機(jī)身是壓力機(jī)的一個(gè)基本部件，所有零部件都裝在機(jī)身上面，這對(duì)機(jī)身的剛度和穩(wěn)定性有了較高的要求。其中閉式機(jī)械壓力機(jī)機(jī)身主要有整體機(jī)身和分體組合機(jī)身兩種結(jié)構(gòu)形式。目前國(guó)內(nèi)外中大型機(jī)械壓力機(jī)都采用分體組合式。這種結(jié)構(gòu)便于加工和運(yùn)輸。本文主要介紹組合機(jī)身中的重要工裝構(gòu)件——螺栓液壓拔長(zhǎng)裝置。

機(jī)身結(jié)構(gòu)形式

圖1所示為機(jī)身的結(jié)構(gòu)形式。機(jī)身由橫梁1、立柱2、底座3組成，拉緊螺栓5貫穿于橫梁1、立柱2、底座3，上下結(jié)構(gòu)用螺母4、液壓螺母6或拔長(zhǎng)器鎖緊。螺栓5通過拉長(zhǎng)，加熱等方式使拉緊達(dá)到1.5倍公稱噸位的預(yù)緊力，將橫梁1、立柱2、底座3組合成一體，保證了機(jī)身的剛度和穩(wěn)定性。螺栓拔長(zhǎng)預(yù)緊方式有以下3種：

圖1 機(jī)身結(jié)構(gòu)形式

⑴工頻感應(yīng)加熱螺栓。即用軟的橡皮絕緣線繞在螺栓中部，把對(duì)角兩根拉緊螺栓的加熱線圈接在一起，并接入交流電焊機(jī)的次極，通入工頻低壓大電流，幫助螺栓加熱伸長(zhǎng)。這種結(jié)構(gòu)目前已經(jīng)很少采用。缺點(diǎn)是加熱時(shí)間長(zhǎng)，效率低，另外橡皮絕緣線容易老化。

⑵液壓螺母（圖2）。液壓螺母充入高壓油后，螺母7提升使得螺栓伸長(zhǎng)。當(dāng)拉緊螺栓拉長(zhǎng)到預(yù)緊力為1.5倍噸位后，在螺母7下面放入兩塊半圓形的墊片9，將油放出后工作完畢。該結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是時(shí)間短，工作效率高；缺點(diǎn)是工作空間大、液壓螺母造價(jià)高、使用時(shí)間長(zhǎng)久后里面密封圈易老化損壞、拆卸困難，造成液壓螺母破壞。

圖2 液壓螺母

7-螺母 8-活塞 9-墊片

⑶液壓拔長(zhǎng)器（圖3）。這是一套專用的拔長(zhǎng)裝置，可用于相近噸位的壓力機(jī)安裝。它的工作原理與第二種相同，優(yōu)點(diǎn)是將螺栓拔長(zhǎng)后，擰緊螺母12，可將螺母10，底座11拆下，用于其他相近噸位的壓力機(jī)，可以重復(fù)使用。它的成本比液壓螺母低，也不用擔(dān)心密封圈老化損壞問題。缺點(diǎn)是在拔長(zhǎng)處得空留一倍多螺栓的長(zhǎng)度，預(yù)緊螺栓之后沒有得到有效地利用，浪費(fèi)材料。目前國(guó)產(chǎn)化壓機(jī)組合機(jī)身普遍采用螺栓拉伸裝置，盡管液壓拔長(zhǎng)器結(jié)構(gòu)有所不同，但工作方式和原理是一樣的。

圖3 液壓拔長(zhǎng)器

10-螺母11-底座 12-螺母

創(chuàng)新結(jié)構(gòu)形式

本文重點(diǎn)介紹的結(jié)構(gòu)如圖4所示。將螺母13外圓車螺紋，通過改進(jìn)后的拔長(zhǎng)器拔緊螺母，拉伸螺栓，達(dá)到工藝所需力后，在螺母與機(jī)身之間加入3塊圓墊片14，卸荷油壓，工作完畢，液壓裝置可拆除重復(fù)使用。此結(jié)構(gòu)在原理上借鑒液壓拔長(zhǎng)器和液壓螺母的結(jié)構(gòu)，集合了二者的優(yōu)點(diǎn)。

該裝置具有如下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：⑴采用螺母拔長(zhǎng)；⑵可拆卸重復(fù)使用；⑶節(jié)省材料；⑷節(jié)省空間。每臺(tái)設(shè)備節(jié)省至少4倍螺母高度材料，節(jié)省材料近百公斤。因?yàn)閲?guó)內(nèi)年產(chǎn)壓力機(jī)（機(jī)械+液壓）數(shù)量巨大，這一結(jié)構(gòu)的普及將大大節(jié)約材料，帶來可觀的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是螺母外螺紋易損傷，運(yùn)輸安裝時(shí)需注意，安裝完畢后應(yīng)該在外面罩上防護(hù)罩。

圖4 創(chuàng)新型結(jié)構(gòu)

13-螺母 14-墊片

這種螺栓拔長(zhǎng)裝置結(jié)構(gòu)對(duì)于原使用第三種液壓拔長(zhǎng)裝置的壓力機(jī)，在裝模高度不夠的情況下，對(duì)增加裝模高度起到了巨大作用。壓力機(jī)如果模具合模高度增加，對(duì)原壓機(jī)進(jìn)行改造時(shí)就必須更換拉緊螺栓，還要拆卸上橫梁，工程造價(jià)高，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如果裝模高度的增加值在露出螺栓高度范圍內(nèi)，其方法就非常簡(jiǎn)單了。將原螺母4外面機(jī)加螺紋后，在底座3和立柱2之間加入等高墊鐵，在其上下面加工定位鍵槽，與立柱2和底座3對(duì)應(yīng)，從拉緊螺栓中間分開.在不分解機(jī)體的條件下插入等高墊鐵，拉緊螺栓就增加了裝模高度。采用這種結(jié)構(gòu)方式將節(jié)省大量資金、人力、起吊和裝配時(shí)間。

例如一臺(tái)閉式雙點(diǎn)400t的壓力機(jī)，想增加裝模高100mm，需拆解機(jī)體、吊卸上橫梁和立柱，更換拉緊螺栓，工時(shí)30天，等于將壓機(jī)拆、裝一次，費(fèi)用預(yù)估在15萬(wàn)元左右，如采用本文所述結(jié)構(gòu)，工作時(shí)間2天，費(fèi)用1萬(wàn)元就可以實(shí)現(xiàn)。

改造案例

最近幾年來，汽車生產(chǎn)廠家不斷更新車型，用材也在更換。汽車輕量化，沖壓件結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，在汽車零部件沖壓生產(chǎn)廠家，模具的增加、更新經(jīng)常會(huì)碰到裝模高度增加的情況，在原來壓力機(jī)裝模高度難以滿足的條件下，生產(chǎn)廠家要么采購(gòu)新的壓力機(jī)，要么對(duì)現(xiàn)有壓力機(jī)進(jìn)行改造。采購(gòu)壓力機(jī)尤其是閉式中大型壓力機(jī)，其采購(gòu)成本高、生產(chǎn)周期長(zhǎng)，每個(gè)廠家都會(huì)估量和猶豫，而對(duì)原有壓力機(jī)改造，其成本也不少。

2018年年初吉林某汽車零部件廠曾發(fā)生過類似事例。廠家在2010年采購(gòu)營(yíng)鍛J36D-400t閉式雙點(diǎn)機(jī)械壓力機(jī)2臺(tái)，臺(tái)面2800mm×1600mm，裝模高度800mm，行程450mm，前移動(dòng)工作臺(tái)。當(dāng)時(shí)廠家用在400t模具合模高度最大為650mm，所以確定參數(shù)為800mm。隨著吉輕新車型R7上市，該設(shè)備承受工作任務(wù)壓力猛增。新增加的個(gè)別模具裝模高度達(dá)到850mm，如果采購(gòu)新設(shè)備，費(fèi)用將達(dá)到170萬(wàn),生產(chǎn)周期為5個(gè)月。如果對(duì)現(xiàn)有壓力機(jī)進(jìn)行改造,利用原來的拉緊螺栓,重新配制液壓螺母預(yù)算30萬(wàn),起重費(fèi)用5萬(wàn),拆卸安裝費(fèi)用5萬(wàn),制作等高墊鐵，重新加增液壓螺母合計(jì)費(fèi)用30萬(wàn)。因?yàn)橐簤郝菽笇儆阱懠锟茁菁y需要配制，加工周期2周。制作等高墊鐵、配制定位鍵塊等都在拆解之前進(jìn)行。預(yù)估拆卸橫梁和立柱+配制螺紋+加等高墊鐵+裝立柱和橫梁+其他附件（走臺(tái)，圍欄）+接電路、油路、氣路，調(diào)試共需30個(gè)工作日。為了節(jié)省方案費(fèi)用，技術(shù)人員對(duì)方案進(jìn)行了重新評(píng)估，改造方案如下：

⑴首先將壓機(jī)開到上止點(diǎn)，滑塊與工作臺(tái)板之間墊實(shí)，用2個(gè)50t千斤頂托住滑塊，注意不要加壓頂橫梁。

⑵拆開立柱與底座相連接的管路（電、氣、油），并做好標(biāo)記。

⑶用液壓拔長(zhǎng)器松開拉緊螺栓，拉緊螺栓組橫梁上部螺母松到最大位置，不要取下。

⑷在滑塊下面用2個(gè)50t的千斤頂，慢慢頂起滑塊和橫梁。

⑸用千斤頂（或吊車）抬高立柱，讓立柱與底座之間出現(xiàn)150mm的空隙，將按圖紙加工的等高墊鐵塞入立柱下面，同時(shí)放入定位鍵。

⑹松開千斤頂，這時(shí)壓機(jī)裝模高度已經(jīng)增加到900mm，對(duì)橫梁上部螺母進(jìn)行補(bǔ)充加工，同時(shí)連接三路（氣、油、電）。

⑺用液壓拔長(zhǎng)裝置拔長(zhǎng)螺母，加入墊片，泄油后，液壓鎖緊完成。最后調(diào)試設(shè)備恢復(fù)精度。本方案利用了原有的拉緊螺栓和螺母，不用拆卸橫梁和立柱，節(jié)省了起吊費(fèi)用和安裝調(diào)試時(shí)間。

—— 摘自《鍛造與沖壓》2018年第18期