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桶身液压胀形压力的自动控制

80年代末，我国开始用液压胀形技术生产桶身。西安机械研究所生产的 三合一 桶身成形机是第一台液压胀形机，现在该设备经过多次改进，其自动化程度高，工艺先进，在电控中采用了可编程数学模型，它具有加减乘除运算、逻辑运算和数据变换功能，由PLC进行控制，设备启动后，各部分自动连贯运作，一系列动作可以自动完成。

目前采用液压胀形的桶身生产设备已经比较普及，多数液压胀形机虽然自动化程度和生产效率很高，但对胀形压力却无法有效控制，从而影响了产品的质量和成品率。我们在试制生产过程中，分析了产生废品的原因及国产胀形机存在的弊病，提出了改进的途径。

1、普通溢流阀的定值溢流

为了克服定位胀形和手控胀形的弊病，我们设计了如下改进方案：

在胀形机尾部放气阀块上安装普通溢流阀。

按胀形压力计算公式计算出管子所需的最高胀形压力（钢机架即溢流压力）。

P=a1 2 bt/D

式中： b 抗拉强度，kg/cm；t 管材壁厚1旦温度太高，cm；D 三通支管内径，cm；a1 成形系数。

把普通溢流阀移到泵阀座上，将计算出的溢流压力标定在普通溢流阀上，再将其重新移回放气阀块上。

胀形时，胀形压如今力超过标定的溢流压力时，液体就流入油箱，胀形始终保持标定的溢流压力值。这种定值溢流比定位胀形和手控溢流要好得多。

<防爆工具p>普通溢流阀定值溢流也有缺点。首先，溢流阀最大额定压力为25MPa，当胀形压力大于25MPa时，溢流阀无法溢流，一般钢板胀形压力都大于25MPa。

其次，每一个游戏机包三通规格，或者说每换一个胀形压力，都要重新标定压力。为避免反复拆装溢流阀，我们又设计了新的自动控制溢流方法。

２、增压器自行调节定值溢流

我们的液压胀形机上有一台200MPa的增压器。而增压器后腔活塞面积是前腔出口处面积的8倍，在活塞受到最大25MPa的初始压力作用下，增压器活塞向前（正向）运动，增压器前腔出口压力就是200MPa，即构成1：8的关系，根据增压器这一特性，我们设计了3个改进方案。

取掉双联单向阀球，使增压器能自行向后（反向）运动，并构成8：1的关系，即将增压器前腔的200MPa胀形压力转换为后腔的25MPa压力。

在增压器尾部相边的回路管道上，安装一个电流比例溢流阀。

将电流比例溢流阀上压力提高了出版产品质量水平值与操作台上相对应的电流值进行校对，得到电流-压力对应读数表。

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通过上述改进后，增压器由原来向前运动的单行程变为也可向后自行运动的增压-降压双行程。在胀形时，只要在操作时给比例溢流阀设定一个相对应的电流值，全部成形过程可一次自动完成，达到自动控制的目的。通过工艺技术改进，产品质量和成品率都大大提高。

３、结论

影响桶身胀形质量和成品率的因素很多，但胀形压力的调节和控制是最主要的因素，而定位成形和手控溢流成形不能有效控制胀形压力。因此，很难保证产品成品率。

通过对国产胀形机存在弊病的分析，提出了溢流、降压、稳压的控制途径，并经过两次工艺改进，终于实现了胀形压力的自动控制。

实现胀形压力自动控制后，就可以将不同规格桶身的胀形压力参数输入到可编程数学模型，从而最终全部实现由PLC控制，达到完全自动化。

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