液压板料折弯机同步轴优化设计

天水锻压机床（集团）有限公司 （甘肃 741020） 郑志敏 程海斌

折弯机是一种对各种金属板料进行弯曲的通用设备，按其结构分为液压板料折弯机和数控板料折弯机，由于液压板料折弯机的成本比数控折弯机低很多。为了达到良好的折弯精度，控制左右液压缸带动滑块运动的一致性，液压板料折弯机中的同步轴设计就显得尤为关键。

1. 同步轴的工作原理

液压板料折弯机由左右液压缸驱动滑块运动使上下模合模，工件在上下模合模过程中折弯，由于采用液压驱动，在精度方面很难控制，由此就需要增加一个机械平衡机构，即同步轴机构，保证左右液压缸的同步性，使滑块左右两端运动一致，提高抗偏载能力，控制滑块进深一致，从而控制产品的折弯精度。

同步轴结构如图1所示。工作原理为：同步轴体两端通过耐磨套与固定轴端与左右立柱相连，并通过两扇形板与滑块固定相连，滑块在液压缸驱动下向下运动，通过同步轴结构抵抗滑块在运动中产生偏载力，达到折弯精度。

图1 原同步轴结构

2. 改进方案分析

同步轴作为折弯机中的闭环结构，对整个产品质量、精度有着关键的作用，优化设计后的同步轴结构如图2所示，连接座7固定在滑块8上，连接座7与连杆5铰接，连杆5与扇形板4铰接，扇形板4与同步轴体3焊接为一体，同步轴体3通过轴承2固定在左右立柱1上，液压缸驱动滑块运动，通过连接座、连杆、扇形板带动同步轴转动。

图2 优化同步轴结构

主要优化点如下：

（1）轴承原产品采用滑动耐磨套，在旋转过程中，受到过大的偏载荷时出现研磨卡死，以致损坏耐磨套。经分析认为此处属于面接触，载荷过大且发生偏载时，同步轴端在转动过程中其中心与固定端轴不同心，与耐磨套之间的间隙发生变化，研死耐磨套。

（2）同步轴体3原产品采用实心钢棒，重量过大，浪费材料。经分析认为，在保证相同强度与刚度的情况下，可采用空心钢管，适当增加钢管直径，保证截面积不变或适当增大截面积来实现，经计算，重量明显下降。

（3）连接座与滑块连接采用焊接工艺，效率低，焊接位置不美观。经分析认为，此配焊这一装配工艺比较落后，调整困难，配焊后影响产品的外观质量，且不适合产品的批量生产，认为可以采用一种更加简捷可靠的结构。

优化方案如下：

（1）轴承采用滚动轴承，采用线接触，使同步轴运动更加灵活。

（2）同步轴轴体采用空心钢管和两端实心圆钢的组焊结构。

（3）连接座中间增加一道调整垫6，当加工不能保证同步轴装置左右平行时，只需要将调整垫拆下进行修配，就能快速地调整好滑块的精度。

3. 结语

通过上述对液压板料折弯机同步轴进行优化，使同步轴结构和重量得到了明显改善，在公司400～3200kN液压板料折弯机上采用了此种优化结构，经过实践证明，此优化结构安装及调整更加方便，在机床偏载的情况下运行更加可靠，机床精度也得到了很好的保证，获得了良好的效果。