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第一节 概 述,一、冲压加工与通用压力机 二、通用压力机的工作原理和结构 三、通用压力机的分类和特点 四、通用压力机的技术参数 五、通用压力机型号的表示方法 六、通用压力机的结构形式,一、冲压加工与通用压力机 1.冲压加工 冲压加工是在冲压设备上，通过冲压模具对毛坯材料施加压力，使材料产生分离或成形，得到预定制件形状和尺寸的一种加工工艺方法。毛坏材料可以是金属材料或者非金属材料。分离也称为冲裁，是将被冲压的材料按预定轮廓使材料产生分离。分离工序包括落料、冲孔、切断、剖切、切边、切舌、整修、精冲等。成形是在不破坏条件下使材料产生塑性变形，成形工序包括弯曲、拉深、胀形、扩口、缩口、旋压、压印、整形、翻边等。,3、切 舌 切舌是将材料沿敞开轮廓局部而不是完全分离的一种冲压工序。被局部分离的材料，具有工件所要求的一定 位置，不再位于分离前所处的平面上。,胀形,扩口,2.冲压设备 冲压加工所用的设备称为冲压设备。 3.冲压加工对冲压设备的基本要求 1）冲压设备的公称压力要大于冲压工序所需要的变形力，同时设备的冲压变形功也能够满足冲压工序的要求。 2)冲压设备的工作行程要保证冲压毛坯能够放入冲压模具内，并顺利进行冲压，冲压结束后又能顺利地从模具内取出制件。,3）冲压设备的工作速度首先要符合冲压变形速度的要求，又能满足生产效率的要求。 4）冲压设备的装模高度要与模具的闭合高度相协调。 5）冲压设备的滑块和工作台垫板尺寸，要保证模具正确安装和可靠工作，同时工作台垫板孔又能顺利卸料。,图2-1 JB 2363型 通用压力机的外形图,二、通用压力机的工作原理和结构 通用压力机是采用曲柄滑块机构的锻压机械。因此也称为通用曲柄压力机，上图所示为JB 23-63型通用压力机的外形图。,图2-2 JB 2363型通用压力机运动原理图 1电动机 2小带轮 3大带轮 4小齿轮 5大齿轮 6离合器 7曲轴 8制动器 9连杆 10滑块 11上模 12下模 13垫板 14工作台 15机身,JB 23-63型压力机的工作原理为：电动机1通过V带把运动传动大带轮3，再经小齿轮4、大齿轮5传给曲轴7。连杆9上端装在曲轴上，下端与滑块10连接，把曲柄的旋转运动变为滑块的直线往复运动。滑块运动的最高位置称为上止点位置，而最低位置则称为下止点位置。冲压模具的上模11装在滑块上，下模12装在垫板13上。因此，当板料放在上下模之间时，即能进行冲裁或其他冲压加工。,图2-2 JB 2363型通用压力机运动原理图 1电动机 2小带轮 3大带轮 4小齿轮 5大齿轮 6离合器 7曲轴 8制动器 9连杆 10滑块 11上模 12下模 13垫板 14工作台 15机身,曲轴7上装有离合器6和制动器8，只有当离合器6和大齿轮5啮合时，曲轴7才开始运动。曲轴停止转动可通过离合器与齿轮脱开和制动器制动来实现。当制动器制动时，曲轴停止转动，但大齿轮仍在曲轴上自由旋转。压力机在一个工作周期内有负荷的工作时间很短，大部分时间为无负荷的空程时间。为了使电动机负荷均匀，有效地利用能量，压力机装有用来储存能量的飞轮。大带轮3即起飞轮的作用。,安装在机器回转轴上的具有较大转动惯量的轮状蓄能器。当机器转速增高时，飞轮的动能增加，把能量贮蓄起来；当机器转速降低时，飞轮动能减少，把能量释放出来。飞轮可以用来减少机械运转过程的速度波动。,图2-3 J 31315型 压力机的外形图,上图所示是J 31315型压力机的外形图。,图2-4 J 31315型压力机运动原理图 1电动机 2小带轮 3大带轮 4制动器 5离合器 6、8小齿轮 7大齿轮 9偏心齿轮 10心轴 11机身 12连杆 13滑块 14上模 15下模 16垫板 17工作台 18液压气垫,J 31315型压力机的工作原理与JB 2363型压力机相同，只是它的工作机构采用了偏心齿轮驱动的曲柄连杆机构，即在最末一级齿轮上铸有一个偏心轮，构成偏心齿轮，如上图所示。偏心齿轮9由小齿轮8带动，在心轴10上旋转，带动套在偏心齿轮上的连杆12摆动，连杆带动滑块13上下运动，实现冲压加工。此外，这种压力机上还装有液压气垫18，在拉深工序中起压边作用或冲裁卸料时顶出制件。,二、通用压力机的工作原理和结构,通用压力机一般由以下部分组成： (1)工作机构 即曲柄滑块机构(或称曲柄连杆机构)，它由曲轴、连杆、滑块等零件组成，其作用是将曲柄的旋转运动转变为滑块的直线往复运动，再由滑块带动模具工作。 (2)传动系统 包括齿轮传动、带传动等机构，起能量传递作用和速度转换作用。 (3)操纵系统 包括离合器、制动器等部件，用以控制工作机构的工作和停止。 (4)能源系统 包括电动机、飞轮。 (5)支承部分 主要指机身，它把压力机所有部分联结成一个整体。,三、通用压力机的分类和特点 按照我国锻压机械分类法，锻压机械分为机械压力机、液压机等八类。通用锻压设备的类别代号见下表，拼间字母J表示机械压力机，Y表示液压机，Q表示剪切机。 通用锻压设备的类别代号,图2-5 压力机机身类型 a)开式双柱可倾机身 b)开式单柱固定台机身 c)开式单柱活动右机身 d)闭式整体机身 e)闭式组合机身,通用压力机的分类如下 （1）按机身结构形式分为开式压力机和闭式压力机。 开式压力机的机身呈“C”形，如图a、b、c所示。机身前面和左右面敞开，冲压操作比较方便，但机身刚度较差，受载后易变形，对模具寿命有影响，因此适用于中小型压力机。开式压力机机身背部无开口的单柱机身，如图c所示。背部有开口的为双柱机身，如图a所示。双柱机身除便于左右方向送料、卸料外，还可进行前后方向的送料、卸料。开式压力机按机身是否能倾斜分为可倾机身（图 a）和不可倾机身（图b），按机身工作台是否可以移动分为固定台机身（图b）和活动台机身（图c）。,图2-5 压力机机身类型 a)开式双柱可倾机身 b)开式单柱固定台机身 c)开式单柱活动右机身 d)闭式整体机身 e)闭式组合机身,闭式压力机机身为框架结构，如图c、d所示。其机身前后敞开，两侧封闭，机身刚度大，适用于大中型压力机。闭式压力机机身又分成整体式（图d）和组合式（图e）。组合式机身由上梁、立柱、基座和拉紧螺柱等组合而成。,上梁,立柱,基座,拉紧螺栓,图2-6 通用压力机曲轴结构形式 a)曲柄轴式 b)偏心轴式 c)曲拐轴式 d)偏心齿轮式 1支承颈 2曲柄臂 3曲柄颈 4连杆 5曲拐颈 6心轴 7偏心齿轮,(2)按曲轴结构形式分 分为曲柄轴式(也称为曲轴式)压力机、偏心轴式压力机、曲拐轴式压力机和偏心齿轮式压力机。通用压力机曲轴结构形式如上图所示。曲轴是压力机由旋转运动转变为直线往复运动的重要部件。,图2-6 通用压力机曲轴结构形式 a)曲柄轴式 b)偏心轴式 c)曲拐轴式 d)偏心齿轮式 1支承颈 2曲柄臂 3曲柄颈 4连杆 5曲拐颈 6心轴 7偏心齿轮,曲柄轴又称为曲轴，曲柄轴式的偏心距R固定不变，压力机工作行程不能调节。曲轴的支承颈支承在机身左右两侧，机身受载均匀，工作压力和行程较大。偏心轴式曲轴和曲拐轴式曲轴通过与其他零件配合，偏心距和工作行程都可以调节。偏心齿轮式的偏心齿轮是心轴曲柄颈上的偏心部分，所以称为偏心齿轮式，其偏心距相当于曲柄半径。偏心齿轮式适用于大中型压力机和冷挤压压力机，它的受力情况更好。,（3）按压力机滑块数量和作用分 分为单动压力机、双动压力机和三动压力机。单动压力机只有一个滑块，适用于冲裁、弯曲和中、小型制件的拉深。双动压力机有内外两个滑块，外滑块压料，内滑块拉深，适合大型制件的拉深。三动压力机除内外滑块外，还有一个下滑块，可以完成相反方向的拉深。 （4）按压力机工作台特点分 分为固定工作台压力机、可倾工作台压力机、升降工作台压力机、可移动工作台压力机和回转工作台压力机。,图2-7 双点压力机外形及工作原理图 a)外形 b)工作原理,（5）按压力机连杆数量分 分为单点压力机、双点压力机和四点压力机。单点压力机的滑块由一个连杆带动，一般均为小型压力机。双点压力机的滑块由两个连杆带动，运动平稳、精度高，一般为中型压力机。四点压力机的滑块由两对连杆带动，运动平稳，一般为大型压力机。上图所示为双点压力机外形及工作原理图。,四、通用压力机的技术参数 1公称压力Fg 通用压力机的公称压力是指滑块至下止点位置前某一特定距离s0 ，或曲柄旋转到离下止点位置前某一特定角度0时，滑块上所容许承受的最大作用力。此处的特定距离称为公称压力行程、额定压力行程或名义压力行程，此时的特定角度称为公称压力角、额定压力角或名义压力角。例如，J31-315型压力机的公称压力为3150kN，是指滑块离下止点位置前10.5mm（相当于公称压力角为20）时滑块上所容许的最大作用力。,图2-8 压力机的滑块许用负荷曲线,图2-8 压力机的滑块许用负荷曲线,上图所示为压力机的滑块许用负荷曲线，该曲线是根据压力机零件强度（主要是曲轴强度）确定的。曲线表明，随着曲柄转角的变化，滑块上所允许的作用力也随之改变，因此选用压力机时，要严格注意工作角度，工件变形抗力必须位于上图所示的阴影线之内。 目前，通用压力机公称压力已经系列化。例如，有100kN、160kN、250kN、400kN、630kN、1000kN、1600kN、2500kN、3150kN、4000kN,图2-8 压力机的滑块许用负荷曲线,2.滑块行程s 滑块行程是指压力机滑块从上止点位置到下止点位置所经过的距离，它的大小随工艺用途和公称压力的不同而不同。它是曲柄半径的两倍，或是偏心齿轮、偏心轴销的偏心距的两倍。例如，JB 23-63型压力机的滑块行程为100mm，J 31-315型压力机的滑块行程为315mm。滑块行程应满足制件进入模具、退出模具以及操作方便的要求。,图2-8 压力机的滑块许用负荷曲线,3.滑块行程次数n 它是指滑块每分钟从上止点到下止点、然后再回到上止点的往复次数。例如，J 31-315型压力机的滑块行程次数为20次/min。滑块行程可以是单动或连续动作，在连续动作时，通常认为大于30次/min时，人工送料很难配合好，因此行程次数高的压力机只有安装自动送料装置才能充分发挥效能。,图2-9 压力机与模具安装有关的结构参数图 FF滑块模柄方孔尺寸 R滑块中心至机身内侧距离 工作台垫板厚度 D工作台垫板端料孔尺寸 ab工作台漏料孔尺寸 AB工作台面尺寸 M连杆调节长度 H压力机最大装模高度 压力机最小装模高度 JK滑块底面尺寸 l滑块模柄(高)孔深度 模具闭合高度 模柄长度 s滑块行程,4.压力机装模高度H和封闭高度 压力机装模高度是指压力机滑块处于下止点位置时，滑块下表面到工作垫板上表面的距离。当装模高度调节装置将滑块调整到最上位置时（即当连杆调至最短时），装模高度达到最大值，称为最大装模高度。模具的闭合高度应小于压力机的最大装模高度。装模高度调节装置所能调节的距离，称为装模高度调节量。,图2-9 压力机与模具安装有关的结构参数图 FF滑块模柄方孔尺寸 R滑块中心至机身内侧距离 工作台垫板厚度 D工作台垫板端料孔尺寸 ab工作台漏料孔尺寸 AB工作台面尺寸 M连杆调节长度 H压力机最大装模高度 压力机最小装模高度 JK滑块底面尺寸 l滑块模柄(高)孔深度 模具闭合高度 模柄长度 s滑块行程,例如，J 31-315型压力机的最大装模高度为490mm，装模高度调节量为200mm，和装模高度并行的参数尚有封闭高度。所谓封闭高度是指滑块在下止点位置时滑块下表面到工作台上表面的距离，它的装模高度之差恰是垫板的厚度。,图2-9 压力机与模具安装有关的结构参数图 FF滑块模柄方孔尺寸 R滑块中心至机身内侧距离 工作台垫板厚度 D工作台垫板端料孔尺寸 ab工作台漏料孔尺寸 AB工作台面尺寸 M连杆调节长度 H压力机最大装模高度 压力机最小装模高度 JK滑块底面尺寸 l滑块模柄(高)孔深度 模具闭合高度 模柄长度 s滑块行程,5.压力机工作台面尺寸及滑块底面尺寸 工作台面尺寸AB与滑块底面尺寸JK是与模架平面尺寸有关的尺寸。通常，对于闭式压力机这两者尺寸大体相同，而开式压力机则（JK）（AB）。,为了使压板对模座进行固定，这两者尺寸应比模座尺寸大出必要的加压板空间。对于小脱模力的模具，通常上模座只是用模柄固定到滑块上，则可不考虑加压板空间。如直接用螺栓固定模座，虽不用留出加压板空间，但必须考虑工作台面及滑块底面上放螺栓的T形槽大小及分布。,图2-9 压力机与模具安装有关的结构参数图 FF滑块模柄方孔尺寸 R滑块中心至机身内侧距离 工作台垫板厚度 D工作台垫板端料孔尺寸 ab工作台漏料孔尺寸 AB工作台面尺寸 M连杆调节长度 H压力机最大装模高度 压力机最小装模高度 JK滑块底面尺寸 l滑块模柄(高)孔深度 模具闭合高度 模柄长度 s滑块行程,6.漏料孔尺寸 当制件或废料漏料时，工作台或垫板孔（漏料孔）的尺寸应大于制件或废料尺寸。当模具需要装有弹性顶料装置时，弹性顶料装置的外形尺寸应小于漏料孔尺寸。模具下模板的外形尺寸应大于漏料孔尺寸，否则需用附加垫板。 7.模柄孔尺寸 当模具需要用模柄与滑块相连时，滑块内模柄孔的直径和深度（l）应与模具模柄尺寸相协调。,X4.TIF,五、通用压力机型号的表示方法 按照锻压机械 型号编制方法的规定，锻压机械型号由锻压机械名称、主要参数、结构特征及工艺用途的代号组成，用汉语拼音和阿拉伯数字组成。具体表示方法如下：,例如 JB 23-63A的含义是： 第一部分表示类的代号。“机械压力机”的类别代号是“J”，它是机械压力机中“机”字汉语拼音的第一个字母，用汉语拼音正楷大写字母表示。 第二部分表示变形设计顺序代号。当基本型号的主参数相同，而次要参数不同时，称为变形设计，以A、B、C 表示。此例的B表示第二次变形设计。,例如 JB 23( )-63A的含义是： 第三部分表示组型的代号，此例的23表示为第二组第三型，即开式可倾压力机的代号。 第四部分表示通用特征代号。代号用汉语拼音大写字母表示，分别为数控（K）、自动（Z）、半自动（B）、高速（G）、精密（M）、气动（Q）等。本例为通用压力机，无特性代号。,例如 JB 23-63A的含义是： 第三部分和第四部分表示压力机的结构特征。 第四部分和第五部分用短横线相连。 第五部分表示设备主参数，即公称压力。将此数字乘以10即为法定计量单位制的“kN”，此例的63表示公称压力为630kN。 第六部分表示改进设计代号。当压力机的结构和性能比原型作了改进时，称为改进设计，以A、B、C表示。A表示第一次改进设计。此例的A表示第一次改进设计。,(一)压力机能源系统和传动系统的布置方式 1.上传动与下传动 (1)下传动的优点 1)压力机重心低，运动平稳，能减少噪声和振动，劳动条件较好。 2)下传动压力机的地面以上部分高度降低，适宜高度较低的厂房。 3)下传动可以使滑块高度和导轨长度增大，从而提高滑块运动精度，保证冲压件质量，延长模具寿命。 4)下传动压力机工作载荷主要由拉杆和工作台承受，使立柱和横梁的受力状况得到改善。,六、通用压力机的结构形式,(2)下传动的缺点 1)压力机平面尺寸较大，压力机质量比上传动的大10%20%，压力机造价增高。 2)动力传动系统置于地坑之中，检修不方便。 (3)上传动压力机与下传动压力机相比的优点 1)重量较轻，成本低。 2)安装和维修较方便。 3)地基较简单。,2.曲轴的平行安放和垂直安放 传动系统的曲轴安放于平行压力机正面的称为平行安放，如左图。曲轴安放于垂直压力机正面的称为垂直安放，如右图所示。 平行安放时，曲轴和传动轴的长度较长，受力点和轴承的跨距较大，受力情况不好，增大压力机正面尺寸，机械不紧凑，外形不美观，目前，小型开式压力机和旧式通用压力机多采用这种形式。 大中型压力机多采用曲轴垂直安放形式，以减少压力机正面尺寸，同时又便于多台压力机连成机械化生产线。现在小型压力机也开始采用这种安装形式。,第二节 曲柄滑块机构,一、曲柄滑块机构的结构 二、滑块许用负荷曲线,图2-10 JB 2363压力机曲柄滑块机构结构图 1连杆体 2轴瓦 3曲轴 4打料横杆 5滑块 6调节螺杆 7下支承座 8保护装置 9锁紧螺钉 10锁紧块 11模具夹持块,一、曲柄滑块机构的结构 上图所示为曲轴驱动的JB 23-63压力机曲柄滑块机构结构图。曲轴旋转时，带动连杆作摆动和上下往复运动，使滑块沿导轨作上下往复直线运动。,图2-10 JB 2363压力机曲柄滑块机构结构图 1连杆体 2轴瓦 3曲轴 4打料横杆 5滑块 6调节螺杆 7下支承座 8保护装置 9锁紧螺钉 10锁紧块 11模具夹持块,连杆体靠双头螺栓和连杆盖套在曲轴轴颈上，调节螺杆6和连杆体为螺纹联接。转动调节螺杆可以改变连杆的长度，即改变滑块的位置，借此调节压力机的装模高度。对于小型开式压力机，由于滑块质量较轻，用扳手就可以转动调节螺杆，因此称为手动调节。当装模高度调整好后，通过锁紧螺钉9、锁紧块10（C-C剖面）锁紧调节螺杆，以保证压力机在工作过程中不松动，确保装模高度不变。,双头螺栓,图2-10 JB 2363压力机曲柄滑块机构结构图 1连杆体 2轴瓦 3曲轴 4打料横杆 5滑块 6调节螺杆 7下支承座 8保护装置 9锁紧螺钉 10锁紧块 11模具夹持块,上图所示的压力机设有压塌块式过载保护装置。调节螺杆6的球头支承在下支承座7上，在球头的上面有与滑块固定的法兰压盖。压力机工作时，工件的变形抗力通过滑块5、保护装置（压塌块）8和下支承座7传递到连杆上，如果变形抗力超过了滑块的允许负荷时，保护装置会被压坏，从而使压力机得到保护。,图2-10 JB 2363压力机曲柄滑块机构结构图 1连杆体 2轴瓦 3曲轴 4打料横杆 5滑块 6调节螺杆 7下支承座 8保护装置 9锁紧螺钉 10锁紧块 11模具夹持块,另外还设有模具夹持装置。滑块底部和模具夹持块11有模柄孔，安装模具时，将上模模柄插入模柄孔内，先拧紧模具夹持块上的两侧螺栓，再拧紧模具夹持块中间的螺钉，将模具固定在滑块上。对于大中型压力机，在滑块底平面开有T形槽，用T形螺钉及压板将上模固定在滑块的下底面上。,在滑块的下部有一横孔，内装打料横杆。冲压时冲压件或废料被卡在模具上模内，上模里的打料杆等和滑块内的打料横杆被冲压件或废料顶起，当滑块回程到一定高度时，打料横杆被机身上的限位装置限死，而滑块继续回程，打料横杆通过模具的打料装置将冲压件或废料打出。,图2-11 JB 21100压力机曲柄滑块机构结构图 a)结构图 b)工作行程调节示意图 1偏心套 2曲拐轴 3连杆 4滑块,图a所示为曲拐轴驱动的曲柄滑块机构结构图。它主要由偏心套1、曲拐轴2、连杆3和滑块4组成。这种压力机一般装有行程调节装置，即在曲拐轴上装有偏心套，连杆套在偏心套的外圆上，这样，曲柄半径由两部分组成，即曲拐轴的偏心距和偏心套的偏心距。改变偏心套的位置便可以改变偏心套偏心距和曲拐轴偏心距的相对位置，从而达到调节压力机工作行程的目的。上图所示的偏心套与曲拐轴用平键连接，调节位置少。有些压力机则采用端面牙嵌连接，调节位置较多，使用较方便。图b所示为压力机工作行程调节示意图。,连杆的中心 与偏心套的 中心重合。,图2-12 J 31315型压力机偏心齿轮驱动的曲柄滑块机构结构图 1连杆体 2调节螺杆 3滑块 4拨块 5蜗轮 6保护装置 7偏心齿轮 8心轴 9电动机 10蜗杆,上图所示为 J31-315型压力机偏心齿轮驱动的曲柄滑块机构结构图。它主要由偏心齿轮7、心轴8、连杆体1、调节螺杆2和滑块3组成。 偏心齿轮的偏心颈相对于心轴有一偏心距，相当于曲柄半径。心轴两端紧固在机身上。偏心颈在心轴上旋转，就相当于曲柄的旋转，再通过连杆使滑块上下运动。由于这种大中型压力机滑块质量较大，所以其装模高度为机动调节。机动调节是通过上图所示的A-A剖视图中的电动机9、蜗杆10、蜗轮5和拨块4完成的。,图2-13 结点正置曲柄 滑块机构运动简图,（二）曲柄滑块机构的运动分析 1.曲柄转角和滑块位移的关系 上图所示的结点正置曲柄滑块机构运动简图中，OA是曲柄，O点是曲柄的旋转中心。AB为连杆，A点是曲柄和连杆的联结点。B点为连杆与滑块的联结点。曲柄长度为R，也称为曲柄半径，连杆长度为L，R/L称为连杆系数，对于通用压力机，一般为0.10.2。,图2-13 结点正置曲柄 滑块机构运动简图,当曲柄转动时，从上止点位置转到下止点位置，滑块从B0点降至B0点，全行程s0=2R。为计算方便，确定曲柄转至下止点位置时的曲柄转角为0，曲柄逆时针运动至上止点位置时曲柄转角为180。连杆中心线与滑块运动方向的夹角为。,图2-13 结点正置曲柄 滑块机构运动简图,2.曲柄转角和滑块速度的关系 在冲压生产中，拉深成形不同的材料，需要不同的拉深速度。当拉深速度过快时，会使拉深制件出现破裂。而滑块的运动速度也就是材料的拉深速度。,3.滑块行程次数和传动级数的关系 滑块行程次数与电动机的转速和压力机的传动级数有关。当滑块行程次数要求低时，总速比就大，传动级数就应该多，否则每级的速比过大，结构不紧凑。当滑块行程次数要求高时，总速比就小，传动级数就应该少。,图2-13 结点正置曲柄 滑块机构运动简图,压力机动力传动系统的传动级数一般不超过四级。当滑块行程次数大于80次/min时采用单级传动，飞轮直接安装在曲轴上，这种压力机的能量比较小，主要用于冲裁和冲孔工序。滑块行程次数在7030次/min时采用两级传动，这种压力机有较大的能量，适合成形工序和浅拉深成形工序。滑块行程次数在3010次/min时采用三级传动，这种压力机有相当大的能量，适合长距离工作行程，如高拉深成形。滑块行程在10次/min以下的采用四级传动。,图2-10 JB 2363压力机曲柄滑块机构结构图 1连杆体 2轴瓦 3曲轴 4打料横杆 5滑块 6调节螺杆 7下支承座 8保护装置 9锁紧螺钉 10锁紧块 11模具夹持块,三、连杆及装模高度调节机构 上图所示的曲柄滑块机构的连杆结构为手动调节方式。连杆主要由连杆体、连杆盖和调节螺杆组成。调节螺杆下部的球头与滑块5连接。连杆上部的轴瓦与曲轴3连接。用扳手扳动调节螺杆六角部位，使调节螺杆旋转，即可调节连杆长度。,图2-10 JB 2363压力机曲柄滑块机构结构图 1连杆体 2轴瓦 3曲轴 4打料横杆 5滑块 6调节螺杆 7下支承座 8保护装置 9锁紧螺钉 10锁紧块 11模具夹持块,为了防止装模高度在冲压过程中自动改变，压力机设有锁紧装置，它由锁紧块10及锁紧螺钉9组成。锁紧块和锁紧螺钉开有相配合的左右旋螺纹，拧动锁紧螺钉，即可使锁紧块压紧调节螺杆，防止松动。这种手动调节方式只适用于小型压力机。,图2-12 J 31315型压力机偏心齿轮驱动的曲柄滑块机构结构图 1连杆体 2调节螺杆 3滑块 4拨块 5蜗轮 6保护装置 7偏心齿轮 8心轴 9电动机 10蜗杆,上图所示曲柄滑块机构的连杆结构机动调节方式。连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺母和调节螺杆组成。调节螺杆的球头侧面有两个销子，拨块上的两个叉口叉在销子上，当拨块4转动时，调节螺杆即随之旋转，从而达到调节装模高度的目的。拨块的转动是通过调节电动机9、蜗杆10和蜗轮5的传动实现的。开动电动机，即可调节装模高度。,销子,图2-17 JA 31160A压力机连杆结构 1导套 2调节螺杆 3连杆 4蜗轮 5蜗杆 6滑块 7顶料杆 8连杆销,上图所示的JA 31-160A压力机连杆结构，称为柱销式连杆结构。连杆3是一个整体，它通过连杆销8、调节螺杆2与滑块6连接。调节螺杆由蜗轮4、蜗杆5驱动。这种结构的连杆虽是整体，长度不可调，但转动蜗轮、蜗杆、滑块即可上下移动，从而可达到调节装模高度的目的。,图2-10 JB 2363压力机曲柄滑块机构结构图 1连杆体 2轴瓦 3曲轴 4打料横杆 5滑块 6调节螺杆 7下支承座 8保护装置 9锁紧螺钉 10锁紧块 11模具夹持块,图210所示的球头式连杆结构紧凑，压力机高度可以降低，但连杆中的调节螺杆易弯曲，且球头加工较困难，需要专用设备，而图217所示的柱销式连杆则与之相反。但随着压力机压力的增大，柱销的直径就要增大，因此，大型压力机不采用柱销式结构。,图2-17 JA 31160A压力机连杆结构 1导套 2调节螺杆 3连杆 4蜗轮 5蜗杆 6滑块 7顶料杆 8连杆销,图2-18 柱面连接的连杆滑块结构,上图所示为柱面连接的连杆滑块结构。销子与连杆孔有间隙，工作行程时，柱面接触，传递载荷。回程时销子承受滑块的重量和脱模力。这种结构中销子的直径可以大大减小，但柱面加工困难。,柱面,图2-19 三点传力的柱销式连杆结构,为了在中大型压力机中克服柱销式和柱面式两种结构的缺点，可以采用三点传力的柱销式连杆结构，如上图所示。这种三点传力的柱销式连杆的柱销比一般柱销的中部增加了一个支承面，因此柱销的弯矩和剪力可以大大减小，柱销直径也可以减小。,图2-20 柱塞导向的连杆结构 1偏心齿轮 2润滑油 3上横梁 4导向导套 5导向柱塞 6调节螺杆,上图所示为柱塞导向的连杆结构，连杆不直接与滑块连接，而是通过一个导向柱塞5与滑块连接。这样，偏心齿轮就可以完全密封在机身的上梁中，变为浸油式润滑，从而可减少齿轮磨损，降低噪声。此外，导向柱塞在导向导套4内滑动，相当于加长了滑块的导向长度，提高了压力机的运动精度。柱塞导向连杆结构在中大型压力机中得到了广泛应用，其主要缺点是加工、安装比较复杂，压力机的高度有所增加。,四、滑块、导轨及机身,(一)滑块及导轨 (二)压力机机身 (三)闭式机身,图2-10 JB 2363压力机曲柄滑块机构结构图 1连杆体 2轴瓦 3曲轴 4打料横杆 5滑块 6调节螺杆 7下支承座 8保护装置 9锁紧螺钉 10锁紧块 11模具夹持块,四、滑块、杂轨及机身 （1）滑块及导轨 上图所示的滑块是V形导向滑块，与滑块相配合的左右两个对称的杂轨，一个固定、一个可调节，所以只能单面调节导轨间隙。这种结构一般只用于开式压力机。,图2-21 J 31315型压力机滑块零件图,上图所示的是J 31-315型压力机滑块零件图。这个滑块是一个箱形结构的铸造件，其上部与连杆连接，下部和模具的上模连接。滑块在曲柄滑块机构的带动下在机身的导轨上下运动，滑块导向采用四斜面导向方式。,上图所示为压力机滑块导轨导向及导向间隙调节图。图a为V形导轨，图b为四面导轨，图c为四面斜导轨，图d为八面导轨，,图2-22 压力机滑块导轨导向及导向间隙调节图 a)V形导轨 b)四面导轨 c)四面斜导轨 d)八面导轨 e)导轨间隙调节结构图 1滑块 2导向镶条 3导轨 4机身立柱 5固定挡块 6调整块 7固定螺钉组 8推拉螺钉组,图e为导轨间隙调节结构图。,图2-23 JB 2363型压力机的机身结构,（二）压力机机身 压力机的机身分为两大类型，即开式机身和闭式机身。 上图所示的为JB 23-63型压力机的机身结构，它是开式压力机机身的典型结构，小型压力机多采用这类机身。开式机身的前面、左面和右面三个方向是敞开的，工作台面的面积不受导轨之间距离的限制，模具的安装、调整和操作都比较方便。,图2-23 JB 2363型压力机的机身结构,机身背部有开口（如A-A剖视图），机身上部形成两个侧柱。曲轴支承在两侧柱上，并平行于机身工作台的正面。,图2-24 开式压力机机身的弹性变形,开式压力机工作时，将产生弹性变形。这种弹性变形主要由机身变形造成的，如上图所示。它有两部分变形，即使装模高度产生改变的垂直变形和使滑块运动方向产生倾斜的角变形。这些变形，特别是角变形的存在，将影响工作精度、模具寿命，加快滑块导向部分的磨损。,图2-25 压力机机身的角变形对模具的影响 a)凸模和材料接触 b)冲裁过程中凸模倾斜 c)落料后凸模和凹模接触,上图表示压力机机身的角变形对模具的影响情况。由于压力机的角变形使凸模和凹模倾斜一角度，促使其间隙不均匀，并产生水平方向的侧压力，从而加速凸模的磨损甚至折断。 由于压力机受力后所产生的弹性变形会造成上述不良影响，故希望将变形限制在一定范围内，这就要求压力机具有足够的刚度。对应上述的两种变形有两个刚度指标，即垂直刚度和角刚度。,图2-24 开式压力机机身的弹性变形,垂直刚度是指压力机的装模高度产生单位垂直变形时，压力机所承受的作用力，可用Ch表示，其单位是KN/mm。即 ChF/h 式中 F压力机承受的载荷（KN）； h压力机承受F载荷时，装模高度方向产生的垂直变形（mm）。,图2-24 开式压力机机身的弹性变形,角刚度是指压力机的滑块相对于工作台面产生单位角变形时，压力机所承受的作用力，可用C表示，其单位是KN/rad。即 CF/ 式中 F压力机承受的载荷（KN）； 压力机承受载荷F时，使滑块产生倾斜的角变形（ rad ）,图2-26 J 31250型压力机机身结构图 1上横梁 2立柱 3导轨 4工作垫板 5定位销 6工作台 7螺母 8拉紧螺栓,（三）闭式机身 要求较高的轻型压力机以及中大型压力机，一般不采用开式机身，而采用闭式机身。上图所示为J 31-250型压力机机身结构图，它是闭式机身的曲型结构。,图2-26 J 31250型压力机机身结构图 1上横梁 2立柱 3导轨 4工作垫板 5定位销 6工作台 7螺母 8拉紧螺栓,由于中大型压力机的加工和运输都比较困难，所以多采用这类闭式组合机身。闭式组合机身一般由上横梁1、立柱2和工作台6，用拉紧螺栓8和螺母7拉紧组合而成。在左右立柱上镶有导轨3，在工作台上安装有工作垫板4.,图2-26 J 31250型压力机机身结构图 1上横梁 2立柱 3导轨 4工作垫板 5定位销 6工作台 7螺母 8拉紧螺栓,从外形看，这类闭式组合机身形成一个封闭的框架，与开式机身差别很大。压力机工作时，闭式机身主要产生垂直变形，而开式机身还要产生角变形，所以闭式机身相对开式机身的刚度要好。这对于保证制件质量和模具寿命都是有利的。,第三节 离合器、制动器、电动机及飞轮,一、离合器 二、制动器 三、电动机及飞轮,图2-27 抽键式离合器的结构和工作原理 1曲轴 2飞轮 3月形凹槽 4抽键 5闸叉 6、7弹簧 8平键 9离合器体,（一）刚性离合器 1.抽键式刚性离合器 抽键式刚性离合器的结构和工作原理，如上图所示。这类离合器的结构比较陈旧，但在目前工厂使用的压力机中还占有一定数量。这类离合器结构简单，制造容易，而且离合器的刚性也较好。缺点是只能在曲轴旋转到某一个位置时才能够起接合、分离作用。当踏动压力机离合器操纵机构的踏板后，一定要等压力机完成一个冲程后才能停止工作。,图2-27 抽键式离合器的结构和工作原理 1曲轴 2飞轮 3月形凹槽 4抽键 5闸叉 6、7弹簧 8平键 9离合器体,抽键式刚性离合器的工作原理为：由踏板带动操纵机构，使离合器闸叉5下移，抽键4因弹簧7的作用而前移，抽键即插入飞轮2的月形凹槽3内，因离合器体9是用平键8和曲轴1连接的，故飞轮2带动离合器旋转时，曲轴1也一起旋转。当松开踏板时，闸叉5的斜楔作用，将抽键从飞轮的月形凹槽3内抽出，使离合器分离，飞轮空转，曲轴和滑块停止工作。,1、5滑动轴承 2内套 3曲轴（右端） 4中套 6外套 7端盖 8大齿轮 9关闭器 10尾板 11弹簧 12凸块 13润滑棉芯 14平键 15副键 16工作键 17拉板 18副键柄 19工作键柄,2.转键式刚性离合器 转键式刚性离合器按转键的数目可分为单转键式和双转键式。转键中部的形状有半圆形和矩形两种。因此，这种离合器又分别叫做半圆形转键离合器和矩形转键离合器，后者又称切向转键离合器。,双转键,1、5滑动轴承 2内套 3曲轴（右端） 4中套 6外套 7端盖 8大齿轮 9关闭器 10尾板 11弹簧 12凸块 13润滑棉芯 14平键 15副键 16工作键 17拉板 18副键柄 19工作键柄,双转键式刚性离合器结构，它的主动部分包括大齿轮8、中套4和两个滑动轴承1、5等；从动部分包括曲轴3、内套2和外套6等；接合件是工作键16和副键15；操纵机构由关闭器9组成（C-C剖视图）。中套用平键14与大齿轮连接（D-D剖视图的左图），其内缘有4个半圆形槽。,滑动轴承,1、5滑动轴承 2内套 3曲轴（右端） 4中套 6外套 7端盖 8大齿轮 9关闭器 10尾板 11弹簧 12凸块 13润滑棉芯 14平键 15副键 16工作键 17拉板 18副键柄 19工作键柄,曲轴的右端以及内、外套的内缘上也各有两个半圆形槽，它们的直径与中套上的半圆形槽直径相同，转键（即工作键和副键）的两端为圆柱轴颈，支承在由曲轴和内、外套上的半圆式槽组成的孔中；转键中部的内缘与曲轴上的半圆形槽配合，外缘与曲轴的外表面构成一个圆。因此，当中套上的半圆形槽与曲轴上的半圆形槽恰好对正并形成整圆时，在操纵机构的控制下，转键便绕自己的轴线转动，进入离合器的接合位置。,转键,一个在左，一个在右,1、5滑动轴承 2内套 3曲轴（右端） 4中套 6外套 7端盖 8大齿轮 9关闭器 10尾板 11弹簧 12凸块 13润滑棉芯 14平键 15副键 16工作键 17拉板 18副键柄 19工作键柄,双转键式刚性离合器有工作键（又称主键）和副键（又称填充键）。由于这两个键的右端都装有键柄，两键柄又由拉板17相连（E向视图的右图），因此副键总是跟着工作键转动，但两者转向相反。装设副键之后，在滑块下行时，可以防止因曲柄滑块机构的自重作用，而造成曲轴的转动超前于大齿轮的转动，这种“超前”现象会引起工作键与中套的撞击。当压力机用拉深垫或弹性压边圈进行拉深工艺时，副键可以防止滑块回程时由于拉深垫或弹性压边圈的回弹力而引起“超前”现象。此外，装设副键后，在调整模具时能够使曲柄反转。,1、5滑动轴承 2内套 3曲轴（右端） 4中套 6外套 7端盖 8大齿轮 9关闭器 10尾板 11弹簧 12凸块 13润滑棉芯 14平键 15副键 16工作键 17拉板 18副键柄 19工作键柄,当需要离合器接合时，使关闭器转动，让开尾板10（C-C剖视图）。尾板连同工作键在弹簧11的作用下，有向反时针方向旋转的趋势。所以，最多旋转90度，只要中套上的半圆形槽与曲轴上的半圆形槽对正，工作键便立即向反时针方向转过一个角度（D-D剖视图的右图），离合器完成接合，大齿轮则经过中套和工作键的中部带动曲轴向反时针方向旋转。,1、5滑动轴承 2内套 3曲轴（右端） 4中套 6外套 7端盖 8大齿轮 9关闭器 10尾板 11弹簧 12凸块 13润滑棉芯 14平键 15副键 16工作键 17拉板 18副键柄 19工作键柄,当需要离合器脱开时，操纵机构的复位弹簧使关闭器返回原位，挡住尾板迫使尾板连同工作键向顺时针方向转至原位（D-D剖视图的左图），工作键中部的外缘又与曲轴的外表面构成一个整圆，于是曲轴与中套脱开，大齿轮空转，曲轴在制动器作用下停止转动，滑块停于上止点位置。,图2-29 矩形转键离合器 1尾板 2曲轴 3大齿轮 4中套 5矩形转键,上图所示为矩形转键离合器。它与上述转键式刚性离合器的主要区别在于转键的中部呈近似的矩形截面，强度较好，但转动惯量较大，冲击较大。,图2-30 电磁铁控制的离合器操纵机构示意图 1齿轮 2凸块 3打棒 4台阶面 5拉杆 6电磁铁 7衔铁 8摆杆 9机身 10关闭器 11销子 12齿条,上图所示是电磁铁控制的离合器操纵机构示意图，此操纵机构可以使压力机获得单次行程和连续行程。,图2-31 电磁铁控制的操纵机构结构示意图(图中件号名称与图2-30相同),单次行程：预先将拉杆5上的圆孔与右边的打棒3上的销子11连接起来，形成单次行程工作状态。工作时，踩下踏板，使电磁铁6通电，衔铁上吸，拉杆向下拉打棒；由于打棒的台阶面4压在齿条12（图230）上面，于是齿条也跟着向下；,1齿轮 2凸块 3打棒 4台阶面 5拉杆 6电磁铁 7衔铁 8摆杆 9机身 10关闭器 11销子 12齿条,图2-31 电磁铁控制的操纵机构结构示意图(图中件号名称与图2-30相同),齿条带动齿轮1和关闭器10转过一定角度，尾板（图229）与转键便在拉簧（图231，图2-28）的作用下转动，离合器接合，曲轴旋转，滑块向下运动。,1齿轮 2凸块 3打棒 4台阶面 5拉杆 6电磁铁 7衔铁 8摆杆 9机身 10关闭器 11销子 12齿条,图2-31 电磁铁控制的操纵机构结构示意图(图中件号名称与图2-30相同),在曲轴旋转一周之前，操纵者即使没有松开操纵踏板，电磁铁仍然处于通电状态。但随曲轴一起旋转的凸块2（图231）将撞开打棒；齿条与打棒脱离，并在下端弹簧的作用下向上运动，经齿轮带动关闭器回到原位置，离合器脱开；曲轴在制动器作用下停止转动，滑块完成单次行程。,1齿轮 2凸块 3打棒 4台阶面 5拉杆 6电磁铁 7衔铁 8摆杆 9机身 10关闭器 11销子 12齿条,不是一个整圆都是齿轮,图2-31 电磁铁控制的操纵机构结构示意图(图中件号名称与图2-30相同),若要再次进行单次行程，则必须先使电磁铁断电，让打棒在它下面的弹簧作用下复位，并重新压住齿条，才能实现再次行程。综上所述，这种机构能够防止由于操作失误而产生的连冲现象。,1齿轮 2凸块 3打棒 4台阶面 5拉杆 6电磁铁 7衔铁 8摆杆 9机身 10关闭器 11销子 12齿条,图2-31 电磁铁控制的操纵机构结构示意图(图中件号名称与图2-30相同),连续行程：先用销子将拉杆5上的圆孔与左边齿条12连接起来，形成连续行程工作状态。工作时使电磁铁通电，衔铁上吸，拉杆向下拉齿条，于是经齿轮带动关闭器转过一定角度，离合器接合，曲轴旋转。此时凸块和打棒已不起作用，如不松开踏板使电磁铁断电，滑块便作连续行程。,1齿轮 2凸块 3打棒 4台阶面 5拉杆 6电磁铁 7衔铁 8摆杆 9机身 10关闭器 11销子 12齿条,图2-31 电磁铁控制的操纵机构结构示意图(图中件号名称与图2-30相同),要使离合器脱开和曲轴停止转动，则必须松开踏板切断电磁铁的电源，齿条才能在它下面弹簧的作用下向上移动，经齿轮使关闭器复位并挡住尾板。,1齿轮 2凸块 3打棒 4台阶面 5拉杆 6电磁铁 7衔铁 8摆杆 9机身 10关闭器 11销子 12齿条,图2-31 电磁铁控制的操纵机构结构示意图(图中件号名称与图2-30相同),采用上述操纵机构，由单次行程转换成连续行程时，需要拆装拉杆上的销子，改变拉杆的位置，使用不够方便。,1齿轮 2凸块 3打棒 4台阶面 5拉杆 6电磁铁 7衔铁 8摆杆 9机身 10关闭器 11销子 12齿条,图2-32 JA 31160B型压力机的气动盘式摩擦离合器-制动器 1气缸 2活塞 3离合器外齿圈 4空心传动轴 5推杆 6从动摩擦片 7大带轮 8离合器内齿圈 9主动摩擦片 10制动弹簧 11制动器内齿圈 12摩擦片 13制动器外齿圈 14小齿轮,（二）摩擦离合器 曲柄压力机上的摩擦离合器制动器的结构形式很多，按其工作情况分为干式和湿式两种。干式离合器和制动器的摩擦面露在空气中，而湿式的则浸在油里。按其摩擦面的形状，又有圆盘式、浮动镶块式和圆锥式等形式。目前常用的是盘式和浮动镶块式摩擦离合器制动器。 上图所示是JA 31-160B型压力机的气动盘式摩擦离合器制动器。左端是离合器，右端是制动器，它们之间用推杆5等零件刚性连锁。,推杆,图2-32 JA 31160B型压力机的气动盘式摩擦离合器-制动器 1气缸 2活塞 3离合器外齿圈 4空心传动轴 5推杆 6从动摩擦片 7大带轮 8离合器内齿圈 9主动摩擦片 10制动弹簧 11制动器内齿圈 12摩擦片 13制动器外齿圈 14小齿轮,主动部分：由大带轮（飞轮）7、离合器内齿圈8、主动摩擦片9，气缸1、活塞2和推杆5等组成。,图2-32 JA 31160B型压力机的气动盘式摩擦离合器-制动器 1气缸 2活塞 3离合器外齿圈 4空心传动轴 5推杆 6从动摩擦片 7大带轮 8离合器内齿圈 9主动摩擦片 10制动弹簧 11制动器内齿圈 12摩擦片 13制动器外齿圈 14小齿轮,从动部分：由带有小齿轮14的空心传动轴4、从动摩擦片6、离合器外齿圈3以及制动器外齿圈13和摩擦片12等组成。,图2-32 JA 31160B型压力机的气动盘式摩擦离合器-制动器 1气缸 2活塞 3离合器外齿圈 4空心传动轴 5推杆 6从动摩擦片 7大带轮 8离合器内齿圈 9主动摩擦片 10制动弹簧 11制动器内齿圈 12摩擦片 13制动器外齿圈 14小齿轮,接合件是主动摩擦片和从动摩擦片。操纵机构由气缸、活塞和压缩空气控制系统等组成。,图2-32 JA 31160B型压力机的气动盘式摩擦离合器-制动器 1气缸 2活塞 3离合器外齿圈 4空心传动轴 5推杆 6从动摩擦片 7大带轮 8离合器内齿圈 9主动摩擦片 10制动弹簧 11制动器内齿圈 12摩擦片 13制动器外齿圈 14小齿轮,动作过程：电磁空气分配阀通电开启后，压缩空气进入离合器气缸，向右推动活塞，离合器主、从动摩擦片被压紧，大带轮便可以带动从动轴转动；同时，空心传动轴内的推杆向右移动，压缩制动弹簧，于是制动器在离合器接合之前松开。,弹簧外表面的齿与制动器内齿圈的齿是齿合 的，而后在弹簧作用下压慢慢压紧磨擦片并停止,离合器内齿圈,主从动磨擦片,图2-32 JA 31160B型压力机的气动盘式摩擦离合器-制动器 1气缸 2活塞 3离合器外齿圈 4空心传动轴 5推杆 6从动摩擦片 7大带轮 8离合器内齿圈 9主动摩擦片 10制动弹簧 11制动器内齿圈 12摩擦片 13制动器外齿圈 14小齿轮,电磁空气分配阀断电后，离合器气缸与大气相通，在制动弹簧