第二章曲柄压力机

.,曲柄压力机：具有曲柄连杆机构的压力机。它包含五大类锻压设备:机械压力机-J自动鐓压机-Z锻机-D剪切机-Q弯曲校正机-W可进行冲压、挤压、锻造、冷鐓、粉末冶金等工艺，广泛用于汽车、农业机械、医疗机械、电子仪表、航空航天、五金轻工等领域。,第二章曲柄压力机,.,本章分五节介绍：第一节曲柄压力机的工作原理与型号分类第二节曲柄滑块机构的运动与受力分析第三节通用曲柄压力机主要零部件结构第四节曲柄压力机主要技术参数与选用第五节专用曲柄压力机,.,第一节曲柄压力机的工作原理与型号分类本节与通用压力机为研究对象,一.压力机的工作原理,.,.,.,.,工作原理：电动机皮带轮中间轴齿轮曲轴连杆滑块（模具）二、曲柄压力机的结构组成1、工作机构一般为曲柄滑块机构，组成：曲轴、连杆、滑块、导轨等零件作用：1）将传动系统的旋转运动变成滑块的往复直线运动；2）承受和传递工作压力；3）在滑块上安装模具。,制动器,离合器,.,2、传动系统组成：带传动和齿轮传动等机构。作用：1）将电机的能量和运动传递给工作机构；2）并对电动机的转速进行减速使滑块获得所需的工作速度。3、操纵系统组成：离合器、制动器及其控制装置。作用：用来控制压力机安全、准确地运转。4、能源系统组成：电动机和飞轮。作用：电动机提供能源；飞轮能将电动机空程运转时的能量吸收积蓄起来，在冲压时再释放出来。,.,5、支承部件组成：机身、紧固件、工作台等。作用：1）把压力机所有的机构联结起来；2）承受全部工作变形力和各种装置的重力；3）保证全机所要求的精度和强度。6、辅助系统与附属装置如：润滑系统、顶件装置、过载保护装置、滑块平衡装置、安全装置等。,.,三、曲柄压力机的分类1、按工艺用途分类1）板料成形压力机a、通用压力机：可实现冲裁、弯曲、浅拉伸等工艺；b、拉深压力机：可实现拉伸工艺；c、折弯机：可实现折弯工艺；d、精冲压力机：可实现精冲工艺；e、高速自动压力机：f、多工位压力机：,.,2）体积成形压力机a、挤压机：可实现冷挤压工艺；b、热模锻压力机：可实现热模锻工艺；c、精压机：可实现平面精压、体积精压、表面压印等工艺；d、平锻机：可实现平锻工艺；e、冷鐓自动机：可实现冷镦工艺；f、精锻机：可实现精锻工艺；3）剪切机a、板料剪切机：b、棒料剪切机：C、多用途剪板机：板料折弯、板料型材,.,Q11-20 x2500,.,Q011X1000剪板机,.,Q11-2x1000A,3x1200,3x1300系列南通江海机床,.,QH11-6x3200,.,Q12Y25X4000液压摆式剪板机,.,QC12K系列数控液压摆式剪板机,.,Q11K4.5X1250精密数控剪板机,.,2、按机身结构分类1）开式压力机机身形状类似英文字母C，其机身前面及左右均敞开，操作空间大。但机身刚度差，所以，这类压力机的吨位都比较小，一般在2000kN以下。2）闭式压力机闭式压力机机身左右两侧是封闭的，只能从前后方向接近模具，且装模距离远，操作不太方便。但因为机身形状对称，刚度好，压力机精度好。所以，压力超过2500kN的大、中型压力机，几乎都采用此种形式，某些精度要求较高的小型压力机也采用此种形式。,.,.,3、按与滑块相连的曲柄连杆数分类：曲柄压力机可分为单点、双点和四点压力机。曲柄连杆数的设置主要根据滑块面积的大小和使用目的，而点数多的，滑块承受偏心负荷的能力大。,.,单点、双点和四点压力机,.,4、按运动滑块的个数分类：分为单动、双动和三动压力机。目前使用最多的是单动压力机，双动和三动压力机则主要用于拉深工艺。,.,5、按传动机构的位置分类：曲柄压力机分为上传动式和下传动式两类。下传动压力机的传动机构设于工作台的下面，其重心低、稳定性好，但要建造相当大的地坑，且维修较困难。,.,四曲柄压力机的型号按照锻压机械型号编制方法JBGQ200384的规定，曲柄压力机的型号用汉语拼音字母、英文字母和数字表示。例如JC2363A型号的意义是：J：类代号，机械压力机；C：同一型号产品的变型顺序号，第三种变形；23：组、型号，开式双柱可倾压力机；63：主参数，标称压力630kN；A：产品重大改进顺序号，第一次改进。,.,第一个字母为类代号，用汉语拼音字母表示。在JBGQ200384型谱的八类锻压设备中，与曲柄压力机有关的有五类：机械压力机、自动镦压机、锻机、剪切机和弯曲校正机。它们分别用“机”“自”“锻”“切”“弯”的拼音的第一个字母表示为J、Z、D、Q、W。第二个字母代表同一型号产品的变型顺序号。凡主参数与基本型号相同，但其它某些基本参数与基本型号不同的，称为变型。用英文字母A、B、C表示第一、第二、第三种变型产品。,.,第三、第四个数字分别为组、型代号。前面一个数字代表“组”，后面一个数字代表“型”。在型谱表中，每类锻压设备分为10组，每组分为10型。如在“J”类中，第2组的第3型为“开式双柱可倾压力机”。横线后面的数字代表主参数。一般用压力机的标称压力作为主参数。型号中的标称压力用工程单位制的“tf”表示，故转化为法定单位制的“kN”时，应把此数字乘以10。如上例的63代表63tf，即630kN。最后一个字母代表产品的重大改进顺序号，凡型号已确定的锻压机械，若结构和性能上与原产品有显著不同，则称为改进，用英文字母A、B、C代表第一、第二、第三次改进。,.,有些锻压设备，紧接组、型代号的后面还有一个字母，代表设备的通用特性。例如J21G20中的“G”代表“高速”；J92K25中的“K”代表“数控”。通用特性自动半自动数控液压緾绕结构字母代号ZBKYR通用特性高速精密长行程冷挤压温热挤压字母代号GMCLW,.,.,.,第二节曲柄滑块机构的运动与受力分析曲柄滑块工作机构是压力机的关键部件，其运动规律和承载能力很大程度上决定了压力机的工作能力。曲柄滑块机构的运动分析曲柄滑块机构的受力分析滑块许用负荷图,.,一、曲柄滑块机构的运动分析结点正置：结点B运动轨迹在OB的连线上。结点偏置：结点B运动轨迹不在OB的连线上。结点负偏置：结点B运动轨迹偏于曲轴下行段。结点正偏置：结点B运动轨迹偏于曲轴上行段。1、滑块位移s与曲柄转角的关系12-1#,.,R+L,L,2R,S,B。,B。,B,R,A,O,270,180,90,0,C,.,.,s-曲线v-曲线a-曲线如图所示图示表明：1、下止点附近位移变化不大；2、滑块的运动轨迹是一定的。,.,2、滑块速度v与曲柄转角的关系速度曲线表明：滑块在不同位置其速度是不同的，其中转角为90和270时速度最大，即滑块的速度影响工件变形速度和生产力v生产力v材料的允许变形速度限制,.,例如：不同材料拉深工艺允许变形速度为钢材：0.40m/s不锈钢：0.18m/s铝：0.89m/s硬铝:0.20m/s黄铜：1.02m/s铜、锌：0.76m/s3、滑块加速度a与曲柄转角的关系加速度曲线表明：滑块在上、下止点加速度最大，所以，高速压力机应注意惯性力的影响二、曲柄滑块机构的受力分析,.,曲柄滑块机构是主要的受力结构，曲轴是最薄弱的环节，其强度决定了压力机的工作能力。曲轴是受弯曲、扭转、剪切变形的复杂受力件。下面先对曲轴所受扭矩进行讨论：（一）理想状态下曲轴受力分析受力简图如图所示,曲轴受力分析图,.,.,曲轴上所受扭矩为：,.,（二）考虑摩擦时曲轴受力分析1滑块与导轨之间的摩擦2曲柄支承颈d。和轴承之间的摩擦3曲柄颈和连杆大端轴承之间的摩擦4连杆小端与滑块支承处之间的摩擦,.,F,Q,O,A,B,K,C,.,方法一：利用受力简图分析由三角形正弦定理可得：曲轴上所产生的扭矩由连杆反力所产生扭矩和曲轴支承颈处的摩擦力矩组成，即,.,.,方法二：利用能量法分析（功率平衡原理）-摩擦附加的扭矩所消耗的功率应等于各摩擦点所消耗的功率，即,.,.,由速度三角形可以得出：将上诉各参数代入功率平衡式，整理可得摩擦扭矩为：从090，误差6.7%,0,.,综合考虑可得曲轴所受扭矩：,.,（三）曲轴的强度计算1、简化1）忽略齿轮对曲轴的影响；2）忽略剪切力；3）连杆对曲轴的作用力近似等于标称压力。2、曲轴的强度曲轴的弯矩如图所示可见支承颈弯矩小，曲柄颈弯矩大。下面取两个截面进行讨论：,.,1）AA截面只校核弯曲应力：2）B-B截面只校核扭转强度：,.,.,三.滑块许用负荷曲线,齿轮弯曲强度限制,曲轴B-B截面限制,曲轴A-A截面限制,安全区,转角,F,.,第三节通用曲柄压力机主要零部件结构本节对下列机构作进一步介绍曲柄滑块机构机身离合器与制动器动力与传动系统辅助系统,.,一、曲柄滑块机构1、典型的曲柄滑块机构1）曲轴式a、纯曲轴特点：1曲柄半径R较大，适用长行程压力机；2曲轴受力复杂，加工要求高。b、偏心轴特点：1结构紧凑，刚性好；2摩擦损耗大，制造困难，适用小行程压力机。,.,.,c、曲拐轴特点：1悬臂结构，刚性差；2摩擦损耗大；3结构简单，行程可调。2）偏心齿轮特点：1改善受力状况，芯轴承受弯矩，齿轮承受扭矩，但摩擦损耗大；2加工方便；3结构紧凑，刚度较大，但总体结构复杂；,.,.,工作行程调节示意图,.,2、装模高度调节机构1）调节连杆长度分体式连杆调节方法：手动调节特点：结构紧凑，球头加工困难，需设置锁紧机构，适用于中、小型压力机,.,机动调节,.,2）调节滑块高度整体式连杆调节方法：一般为机动调节。特点：连杆加工方便，强度高；柱销承受较大弯矩和扭矩，大型压力机多采用柱面连杆和三点传力柱销式连杆。,调节螺杆,.,柱面连接的连杆滑块,三点传力的柱销式连杆,.,连杆常用材料：ZG270-500，HT200,球头式连杆：45调质，球头表面淬火柱销式调节连杆：球墨铸铁:QT500-5QT500-7灰铸铁：HT200,柱塞导向式连杆,导向柱塞,导向导套,.,3、滑块与导轨1）滑块a、结构特点：1复杂的箱型结构（铸造与焊接加工）；2连接连杆与模具，安装装模高度调节机构、超载保护装置和打料装置等；3传力件。b、要求：1结构紧凑，布局合理，安装调整方便；2满足强度和刚度条件下，尽量减轻重量；3确保运动精度（加工、安装、导向精度）。c、材料：,.,小型压力机的滑块：常用HT200中型压力机HT200和稀土球铁制造Q235钢板焊接成大型压力机Q235钢板焊接成,.,2）导轨开式压力机：采用v型和矩形导轨。闭式压力机：采用双面、四面、八面可调导轨。高速压力机：采用滚针导轨,.,.,八面可调导轨,.,4、过载保护装置过载：曲柄压力机工作负荷超出许用负荷。设置过载保护装置的原因和目的原因：1存在诸多过载因素（压力机选择不当；模具安装调整不正确；板料厚度不均匀；工件重叠；模具内有异物；模具刃口磨损）；2压力机工作机构是刚性连接方式，其工作时下死点是固定的，当滑块在下死点附近受阻，其工作机构具有增力特性，其工作负荷将超出许用负荷；3压力机和模具承载能力有限。,.,目的：1保护压力机和模具；2防止意外事故发生。12-2#过载保护装置的种类破坏式限制压力式自动恢复式限制扭矩式1）破坏式过载保护装置a、限制压力式与标称压力为设计依据，一般在滑块内设置承载能力小于等于标称压力的零件,.,.,b、限制扭矩式与标称扭矩为设计依据，一般在齿轮中设置易损零件。特点：1结构简单，制造方便；2限载不准确；3浪费时间；4不宜在多点压力机上使用。2）自动恢复式过载保护装置a、圆盘摩擦式b、液压式,.,.,压力继电器（常闭）,行程开关,卸荷阀,液压垫,（控制电动机）,（控制离合器）,四点压力机液压式过载保护装置,.,特点：1工作可靠（卸荷阀）；2过载后易恢复正常工作；3结构复杂（液压系统)。5、模具的装夹与上打料装置1）模具的装夹小型模具：利用模柄孔及夹紧装置；大型模具：利用T型槽及压紧零件。2）上打料装置a、刚性打料装置特点：1结构简单，工作可靠，应用广泛；2顶料力大，顶料位置不可调。,.,JB23-63压力机刚性顶料装置,调节压力机装模高度时，必须相应调节挡头螺钉位置,.,.,b、气动打料装置打料气缸固定在机身上，活塞杆与打料杆铰接。特点：1顶料力和行程可调，对工件冲击小；2顶料位置不受限制，便于实现自动化；3可靠性不如刚性打料装置；4结构较复杂。,.,二、机身（一）机身结构1、开式机身,按照工作台的结构特点可分为：可倾台式、固定台式、升降台式按照立柱不同可分：单柱式、双柱式,.,特点：1操作空间开阔，工作台面不受导轨间距限制；2模具安装、调整方便，有利于自动送料机构的安装；3机身刚度差，受力时机身的角变形影响工件精度和模具寿命。,.,垂直刚度与角刚度,.,2、闭式机身可分为：整体式机身组合式机身特点：1刚度较好，工作时不产生角变形，加工精度高；2操作空间受限制。广泛应用于大中型压力机。,.,组合式机身的预紧加热预紧与加载预紧,.,三、离合器与制动器作用：1控制工作机构的运动和停止；2避免电机频繁启动，防止事故，提高质量和生产率。工作原理：电机启动飞轮旋转工作机构工作工作机构停止协调性：离合器接合前，制动器必须脱开；制动器制动前，离合器必须脱开。初始状态：离合器脱开，制动器制动。,离合器,传动系统,制动器,.,（一）离合器基本组成：主动部分、从动部分、联接零件和操纵机构。分类：离合器,刚性离合器,摩擦离合器,滑销式转键式,牙嵌式滚柱式,浮动镶块式圆锥式,圆盘式,.,1、刚性离合器是指联接零件为刚性元件的离合器。1）转键式刚性离合器按转键数量可分为单转键和双转键,双转键离合器有工作键和副键副键作用：1）在滑块下行时，防止因曲柄滑块机构自重，造成曲柄转动超前于大齿轮而造成工作键与大齿轮冲击。2）可防止滑块回程时，由于拉深垫或弹性压边圈的回弹力而引起超前。3）调整模具时，能使曲柄反转。,.,工作原理,.,离合器的操纵机构,.,2)滑销式刚性离合器,结构简单，制造容易，刚性较好，但只能在上死点才能结合分离。,.,项目滑销式离合器转键式离合器结合时的冲击大小离合器工作间隙一般有无可使用最高转速约150转/分约300转/分可靠性低高维修所用时间多所用时间少,滑销式离合器与转键式离合器的比较,.,2、摩擦离合器分类：按工作情况：干式、湿式。按摩擦面形状：圆盘式、浮动镶块式、圆锥式。按组合形式：分离式、组合式。工作原理：离合器：气缸进气，离合器结合；气缸排气，离合器脱开。制动器：气缸进气，制动器脱开；气缸排气，制动器制动。,.,摩擦离合器制动器工作原理图,.,.,浮动镶块式摩擦离合器-制动器,.,接合时的冲击平稳大结构复杂简单接合面相对滑动有无,.,J31-800型压力机摩擦离合器-制动器,.,浮动镶块一般由石棉塑料摩擦材料Z64制成。,常用摩擦材料铜基粉末冶金、石棉塑料、石棉铜。,.,湿式摩擦离合器制动器原理图,意大利Z4-90014#柴油大型,.,（二）制动器作用：吸收从动部分的剩余动能，使滑块及时停止在预定位置。圆盘式种类：带式闸瓦式基本要求：工作可靠，操作简单，调整方便，寿命长。1、偏心式带式制动器组成：制动轮、制动皮带、调节装置。,偏心式凸轮式气动式,.,工作原理：设计与安装要求：,.,特点：1结构简单，价廉；2能耗大，材料磨损严重；3只能在上死点制动。2、凸轮式带式制动器组成：制动轮、制动皮带、凸轮、滚轮、杠杆机构。特点：1能耗小，摩擦损耗小；2只能在上死点制动。3、气动式带式制动器组成：制动轮、制动皮带、气缸及控制系统。,.,特点：1能耗小；2可在任意位置制动；3需辅助气路系统，并配协调工作的摩擦离合器。,.,四、动力与传动系统1、曲柄压力机电力拖动特性曲柄压力机工作特性：在一个工作行程中只有很短一段时间内承受工作负荷。例如：J31-315压力机冲直径100mm、厚23mm的Q235钢板，变形力为3150KN，工件变形功为22800J，作用时间为0.2S，机械效率0.25。,如设飞轮，电动机仅用30KW飞轮作用：储存和释放能量,.,增设飞轮后：,T,F,O,.,压力机工作时功能变化示波图1飞轮转速变化曲线2电动机功率零线3-电动机功率变化曲线4-冲裁力变化曲线5-滑块位移曲线6-时间信号,.,2、曲柄压力机工作周期内能量消耗,.,.,拉深系数0.550.600.650.700.750.80c0.800.770.740.700.670.64,.,.,.,4、压力机传动系统1）种类及其特点a、上传动与下传动,.,上传动：传动系统位于工作台上方。特点：维修方便，成本低；重心高，运动平稳性较差。下传动：传动系统位于工作台下方。特点：1重心低，运动较平稳，减少振动和噪声，改善了机身受力，提高了导向精度；2安装维修较困难，造价高。b、开式传动与闭式传动开式传动：大齿轮安装在机身外侧。特点：齿轮工作条件差，外形不美观，但安装维修方便。,.,.,闭式传动：大齿轮安装在机身内侧，亦可将大齿轮浸油工作。特点：齿轮工作条件较好、寿命长；传动噪声小，外形美观；安装维修较困难。c、单边传动与双边传动单边传动：曲轴由一个大齿轮单边驱动。特点：齿轮数量少，但模数大。双边传动：曲轴由两个大齿轮双边驱动。特点：齿轮数量增加，安装调整困难，成本高；齿轮模数小，改善了曲轴受力条件。,.,2）主轴放置方式a、主轴平行于操作面特点：1曲轴支承间距大，受力状况较差；2传动系统布置方便。b、主轴垂直于操作面特点：缩短曲轴和传动轴长度，改善其受力。3）传动级数和速比分配压力机传动通常由皮带传动和齿轮传动组成。行程次数低，总数比大，传动级数偏大；行程次数高，总数比小，传动级数减少。,.,.,传动级数一般为14级n大于70次/分一级皮带传动n等于（3070）次/分二级传动n等于（1030）次/分三级传动n小于10次/分四级传动速比分配应合理：第一级皮带传动通常为68级，齿轮传动一般为79级。飞轮轴转速应合理：一般设在300400r/minn发热n动能,.,4）典型传动系统,12-3#,.,5）离合器与制动器的安装a、安装方式低速安装：即安装在曲轴上；高速安装：即安装在曲轴上级传动轴上。b、安装基本原则1刚性离合器不宜装在高速轴上；2离合器与制动器同轴安装；3闭式传动压力机离合器通常采用高速安装；4摩擦离合器的安装视具体情况而定。,.,低速安装,高速安装,.,c、主要特点低速安装：1刚性离合器冲击小；2摩擦离合器结合时能耗小；,.,3离合器、制动器机构尺寸较大。依据功率相等原理有：高速安装：其特点与上述相反。,.,五、辅助装置与辅助系统作用：1确保压力机正常工作，提高设备的安全性；2扩大工艺范围，提高生产力；3降低劳动强度。（一）拉深垫作用：1扩大工艺范围，如：压边、下顶料、局部变形；2简化模具设计。,.,.,1、气垫特点：1结构简单，不另备储气罐；2导向性好；3作用力较小；4工作压力调节方便。,.,J23-400压力机气垫,.,2、液压气垫1）结构分析2）工作原理：a、顶出动作顶出力b、压边动作压边力,.,c、缓冲原理缓冲装置由缓冲器8、控制缸6、控制活塞7和工作滑杆5组成。工作滑杆5下行，油经缓冲器8中单向阀11进入控制缸6；工作滑杆5上升，油只有经缓冲器8中节流阀12才能排出。,.,3）特点：1压边力大，压边力和顶出力可分开调节；2结构紧凑；3结构复杂，制造精度要求高；4密封要求高，工作稳定性差，振动和噪声较大。3、拉深垫行程1）固定行程拉深垫结构简单，工作可靠，应用广泛，但模具安装调整不方便（改变顶杆长度）。,.,2）可调行程拉深垫结构复杂，但模具安装调整方便。,.,4、锁紧机构-使拉深垫顶出动作滞后于滑块回程的装置。,压缩空气,液控单向阀,.,（二）滑块平衡装置-平衡滑块重量的装置。作用：1防止滑块向下运动时，因自重而迅速下降，使齿轮反向受力而造成撞击和噪声。2消除连杆和滑块间隙，减少零件冲击和磨损，有利于润滑。3降低装模高度调节机构的功率消耗。4防止制动器失灵或连杆折断使滑块坠落产生事故。,.,种类：弹簧式和气动式,.,JH23-40压力机平衡装置,J31-315,.,1、弹簧式平衡力：F=(1.21.4)mg式中：m滑块和上模的质量。特点：1结构简单；2平衡力波动大，调整不方便。2、气动式平衡力：F=1.2mg式中：m滑块和上模的质量。平衡缸活塞有效行程：L=1.55S+H式中：S滑块行程，H装模高度调节量,.,特点：1性能好，调节方便；2需增设供气装置和系统。,.,（三）移动工作台作用：缩短停机和拆装模具时间，减轻劳动强度，提高生产力。移动工作台方式：,左右移出式前后移出式一侧移出式,.,移动工作台夹紧和顶出装置,.,（四）气动系统,摩擦离合器-制动器平衡缸拉深垫移动工作台过载保护装置快速夹紧装置,JA31-160B压力机气路系统,.,JA23-100型压力机的气路系统,.,1、基本组成1）动力元件2）执行元件3）控制元件4）辅助元件2、工作原理初态：离合器脱开，制动器制动。工作：制动器先进气脱开，离合器后进气结合。制动：离合器先排气脱开，制动器后排气制动,.,（五）润滑系统作用：1减少机器磨损，提高压力机使用寿命，减少维修费用，降低生产成本；2降低能耗，避免压力机过载。润滑种类和润滑方式：按油品的种类分：稠油润滑：油膜强度高，流动性差，需填充、涂刷或强制压入常用钙基润滑脂L-AN100以上全损耗系统用油，二硫化钼。稀油润滑：流动性好，内摩擦小，传动效率高。常用L-AN15L-AN46全损耗系统用油。按供油方式分：分散润滑和集中润滑,.,稀油集中润滑系统,优点：流动性好，传动效率高，能带走磨屑微粒清洁工作表面，有冷却效果。缺点：密封困难，污染环境。多用于大中型压力机。,.,第四节曲柄压力机主要技术参数与选用掌握压力机技术参数，合理选择和正确使用压力机是学习本课程的主要目的，它关系到模具设计是否合理、工艺能否顺利进行、设备安全、产品质量、模具寿命、生产效率和成本等一系列问题。本节介绍：压力机主要技术参数压力机的选择,.,一、曲柄压力机主要技术参数1、标称压力标称压力行程标称压力角,.,曲柄压力机的标称压力（或称额定压力）就是滑块所允许承受的最大作用力，是指压力机曲柄旋转到离下止点前某一特定距离时，滑块上所容许的最大工作压力。这一特定距离称为标称压力行程（或额定压力行程)，标称压力行程所对应的曲柄转角称为标称压力角（或额定压力角）。,压力机的标称压力已经系列化：63kN、100kN、160kN、250kN、400kN、630kN、800kN、1000kN、1250kN、1600kN,2、滑块行程S,-是指滑块从上止点到下止点所经过的距离。它是曲柄偏心量的2倍。,.,S=2RS限制了加工工件的高度，它一般随标称压力的增加而增加。3、滑块行程次数n,-指滑块每分钟往复运动的次数。如果是连续作业，它就是每分钟生产工件的个数。所以，行程次数越大，生产率就越高。行程次数超过一定数值后，必需配备自动送卸料装置，否则不可能实现高生产率。,4、最大装模高度H及装模高度调节量H,.,装模高度是指滑块在下止点时，滑块下表面到工作台垫板上表面的距离。当装模高度调节装置将滑块调整到最高位置时，装模高度达最大值，称为最大装模高度Hmax，必须大于模具的闭合高度。最小装模高度为Hmin，必须小于模具的闭合高度。,.,封闭高度H1是指滑块在下止点时，滑块下表面到工作台上表面的距离，它和装模高度之差等于工作台垫板的厚度T。图1.10中的H是最大封闭高度。装模高度调节装置所能调节的距离，称为装模高度调节量H。H=Hmax-Hmin,.,5、工作台板及滑块底面尺寸,它是指压力机工作空间的平面尺寸。工作台板（垫板）的上平面（安装下模部分），用“左右前后”的尺寸表示，如图1.10中的LB。滑块下平面，也用“左右前后”的尺寸表示，如图l.10中的ab。,压力机工作台面尺寸应大于冲模的最大平面尺寸，以便安装固定模具用的螺钉和压板。,6、工作台孔尺寸,工作台孔尺寸L1B1（左右前后）、D1（直径），如图1.10，用作排除工件或废料、或安装顶出装置。,.,下落件或弹性顶料装置的尺寸必须小于工作台中间的漏料孔尺寸。,7、立柱间距A和喉深C,立柱间距是指双柱式压力机立柱内侧面之间的距离。对于开式压力机，其值主要关系到向后侧排料或出件机构的安装。对于闭式压力机，其值直接限制了模具和加工板料的最宽尺寸。喉深是开式压力机特有的参数，它是指滑块的中心线至机身的后方距离，如图1.10中的C。喉深直接限制加工件的尺寸，也与压力机机身的刚度有关。,.,8、模柄孔尺寸,模柄孔尺寸dl是“直径孔深”，冲模模柄尺寸应和模柄孔尺寸相适应，模柄高度应小于模柄孔深度。大型压力机没有模柄孔，而是开设T形槽，以T形槽螺钉紧固上模。,二、曲柄压力机的选择应综合考虑：加工产品的特点：加工工艺特点、批量大小、加工精度、几何形状及尺寸、工艺负荷曲线；压力机的特点：基本性能参数、附属装置、压力机许用负荷图、送卸料方法、废料处理、模具安装等。,.,1、压力机类型的选择根据加工工艺、加工精度及批量确定类型。,小行程通用压力机,冲裁弯曲简单拉深复杂拉深整形校平立体成型,中行程通用压力机,大行程通用压力机,双动拉深压力机,高速压力机,摩擦压力机,2、压力机吨位的选择工艺负荷曲线应落在压力机许用负荷图安全区内。,.,1）正确认识压力机许用负荷图2）工艺负荷曲线与压力行程,冷鐓,拉深,冷挤压,弯曲,压印,剪切,.,图示表明，不同工艺的负荷曲线（压力行程、峰值时间）相差较大。注意事项：1压力机能量应留有余地；压力：F=(7580)%扭矩：M=(9095)%2压力机受偏心和集中载荷时应降级使用；3工艺负荷曲线应是综合负荷曲线。3、压力机功率的校核压力机一次释放的能量应大于工件变形工艺所消耗的功。,.,不同压力机作业目标不同，其作功能力不同。通用压力机作业目标：冲裁工艺作功能力：,.,挤压压力机作业目标：挤压工艺作功能力：若压力机实际工艺与压力机作业目标不一致时，应进行功率校核。1）比较设备作功能力和工件变形功的大小。,.,a、根据设备类型，计算设备作功能力；b、根据加工工艺，计算工件变形功；c、比较、的大小，若，则选择合理，若，则重选。2）分别校核电动机功率和飞轮转动惯量大小。电动机功率的校核与压机类型和送料方法有关。,.,飞轮转动惯量的校核a、满足工件变形功飞轮应具有的转动惯量b、飞轮实际具有的转动惯量一般只考虑轮缘的转动惯量，忽略轮辐和轮毂的转动惯量，即,.,c、比较、的大小若，则飞轮满足要求；若，则飞轮不满足要求。,4、压力机其它参数的选择1）滑块行程Sa、S加工工件高度hb、S机身高度整机刚度,.,2）行程次数na、n生产效率b、n自动化程度要求c、n部分工艺受到约束d、n振动、噪声3）装模高度Ha、HH模具闭合高度范围b、HH整机刚度4）工作台及台孔尺寸、模柄孔尺寸等应满足模具安装、定位，送、卸料等要求。5、附属装置的选配,.,第五节专用曲柄压力机一、拉深压力机,1、拉深压力机的用途及特点用途：拉深桶形件、盒形件、复杂空心件、进一步改变制件形状。特点：1带有压边装置；2滑块具有合适的工作速度；3有较大的工作能量。2、拉深压力机的类型按驱动方式分：机械式、液压式。按主要用途分：通用压力机：简单浅拉深。压边用弹簧、橡胶、气垫专用压力机：,.,.,济南第二机床闭式双动拉深压力机J47-1250/2000型是目前国内技术最密集、公称压力最大、机电仪一体化大型金属零件,.,按滑块动作分：单动、双动、三动。,按传动方式分：上传动，下传动（结构简单，适中小件：日用品按滑块（内）连杆数目分：单点，双点、四点。按机身结构分：闭式，开式。3、双动拉深压力机工艺特点双动拉深压力机具有内、外两套滑块，其运动需保持一定关系，以满足拉深工艺的要求。1）滑块工作循环图外滑块比内滑块提前1015压住坯料，滞后1015回程，且超过上止点一段距离（导前行程），为滑块行程的0.10.15；内滑块大约在曲柄转角为82时开始拉深，0时结束。,.,.,2）工艺特点1稳定可靠的压边力；2运行平稳无冲击；3易于机械化操作；4合适的拉深速度。4、双动拉深压力机结构特点1）结构介绍2）连杆机构内滑块的速度特征：下行时慢且稳定（工艺稳定），上行时较快（提高生产效率）。外滑块的速度特征：接触工件时速度低（冲击小）拉深时稳定在下止点（压紧毛坯）。,.,J44-80型下传动双动拉深压力机,.,JB46-315型双点双动拉深压力机,内滑块,外滑块,.,3）滑块的液压补偿机构外滑块的压边力是工作时设备的弹性变形而产生的，调节螺旋副可调节装模高度及压边力。工作时机身的变形会导致压边力的变化。液压补偿机构的作用：1过载保护；2调节压边力；（调节液压垫内油压）3稳定压边力。工作原理如图所示：,.,.,4）低速传动装置用于低速调模，此装置可使滑块行程次数为1次/min。,闸式制动器,主制动器,离合器轴,低速电动机,减速器,.,5、双动拉深压力机的参数和选用1）双动拉深压力机参数1最大拉深件高度约为0.47S，S为内滑块行程。2外、内滑块公称压力比0.55-1.03外滑块行程为内滑块的60%-70%。双动拉深压力机名称上的关键词一般指内滑块2）双动拉深压力机的选用与通用压力机类似，但可不进行功率校核。,.,二、冷挤压压力机,.,.,.,.,.,（一）冷挤压压力机的用途及特点用途：室温下对钢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他方法难以加工的零件。冷挤压压力机特点：1刚度要求高；,.,2足够的能量；3良好的导向精度；4合理的挤压速度；0.10.4米/秒5可靠的过载保护装置；6可靠的顶料装置；7有对模具进行润滑和冷却的装置。（二）冷挤压机结构分析1、冷挤压机的分类按驱动方式分：机械式中小件液压式挤压行程、挤压力较大按工作机构分：曲柄式、肘杆式、拉力肘杆式,.,曲柄式肘杆式拉力肘杆式,.,按传动系统位置分：上传动、下传动按机身放置方向分：立式、卧式2、J87-400型冷挤压压力机1）结构特点,1工作（压力）行程长，适合加工黑色金属；2重心低，稳定性好；3滑块受侧向力小，提高导向精度，减少模具磨损；4设有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齿轮箱用油浴；8有压力直接读数器，偏心转角读数器，滑块工作行程计数器等。,.,.,2)缓冲及过载保护装置作用：1缓冲接触工件时挤压力；2过载保护。目的：减少模具与毛坯的冲击，改善模具受力状态，延长模具寿命。工作原理：,滑块,力传感器控制,过载保护液压缸,过载保护活塞,缓冲液压缸,.,（三）冷挤压机参数与选用1、冷挤压机型号与参数冷挤压机编号规则：J87160（1600kN曲轴式）Y61600（6000kN通用式）类代号组代号型代号标称压力冷挤压机技术参数：机械式挤压机参数与通用曲柄压力机参数基本相同。,.,2、冷挤压机的选用与通用曲柄压力机不同之处：1机械式冷挤压机挤压工作行程应小于挤压机工作行程；2可不考虑做功校核；3滑块行程应满足取出工件的要求。三、热模锻压力机,主要模锻设备之一，适用于生产批量大，产品精度高的模锻件。如：汽车零件（一）热模锻工艺特点及对设备的要求,.,.,.,.,1、热模锻工艺特点1锻件精度高，加工余量少，节约金属；2可实现多模腔锻造，有利于操作，便于实现自动化；3生产效率高；4设备投资费用高，对毛坯下料精度要求高。2、热模锻对设备的要求1应具有足够的刚度；2滑块抗倾斜能力强；3滑块行程次数高；留模时间短，寿命长。4具有上、下模顶料装置；5应有脱出“闷车”的装置。,.,（二）结构分析1、种类：连杆式、双滑块式、楔式、双动式。1）连杆式结构：两级传动，气动连锁离合器制动器，象鼻式滑块，附加导向面，双楔式工作台，调节装模高度，上下顶件装置,.,.,特点：1机