统润滑系统机床加工检测反馈图3-2机身机身是压力机的主要支撑部分主要由机身导轨顶模器储气筒工作板台等附件构成机床的机械精度和结构参数直接影响到工件的加工质量特别是对导轨和工作板台的精度要求很高这样才能保证加工精度轴承座的加工表面精度要求较高这样才能与轴承有效配合油箱盖端盖的密封性也有较高要求由于机身体主要起支撑及防护作用机身体必须有较强的刚度保证机身体的组成结构图如3-3所示。图3-3项目名称项目名称项目名称1垫板2上活塞3上缸体4隔板5下活塞6下缸体7下盖8轴套9O型圈10缓冲螺钉11孔用xy型密封圈12轴用xy型密封圈13O型圈14螺母15活塞杆16缓冲垫17管接头表3-1机身为一整体结构中部贯通曲轴支承在前后均为整体的铜套内齿轮安装在机身的封闭箱体内上有盖板箱内注油使齿轮浸于油内箱底部有放油管和放油球阀由于使用浓油润滑出油可以过滤后接入油箱循环使用注油的高度由机身左侧的油标确定。机身后上部左右内壁上的两个支撑板来固定电机。机身中部固定有用于储存离合器与平衡缸用气的气泵。导轨部分导轨分为左导轨和右导轨左右两侧导轨必须保证很高的平行度。导板分为前导板中导板和后导板导板起衬垫作用。导轨是滑块的运动副滑块为整个压力机的工作部滑轨的安装必须保证高的几何精度否则会给滑块的工作带来不利影响。顶模器顶模器为选配部件作用是在冲压过程中将模具顶出这里介绍圆形顶出面的纯气式顶模器。顶模器的顶出功能由上活塞实现上活塞和下活塞由活塞杆联接在一起并在各自的汽缸内以缸体的内圆表面作为向导做上、下运