塑性成形及工艺设备-s2.3

1.热模锻压力机,第三节 专用压力机的结构和原理,1.1 工作原理,1制动器 2凸轮3楔 4下顶杆5楔形工作台 6滑块 7连杆8离合器 9齿轮 10传动轴 11电动机12带轮 13上顶杆 14附加导轨,图2-32 热模锻压力机的工作原理及结构简图,(1)整体刚度高,精度高；(2)滑块抗偏载能力强；(连杆锻模) (3)滑块行程次数高 (4)装有力量较强的上下顶料装置，适应出模斜度小的需要； (5)离合器与制动器设于低速轴上； (6)具有解脱出“闷车”装置。,1.2 工艺特点,“闷车”及其解除：,1.3 热模锻压力机的结构,1）连杆式热模锻压力机,图2-33 连杆式热模锻压力机 图2-34 楔形工作台1象鼻式滑块 2连杆 3楔形工作台 1定位螺钉 2工作台板 3压紧楔 4机身4下顶料装置 5机身 6上顶料装置 5调节楔块 6机动调节机构 7平衡缸,2）楔式热模锻压力机,图2-36楔式热模锻压力机,1机身2传动楔块 3滑块4连杆 5偏心涡轮 6曲轴7蜗杆,模锻演示,1.4 顶出机构,1、上顶件机构,与专用于锻造的锤相比，工艺上的不足:,（1）适于预锻、终锻成形工艺；（2）热锻会有氧化皮，影响一次行程就成形的锻件质量，需配电加热设备。（3）该机不能一机多用，预锻成形在一台机上完成，故需配套设备，使机组的投资成本提高。,用途：对刚及有色金属进行挤压、压印等体积成型。挤压特点：零件尺寸精度高，表面粗糙度数值小，节省材料，生产率高，零件强度大，硬度高，可成型较复杂形状及其方法难以加工的零件。,2.1 挤压机的用途与特点,对挤压机的要求：,(1)足够的刚度和能量；(2)良好的导向精度；(3)合理的挤压速度(0.15m/s0.4m/s为好) (4)可靠的过载保护装置；(5)可靠的顶出装置；(6)有对模具进行润滑和冷却的装置。,挤压机按照主传动（驱动）形式通常分为： 机械式挤压机中小件 液压式挤压机挤压行程较大和挤压力较大机械式挤压机按工作机构分：曲轴式、偏心齿轮式、肘杆式、拉力肘杆式和楔式5种。,2.2 挤压机的类型及主要技术参数,挤压机按工作性质可分为通用挤压机和专用挤压机两类；视机械式挤压机传动部分设置的方式可分为上传动和下传动两种形式；根据挤压机安置的方法又有立式和卧式两类。液压式挤压机根据主液压缸的安装运动形式分为立式和卧式两种。,1) 机械式挤压机,图2-37 曲柄式挤压机的工作原理（a）正置曲柄式 （b）偏置曲柄式 （c）偏心齿轮式,图2-38 肘杆式挤压机的工作原理（a）压力肘杆式 （b）拉力肘杆式 （c）变形肘杆式,肘杆式挤压机和曲柄式挤压机特点比较：,(1)肘杆式挤压速度小；(2)肘杆式允许承受的作用力大； (3)肘杆式标称压力行程范围小。,应用比较：,肘杆式适合挤压较短工件,曲柄式适合挤压较长工件,机械式挤压机具有如下特点：,模具冲头细长、单位压力大，易折断；冲头与冷态毛坯接触时，易受冲击而损坏；当毛坯尺寸不符，热处理和润滑不良时，易折断；当挤压高度较高的杆件或筒件时，易将工件滞留在模具中；工艺负荷图近似为矩形，需变形量大。,工作特点：,(1)速度平稳且均匀；(2)行程长；(3)压力稳定；(4)挤压接触速度，冲击、振动和噪声小；(5)工作空间大，便于实现设备和模具的安全保护。,2) 液压式挤压机,液压式挤压机工作过程：,图2-39 液压式挤压机的工作原理,2.2 挤压机的型号结构,凡机械式归为J类的8列7、8、9，3个组别中，7组为曲轴式金属挤压机，8组为肘杆式金属挤压机，9组为其余类型的机械式挤压机； 液压式挤压机归在Y类6列1、2、3，3个组别中，1组为金属挤压液压机，2组为管棒挤压液压机，3组为型材挤压液压机。,2.3 挤压机主要结构介绍J87-400,J87400型偏心式下传动挤压机主传动示意图1滑块 2连杆 3伸长仪 4偏心齿轮 5机身 6下顶料机构,1）主传动,2）滑块,3）装模高度调节机构,调节电动机固定在滑块上，通过二级涡轮蜗杆减速后使螺母旋转，通过螺杆带动滑块体相对运动，并通过周转轮系来指示装模高度调节量，精度可达0.01mm。 为了防止超过调界范围而发生意外，设置了超越保护开关。,4) 液气缓冲与液压过载保护装置,1油泵 2溢流阀 3压力表4、7、8单向阀 5充液筒 6截止阀 9节流阀 10电磁换向阀11过载保护油缸 12过载保护活塞13缓冲油缸 14滑块,图2-43 充液筒浮动活塞上的气体导出气路,J87-400型挤压机特点：,（1）压力行程长，适合黑色金属；（2）重心低，稳定性好；（3）滑块受侧向力小，提高导向精度和刚度，减磨；（4）设液气缓冲与超载保护装置；（5）有顶料装置；（6）封闭高度调节准确；（7）齿轮箱油浴；（8）有压力直接读数器，偏心转角读数器，滑块行程计数器等。,3 平锻机,3.1平锻工艺特点及其对平锻机的要求,用于局部镦粗的长杆形锻件和带孔的零件。,平锻锻件类型：,（1）局部墩粗类锻件（2）孔类锻件（3）管类锻件（4）联合锻件,平锻机上模锻演示,（1）适合互相垂直方向有凹挡、凹孔的锻件；（2）坯料长度几乎不受限制；（3）材料利用率可达85-95%；（4）生存率高，每小时可生产400-900件；（5）不合适非回转体和中心不对称的锻件；（6）投资大。,平锻工艺特点：,平锻机结构特点：（1）需要有两套机构，分别带动镦锻冲头和夹紧凹模。（2）镦锻滑块有较长的导向装置，可承受较大偏心载荷，适应多膛模锻。（3）需要有足够的刚度，以便锻出高精度的锻件。（4）驱动夹紧凹模的夹紧机构有过载保护装置。,按夹紧凹模的分模位置分为垂直分模、水平分模平锻机。,以滑块公称压力为主参数：型号表示如D11-800,11垂直；10水平；8000KN,3.2 平锻机的结构,1) 垂直分模平锻机,图2-45 垂直分模平锻机传动示意图1夹紧机构 2机身 3过载保护装置 4侧滑块 5凸轮机构 6传动轴 7圆盘离合器 8大皮带轮 9带式制动器 10小齿轮 11曲轴 12连杆 13大齿轮 14主滑块 15冲头 16凹模 17夹紧滑块,夹紧机构由双凸轮、双滚子机构和肘杆机构组成,图2-46 垂直分模平锻机夹紧机构过载保护装置工作原理图1夹紧机构 2保险块 3侧滑块 4定位块 5四连杆机构 6夹紧滑块,四连杆机构组成刚性结构，HGEF，D不动，保险弹簧,垂直分模平锻机的特点：凹模的分模面为垂直方向，模槽垂直布置，因此，工人操作劳动条件较差，实现机械化、自动化困难。,2) 水平分模平锻机,图2-48 水平分模平锻机传动简图1电动机 2大皮带轮 3小齿轮 4大齿轮 5曲轴 6连杆 7主滑块8偏心调节机构 9下机身 10上机身（夹紧横梁） 11夹紧机构 12过载保护装置,夹紧机构工作过程图,图2-50 水平分模平锻机夹紧机构过载保护装置原理图1夹紧机构 2保险弹簧 3定位滑块 4四连杆机构,4.1 在双动拉深压力机完成拉深工艺的特点,拉深压力机用于拉深桶形件、盒形件、复杂空心件、进一步改变制件形状。双动拉深压力机主要用于拉深复杂形状的大型薄板或薄筒形零件。,工艺特点：,（1）带有压边装置；（2）外滑块压边力大、稳定，且刚性好；（3）机械手夹紧和送料方便；（4）滑块有合适的工作速度，工作能量较大。,图2-51 JB46315型双动拉深压力机结构图,1移动工作台 2床身 3外滑块机构 4传动系统 5滑块平衡缸6内滑块机构 7快速夹紧机构 8导轨 9工作台锁紧机构 10气垫,4.2 JB46-315 型的结构 及工作原理,图2-53 内、外滑块机构驱动的内、外滑块工作循环图,图2-54 内滑块多连杆机构驱动时的工作循环图（a）内滑块行程曲线 （b）外