03冲压设备及冷冲模的安装

1、1.3 冲压设备及冷冲模的安装1.3.1 通用冲压设备简介冲压设备作为模具工作的动力机构，是冲压生产的三要一，同时也是冲压工艺方案和模具设计的重要依据。1. 压力机的分类常规的冲压设备，在工程设备可作如下分类。上主要是指压力机。根据冲压设备驱动方式的不同，冲压（1）机械压力机利用机械传动来传递运动和动力的一类冲压设备，有曲柄压力机、摩擦压力机等多种形式。机械压力机在冲压生产中应用广泛，其中又以曲柄压力机的应用最多。（2）利用机（油压或水压）传动来产生运动和压力的一种压力机械。机容易获得较大的压力和行程，并且可以在较大范围内实现对压力和速度的无级调节。但是由于采用液体工作介质，不可避免的泄露使能

2、量损失较大，降低了生产效率。通常还可按冲压设备的工艺用途对其进行分类。国内锻压机械的分类和代号见表 1-4。表 1-4 锻压机械类别代号2. 曲柄压力机工作原理曲柄压力机是通过传动系统把电的运动和能量传递给曲轴，使曲轴作旋转运动，并通过连杆使滑块产生往复运动，从而实现加工的运动及动力要求。图 1-2 所示为一种曲柄压力机结构原理简图。曲柄压力机在冲压过程中，电通过小齿轮、大齿轮和离合器带动曲轴旋转，再通过连杆使滑块沿床身上的导轨作往复运动。将模具的上模固定在滑块上，下模固定在床身工作台上，压力机便能对置于上、下模之间的材料加压，依靠模具将其制成工件，实现压力加工。类别机械压力机机自动锻压机锤锻

3、机剪切机弯曲校正机其它字母代号JYZCDQWT图 1-2 曲柄压力机结构原理简图1曲轴 2连杆 3滑块 4上模 5下模 6工作台 7脚踏板 8机身9电10小齿轮 11大齿轮（兼作飞轮）12离合器 13制动器 14导轨大齿轮空套在曲轴上，可以转动，离合器壳体和曲轴则通过抽键刚性连接。通过抽键到大齿轮中的弧形键槽或从键槽中抽出来，实现传动的接通或断开。制动器与离合器密切配合，可在离合器脱开后将曲柄滑块机构停止在一定的位置上。大齿轮同时还起到飞轮的作用，使电的负荷均匀和能量有效利用。根据其工作原理可以看出，曲柄压力机一般由以下几个部分组成：（1）传动系统 一般由皮带轮、皮带、齿轮、传动轴组成，其作用

4、是将电能量和运动按照一定的要求传递给曲柄压力机的工作机构。输出的（2）工作机构 一般为曲柄滑块机构，由曲轴、连杆和滑块组成，其作用是将曲轴的旋转运动变为滑块的直线往复运动，以实现曲柄压力机的动作要求。（3）与控制系统 主要包括离合器、制动器、电器控制元件等。离合器和制动器协调作用以控制曲柄压力机工作机构的启动与停止，电器元件用来控制包括主电所有运动元件或机构的正常和顺序工作。在内的（4）能量系统 曲柄压力机的能量是由电供给的，但由于压力机在整个工作周期内进行工艺操作的时间很短，大部分时间为无负荷的空程，因此设置了飞轮将电空程运转时的能量储存起来，以有效地利用能量。（5）机身 几乎所有的零部件都

5、装在机身上联结成一个整体，工作时由机身承受工艺力和超载力，因此其强度与刚度对曲柄压力机的正常使用和加工件的精度有极大影响。1.3.2 压力机的选用与冷冲模的安装冲压模具是安装在压力机上并由其引导和驱动来进行工作的，模具的设计就必须与冲压设备的类型和主要规格相匹配。冲压设备的选择，不仅关系到冲压工艺方案的顺利实施及冲压件质量、冲压生产效率和设备资源的合理利用，还涉及生产安全、模具1. 压力机类型的选择等问题。压力机类型的选择主要根据冲压件的生产批量、成形方法与性质以及冲压件的尺寸、形状与精度等要求来进行，见表 1-5、表 1-6。表 1-5 根据冲压件大小选择设备类型表 1-6 根据生产批量选择

6、设备类型零件大小设备类型特 点适用工序小型或中小型开式机械压力机可保证一定的精度和刚度；操作方便，价格低廉浅深度工件的分离及成形大中型闭式机械压力机精度与刚度更高，结构紧凑，工作平稳大深度及复合工序件的分离及成形2. 压力机规格的选择在压力机的类型选定之后，还必须确定设备的规格，这项工作是在模具设计时，根据工艺方案和工艺计算结果，协调模具尺寸与设备参数来确定的。选择冲压设备的规格主要依据以下技术参数。（1）公称压力压力机滑块在下行过程中能够产生的冲击力就是压力机的压力，机械压力机的压力大小随滑块下行的位置（对曲柄压力机来说，亦可视为曲柄旋转的角度）不同而不同，公称压力是指滑块滑动至下死点前某一

7、特定距离，或曲柄旋转到离下死点前某一特定角度时，滑块能够承受的最大冲击力。这一特定的距离称为公称压力行程，所对应的曲柄转角为公称压力角。公称压力一般用 P 表示，其值反映了压力机本身能够承受的冲击力大小。公称压力是选用压力机规格的重要技术参数，为保证冲压生产安全地进行，冲压加工所需的工艺力必须即时小于压力机的许用压力。在冲压过程中，不同类型的冲压加工其冲压力的变化规律也不同，同时，压力机滑块的最大冲击力也在变化，因此，应根据压力机的许用压力曲线和特定冲压加工类型的实际压力曲线选择公称压力，使实际冲压力曲线完全位于压力机许用压力曲线以下。图 1-3 所示的压力曲线中，a、b 为压力机许用压力曲线

8、，Pa、Pb 为公称压力，1、2、3分别为冲裁、弯曲、拉深的实际压力曲线。图中可见，尽管公称压力值 Pb 大于拉深的最大实际压力，但由于拉深的实际压力峰值与压力机的许用压力峰值错位较大，实际压力曲线突破了许用压力曲线，因而不能选用 b 曲线的压力机进行曲线 3 的拉深加工，而应选用更大公称压力（如 Pa）的压力机。对于冲裁，由于实际压力峰值与压力机基本同步，直接按冲压力峰值确定压力机吨位即可保证实际压力曲线位于许用压力曲线以下。图 1-3 压力曲线a、b压力机许用压力曲线；1冲裁实际压力曲线；生产批量设备类型特 点适用工序小批量薄板通用机械压力机速度快，效率高，质量稳定各种工序厚板机行程不固定

9、，不会因超载而损坏设备拉深、胀形、弯曲等大中批量高速压力机多工位自动压力机高效率高效率，消除了半成品堆储问题冲裁各种工序2弯曲实际压力曲线；3拉深实际压力曲线实际生产中，为了简便起见，压力机的公称压力常按以下经验公式确定。对于施力行程较小的冲压工序（如冲裁、浅弯曲、浅拉深等）P (1.11.3)F对于施力行程较大的冲压工序（如深弯曲、深拉深等）(1-1)P (1.62)F(1-2)式中 P压力机的公称压力，kN；F 总冲压力，kN。（2）闭合高度与装模高度当压力机滑块处于下死点时，其下端面与工作台上表面之间的距离称为压力机的闭合高度。压力机的闭合高度减去机床垫板的厚度所得差值即为装模高度。若无

10、机床垫板，则闭合高度等于装模高度。调节连杆中的调节螺杆可实现装模高度在一定范围内的调整。当滑块调整到上极限位置时，装模高度达到最大值，为最大装模高度；反之，当滑块调整到下极限位置时，其装模高度为最小装模高度。两者的差值为装模高度的调节量。冲模的闭合高度是指模具在工作行程的终了状态（即闭合状态）下，上模座的上平面与下模座的下平面之间的距离。选择压力机时，必须保证模具的闭合高度介于压力机的最大和最小装模高度之间，如图 1-4 所示。一般地，冲模闭合高度与压力机装模高度之间应满足H min10HHmax5 Hmin压力机的最小装模高度（mm）； Hmax压力机的最大装模高度（mm）；H冲模的闭合高度

11、（mm）。(1-3)式中图 1-4 压力机的装模高度与模具的闭合高度（3）滑块行程滑块行程是指滑块从上死点下行到下死点所经过的距离，对于曲柄压力机，滑块行程等于曲柄半径的两倍。其大小反映了压力机的工作范围，行程长则能冲压高度较高的零件。压力机滑块行程的确定主要考虑冲压坯料的顺利放入模具和冲压件的顺利取出，压力机滑块行大于冲压件高度的 2 倍。（4）行程次数行程次数是指压力机滑块每分钟往复运动于上、下死点之间的次数。行程次数对生产率的影响较大，主要依据生产率要求、材料允许的变形速度和连续作业的可行性等来确定。（5）工作台面尺寸压力机工作台面（或垫板平面）尺寸应大于下模的水平尺寸，一般每边须大 5

12、070mm，以便于模具安装；同时，下模的平面尺寸还必须大于工作台面上孔的尺寸，一般每边须大4050mm 左右，而工作台孔尺寸又必须大于可能的漏料件尺寸。（6）模柄孔尺寸中小型压力机滑块下端中心处开出有模柄孔，以方便安装上模。模具的模柄直径应与压力机模柄孔直径一致，模柄的夹持部分长度应稍小于压力机模柄孔的深度。选择冲压设备时，还应考虑生产现场的实际条件。如果目前没有较理想的设备供选择，则应设法利用现有设备来实现冲压生产；如果满足要求的设备不止一台，则应通盘考虑其他产品的生产要求和设备资源的合理利用。附录 3 列举了几种常用压力机的主要技术规格。3. 冲模安装步骤冲模的安装是否正确合理，不仅影响冲压件的质量，还会影响模具的工作全。通常情况下冲模的安装步骤如下。及生产安（1）检查、核对模具和压力机。在安装模具前，要确认压力机为冲压工艺指定的型号，并检查模具的尺寸、工作要求是否与指定压力机的技术参数（装模高度、滑块行程等）相匹配，压力机的状态是否良好。（2）清除压力机滑块底面、工作台面（或垫板平面）以及模具的上、下模座平面内的任何杂物或异物。（3）手工扳动压力机飞轮（或点动按钮），调整上滑块到上死点位置，并转动调节螺杆，将连杆长度调到最短（即闭合高度最大）。（4）将闭合的模