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发布时间：2023-03-07T12:57:53更新时间：2023-03-07T12:57:02 浏览量：57

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某公司生产的50000kN德国SMG汽车纵梁成形液压机在电控系统中采用西门子S5-PLC控制,拉伸垫采用纯硬件PID控制。该设备力学性能稳定，纵梁成形质量好，但张力垫上的端盖螺钉易折断，造成液压机严重损失，影响生产效率。

由于拉伸垫本身液压机的设计缺陷，需要对液压机大修。但由于生产任务繁重，拖延时间不足以改造液压机，因此有必要采取其他措施降低螺杆断裂的风险。

1、断裂原因分析

1.1失效零部件分析

通过图1、图2对螺栓断裂了分析。因此，断口中明显的拉伸颈缩现象表明，螺杆失效只是由单一的纵向拉伸断口引起的，而不是由横向剪切力引起的，即主要是由拉伸垫上腔内的液压力引起的。

1.2螺杆受力分析

拉伸垫上端盖共有6个螺杆。经过分析计算，螺杆可承受的力理论值为30t左右(螺杆参数M16X2、强度10.8级螺杆可承受力水平约为5T/颗)。当纵梁成型后拉伸垫上升时，上腔压力达到峰值为13 Mbar(改造前)，受力面积为200cm2，作用于一个上端盖的力为26T;加上企业分布的6颗螺杆的扭紧力偏差，螺杆的总承受生活压力明显低于设计理论值，处于不同螺杆产生疲劳以及临界稳定状态。因此，长时间研究工作时，螺杆之间容易出现断裂。

1.3液压原理分析

当单行程拉伸垫上升时，导致拉伸垫上腔压力升高的原因是：拉伸垫和滑块返回共用液压机供给路径，拉伸垫分支路径没有减压阀来减压。在单冲程中，液压机和滑块同时上升，同时供油，流量大。滑块越重，液压泵出油管的压力越大，因此液压越大，流量越大。

拉伸垫的分支电磁阀只有在所有11个拉伸垫上升到上限死点时才停止供油。

而拉伸垫不能同步到达上止点，所以最后升到上止点的拉伸垫在到达上止点的瞬间会受到最大的冲击力和上腔最大的压力。

因此，设备液压控制系统存在此过程中部分的设计存在缺陷。

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