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高速冲床的故障分析及可靠性

发布日期:2018-11-01 发布者:鑫汇机械
高速冲床是一种高效、高精度及自动化程度高的冲压设备。一般用在生产产品数量比较大、产品精度要求比较高的冲压件,在航空航天、汽车制造、交通运输、冶金化工等重要工业部门得到广泛应用。尤其是近年来,以汽车为龙头的制造业的飞速发展,使得高速冲压机床成套设备的需求量大大增加。然而,纵观国内市场,高端的高速冲床设备市场主要由国外厂家占据,国内生产厂家的生产数量已达到较大规模,但在性能及可靠性方面仍须提高。
可靠性加速试验技术被广泛应用来激发产品潜在缺陷,以较少的试验时间获取更多的可靠性信息。通过对故障或失效的分析,达到可靠性增长的目的。可靠性加速试验技术在国外已获得了广泛的使用,然而在国内,由于试验方法和设备的限制,应用较少。
加速退化试验数据的模型与分析方法,给出了一种估计产品失效时间分布的方法。对比分析了几种基于退化试验数据的失效分布估计方法,包括解析方法、数值方法和近似方法。采用多项式回归模型研究了基于退化数据的个体产品在线可靠性评估问题。
高速冲床常见故障及其原因分析如下:
1)油、气部件损坏:主要由油管、气管、接头、阀门等破裂的故障组成,是高速冲压机床频次较高的故障模式。主要原因:高速冲床长时间连续工作,工况较差;因为价格及成本的原因,采购的零部件质量不高,可靠性较差。
2)零部件损坏:高速冲床在工作过程中,滑块一直处于高速往复运动状态,因此机床一直处于振动状态。在长期连续工作过程中,零部件在振动应力的作用下,出现故障的概率较高。
3)油、气渗漏:也是高速冲床出现频率较高的故障模式。其渗漏的原因是各种密封件的磨损。
4)其余的故障模式出现频次较低,从已有的数据中未发现其规律性。
以上失效模式影响分析假设了高速冲床的主要故障原因,还需通过可靠性试验找出其真正的失效机理,为后续的设计奠定基础,从根本上进行故障的消除。
数控冲床的故障概率分布模型,为进行故障分析、预测及实现可靠性增长提供了理论依据。加工中心数控转台可靠性强化试验方法。可靠性加速试验技术在高速冲床上应用及研究很少。将对高速冲床可靠性加速试验技术进行研究,通过加速试验技术,达到可靠性增长的目的。
加速因子应该能够在试验中激发出产品的故障或加速产品性能的退化,且不能改变产品正常使用时的失效机理。通过高速冲压机床故障模式的分析,初步选定的加速因子为机床的冲压载荷和冲压速度。
增大机床的冲压载荷和冲压速度能够考核由电动机、飞轮、离合器、曲轴、连杆、和滑块等组成的传动系统的可靠性。其中,曲轴会因为负载的增加和转速的提高使摩擦力矩增大,产生大量的热,使得曲轴发生热变形,影响传动精度。
另外,冲压载荷和冲压速度的增大使得高速冲压机床的惯性载荷增大,从而提高机床的振动应力,能够加速机床的性能退化和激发其故障。随着冲压载荷和冲压速度的增大,常见的应力模型失效机理也会加速表现出来,如机械疲劳、机械磨损和断裂等。
 
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