液壓沖床作為制造業(yè)中不可或缺的板材沖壓工具，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、電子產(chǎn)品等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，液壓沖床從傳統(tǒng)的機(jī)械沖床、液壓沖床發(fā)展到數(shù)控沖床，再到現(xiàn)在的數(shù)控液壓伺服控制沖床。然而，高速液壓沖床的發(fā)展受到?jīng)_裁時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)問題的影響，導(dǎo)致沖壓件斷面質(zhì)量難以保證。為了提高沖壓質(zhì)量和生產(chǎn)效率，研究液壓沖床液壓系統(tǒng)中蓄能器對(duì)壓力變化的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

  一、液壓沖床液壓系統(tǒng)壓力變化的影響

  《2025-2030年全球及中國(guó)液壓沖床行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報(bào)告》液壓沖床在沖裁過程中，液壓系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生巨大的壓力變化與沖擊，這不僅影響到系統(tǒng)管接頭、密封件及相關(guān)閥件的使用壽命，還嚴(yán)重影響液壓系統(tǒng)的可靠性，進(jìn)而影響沖壓精度。研究表明，液壓缸壓力變化越平緩，沖載出的鋼板剪切面質(zhì)量越好。因此，減小液壓系統(tǒng)壓力變化對(duì)于提高液壓沖床的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。

  二、蓄能器在液壓沖床中的應(yīng)用

  液壓沖床行業(yè)影響分析指出為了減小液壓沖床液壓系統(tǒng)的壓力變化，提出了一種通過蓄能器回程的液壓系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用蓄能器回程的方式，代替了現(xiàn)有的液壓缸下腔直接與低壓油路相連接的回程方式。在沖裁薄板時(shí)，高壓不投入到?jīng)_裁過程，而是作為補(bǔ)液泵為低壓油路提供油液。通過在多領(lǐng)域系統(tǒng)仿真軟件amesim中搭建詳細(xì)的仿真模型，對(duì)傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)和提出的液壓系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，得到液壓缸的壓力變化曲線。

  三、液壓沖床壓力變化的仿真分析

  (一)沖裁力校核

  根據(jù)沖裁力的計(jì)算公式：F=1.3Lδτ，其中 L 為沖裁周長(zhǎng)，δ 為板材厚度，τ 為材料抗剪強(qiáng)度。研究對(duì)象為610L鋼，其抗剪強(qiáng)度約為488 MPa。根據(jù)公式計(jì)算得到剪切不同尺寸鋼板所需的沖裁力分別為996 kN、797 kN、478 kN、237 kN。

  (二)仿真參數(shù)設(shè)定

  在仿真模型中，主要參數(shù)包括方向閥、壓力閥、流量閥、液壓缸和高、低壓泵站模型。同時(shí)，考慮液壓缸沖裁鋼板時(shí)的沖裁力的影響，以固定載荷模擬沖裁鋼板時(shí)的沖裁力。仿真模型信號(hào)源的信號(hào)如下圖所示。

  (三)仿真結(jié)果分析

  通過仿真得到蓄能器回程和低壓油路回程兩種方式下，液壓沖床沖裁不同厚度鋼板時(shí)的液壓缸上腔、下腔壓力 - 時(shí)間變化曲線圖和活塞移動(dòng)的位移 - 時(shí)間曲線圖。結(jié)果顯示，采用蓄能器回程的液壓系統(tǒng)，液壓缸下腔的壓力變化明顯小于傳統(tǒng)方式回程，壓力變化更平緩。這表明蓄能器可以有效減小液壓缸的壓力變化幅度，提高液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，進(jìn)而提升沖壓件的剪切面質(zhì)量。

  四、總結(jié)

  通過在amesim中對(duì)液壓沖床液壓系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明采用蓄能器回程的方式相比傳統(tǒng)回程方式，液壓缸的壓力變化更小，能夠有效減小沖床的振動(dòng)，降低系統(tǒng)對(duì)管接頭、密封件及相關(guān)閥件的影響，提高液壓系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，提升零件的精度和剪切面質(zhì)量。這一研究成果為液壓沖床的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了有力的理論支持，有助于推動(dòng)液壓沖床行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

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