塑性成形设备曲柄压力机

塑性成形设备曲柄压力机第1页/共104页22.5.1冷挤压压力机AIDA：日本会田第2页/共104页3第3页/共104页4冷挤压件第4页/共104页5冷挤压模具第5页/共104页6冷挤压模具第6页/共104页7一、冷挤压压力机的用途及特点1、冷挤压机的用途室温下对钢及有色金属进行挤压、压印等体积成形。第7页/共104页82、冷挤压工艺的特点●零件尺寸精度高，表面光洁；●零件强度高，硬度高；●节省材料，生产率高；●可成形较复杂的零件，以及其它方法难以成形的零件。第8页/共104页93、对冷挤压压力机的要求1）具有足够的刚度；

曲柄采用偏心轴或偏心齿轮结构，连杆长度一般不可调。2）具有足够的打击能量；

电机和飞轮大于相同吨位的通用曲柄压力机。3）具有良好的导向精度；

加大滑块导滑长度与宽度的比值。第9页/共104页104）具有可靠的过载保护装置；5）具有可靠的顶料装置；6）具有合理的挤压速度（0.15-0.4mm/S）。↓第10页/共104页11对设备速度的要求：●挤压过程中：保持速度一致●空程向下及回程：要求速度较高●上模接触坯料前：应降低速度，减少冲击∣↓

在滑块内设置液气缓冲装置第11页/共104页12二、冷挤压压力机的类型及主要技术参数1、冷挤压压力机的分类1）按驱动方式分

●机械式：挤压力和挤压行程较小，适于中、小零件的成形

●液压式：挤压力和挤压行程较大，适于较大零件的成形第12页/共104页132）机械式冷挤压机的分类(1)按工作机构分●偏心式（曲柄式）●压力肘杆式●拉力肘杆式第13页/共104页14偏心式压力肘杆式拉力肘杆式第14页/共104页15注意【偏心式】：●上下死点如何确定？●行程有何变化？●滑块上行、下行平均速度哪个更快？●向哪边（左、右）偏置为好？●工作时连杆受力情况？第15页/共104页16(2)按传动部分的位置分●上传动●下传动(3)按凸模运动方向分●立式●卧式第16页/共104页172、机械式冷挤压机的特点1）偏心式●滑块速度不均匀性大：在挤压相同长度的坯料时，偏心式的加压时间最短

(压力肘杆较长，拉力肘杆最长)。偏心式工作压力上升最慢（压力肘杆上升较快，拉力肘上升杆最快）；●行程较长，适合挤压较长的工件。第17页/共104页18第18页/共104页192）压力肘杆式●滑块在开始挤入时的速度较小，冲击小，工作行程中滑块速度的变化较为平缓；●受机构尺寸的限制，其行程小，挤压时的压力行程也较小。不适于大件挤压。第19页/共104页203）拉力肘杆式●具有肘杆式冷挤压机的特点，且其滑块速度更加均匀。第20页/共104页21三、机械式冷挤压机结构简介1、J87-400型偏心式下传动冷挤压机2、J88-100型拉力肘杆式冷挤压力机第21页/共104页221、J87-400型偏心式下传动冷挤压机1）结构特点●采用偏心的曲柄连杆机构，减小了挤压过程中连杆与滑块运动方向之间的夹角，降低了滑块对导轨的侧压力。提高了导向精度，减少了模具磨损；●采用下传动机构，设备重心低，稳定性好。但设备安装、维护不便；●有顶料装置（凸轮机构）。第22页/共104页23第23页/共104页24注意：●挤压时滑块的运动方向；●连杆的受力；●连杆轴线与滑块运动方向之间的夹角。第24页/共104页252）J87-400型冷挤压机主传动过程第25页/共104页263）J87-400型冷挤压机的封闭高度调节机构涡轮蜗杆调节滑块高度。为何不采用调节连杆长度的方法？4）J87-400型冷挤压机的缓冲与过载保护●液气缓冲工作原理●过载保护工作原理●开机、压下、回程、漏油及过载消除后油路的动作第26页/共104页27第27页/共104页282、J88-100型拉力肘杆式冷挤压力机1）传动原理与滑块结构第28页/共104页29第29页/共104页30第30页/共104页312）下顶料装置和过载保护装置第31页/共104页32第32页/共104页33四、冷挤压机参数与选用1、机械式冷挤压机的型号

J□□―□⑴⑵⑶⑴为组别：组别8为挤压机；⑵为型别：型别7为曲轴式，8为肘杆式，

9为其余类型机械式挤压机；⑶为公称压力。第33页/共104页342、液压式冷挤压机的型号

Y□□―□⑴⑵⑶⑴为组别：组别6为挤压机；⑵为型别：型别1为通用挤压机，2为管材棒材挤压机，3为型材挤压机；⑶为公称压力。第34页/共104页353、冷挤压机的主要技术参数●公称压力、公称压力行程

◎机械式挤压机同曲柄压力机

◎液压式挤压机没有公称压力行程●滑块行程第35页/共104页36●最大装模高度、装模高度调节量（机械式挤压机同曲柄压力机）●顶出力●工作台尺寸第36页/共104页372.5.2拉深压力机第37页/共104页38单动压力机拉深第38页/共104页39双动压力机拉深第39页/共104页40一、拉深过程1、压边圈压紧板料●弹性压边：压边和拉深一般同时进行，单动压力机；●固定间隙压边：先压边再拉深，双动压力机；第40页/共104页41●恒力压边（氮气弹簧，也叫氮气缸）。第41页/共104页422、拉深●弹性压边：弹簧进一步压缩，压边力逐渐上升（对成形不利）。3、模具回程●弹性压边：弹簧压缩量逐渐减小，压边力逐渐减小。●固定间隙压边：双动压力机压边圈动作滞后于凸模。第42页/共104页43二、拉深变形过程的力、能特点1、变形力变形力变化不大或略有增加，拉深后期变形力下降；2、变形能拉深成形一般工件深度较大，因此要求压力机工作行程长，每次成形所需能量较多。第43页/共104页44三、拉深压力机的类型1、按驱动方式分

机械式、液压式2、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：单动、双动、三动第44页/共104页453、按传动方式分上传动下传动4、按内滑块连杆数目分单点、双点、四点5、按机身结构分

闭式、开式第45页/共104页46四、双动拉深压力机的用途及特点1、用途

用于筒形件、盒形件及复杂空心件等的成形，尤其是大型薄板件（如汽车覆盖件）的成形。第46页/共104页472、特点

1）有内、外两个滑块，分别实现压边和拉深，压边稳定可靠；●压紧角●拉深角●导前、导前行程│└→气垫应具有回程滞后装置！思考：导前行程过大有何问题？第47页/共104页48双动压力机拉深第48页/共104页49注意：内外滑块行程不相等！第49页/共104页502）外滑块在下死点处压边，对工件的冲击小；

3）拉深模具正装，易于机械化操作；

4）内滑块拉深行程时速度较低，更加适合拉深工艺的要求。第50页/共104页51五、拉深压力机的主要技术参数1、单动拉深压力机●同前述通用曲柄压力机第51页/共104页522、双动拉深压力机1）公称压力●内滑块公称压力●外滑块公称压力2）行程●外滑块行程●内滑块行程●内滑块公称压力行程第52页/共104页533）最大装模高度●内滑块●外滑块4）装模高度调节量●外滑块●内滑块5）最大拉深深度第53页/共104页54六、双动拉深压力机结构简介1、JB46-315型双点双动拉深压力机第54页/共104页551）特点●采用多杆机构，使得内滑块上行速度快，下行速度慢而稳定；●内滑块有两个连杆，而外滑块用四个连杆和多杆机构相连；●内、外滑块均有平衡缸；●有两个工作台，可实现快速换模。第55页/共104页562）多杆机构●滑块下行速度慢而稳定，上行速度快；●内滑块拉深时外滑块一直处于下死点，实现稳定压边。第56页/共104页57原理第57页/共104页583）滑块的液压补偿机构

(补偿压边力的变化，实现恒力压边)●压边间隙的调整：调节装模高度；●初始压边力的产生：设备及板料的弹性变形；●压边力的变化：拉深力的作用、板厚的变化；●恒定压边力的实现：液压补偿机构。第58页/共104页59注意：增压缸的工作原理第59页/共104页604）低速传动装置：用于模具调试（此时状态：离合器：离；制动器：制动）第60页/共104页612、J44-80型下传动双动拉深压力机第61页/共104页62第62页/共104页63第63页/共104页64第64页/共104页65七、双动拉深压力机基本参数的关系1）最大拉深件高度约为0.47S，S为内滑块行程；2）内滑块公称压力为外滑块公称压力的1.4-1.7倍（单点压力机），或1倍（双点及以上压力机）；3）外滑块行程为内滑块的0.6-0.7倍。第65页/共104页66八、双动拉深压力机的选用该种设备一般仅用作拉深，根据变形力进行选用（同前）即可。第66页/共104页67在双动压力机上，压边圈可兼作拉深筋。第67页/共104页682.5.3热模锻压力机第68页/共104页69第69页/共104页70第70页/共104页71第71页/共104页72一、热模锻工艺的特点及其对设备的要求1、热模锻工艺的特点●锻件精度高，加工余量少，材料利用率高；●成形温度高；●冲击较大；●通常需要多模膛成形。第72页/共104页732、热模锻工艺对设备的要求1）刚度高，运动精度高；2）滑块抗倾斜能力强；3）滑块行程次数高。以便缩短锻件接触模具的时间，延长模具寿命；4）具有上下顶料装置，以适应小拔模斜度锻件的需要；5）具有解脱“闷车”的装置。第73页/共104页74二、热模锻压力机的用途及分类1、用途：适用于批量大，精度要求高的模锻件生产。2、按工作机构分类●连杆式（MP型压力机）●楔式（KP型压力机）●双滑块式●双动式第74页/共104页75三、热模锻压力机的工作原理及结构1、连杆式（MP型压力机）●采用与通用曲柄压力机相似的曲柄滑块机构，在热模锻压力机中应用最广；●采用两级传动（一级带传动、一级齿轮传动）；●气动连锁离合器制动器；第75页/共104页76●采用有附加导向的象鼻式滑块或长滑块结构，提高了抗倾斜能力；●采用双楔式工作台调节装模高度；●有上下顶件装置。第76页/共104页77第77页/共104页78第78页/共104页792、楔式(KP型压力机)●滑块由楔块驱动；●楔块30°倾角；●设备尺寸小；●工件变形力部分传到曲轴连杆。第79页/共104页80注意：连杆大端有偏心蜗轮2，120°范围内有齿，转动8即可锁紧。第80页/共104页81注意前页的图：●楔块及滑块的受力；●偏心涡轮蜗杆的作用；●设备装模高度的调整；●连杆长度可否调整？注意：曲柄连杆机构的行程如何调整？第81页/共104页82优点：

1）滑块承受偏载的能力强，倾斜度小，有利多膛模锻，导轨受力及磨损小；

●滑块可承受设备公称压力的面积大（约为24%），是双点的3倍；

●可承受60%公称压力的面积达80%，为双点的3.5倍。第82页/共104页832）机身有预紧（注意图中的拉杆），设备刚度大，设备垂直变形小（约为单点的60%，双点的75%）。锻件精度高；

3）采用偏心套（偏心蜗轮）调节装模高度，方便可靠；

4）结构复杂，造价高，多用于大吨位设备（63000KN以上）。第83页/共104页84四、装模高度调节机构●上调节式：采用偏心销、偏心蜗轮、偏心轴承等结构，改变滑块下死点的位置。●下调节式：通过楔形工作台调节工作台的高度。注意：因调节困难，热模锻压力机装模高度调节范围小（10-30mm）。通用曲柄压力机如何调节装模高度？第84页/共104页851、楔形工作台式装模高度调节机构（下调节式）1）调节机构●单楔式●双楔式（应用广泛）2）调节方式●手动●机动注意：楔形工作台水平分力如何平衡？第85页/共104页86第86页/共104页873）调节过程（见图）4）需要注意的问题●主楔水平分力的平衡●α角和β角的协调：α大则主楔所受到的水平分力大，此时应减小β角。第87页/共104页885）楔形工作台的优缺点

●缺点：工作台位于模具下方，易被氧化皮、油泥等污染和堵塞。

●优点：刚度大，可用“撞杆”的方法解决闷车问题│

↓

不得将工作台调至最低位置，要求距离最低位置5mm以上，以解脱闷车。第88页/共104页892、偏心蜗轮式装模高度调节机构（上调节式）1）调节过程●压缩空气通入1、2上腔，推动3下行；●使4、5脱离，并松开6；●电机带动伞齿轮完成调节（偏心压轴与连杆销不同心）；●1、2上腔排气下腔进气，压紧6即可。第89页/共104页90

注意：连杆短而粗第90页/共104页91注意：连杆大端有偏心蜗轮2，120°范围内有齿，转动8即可锁紧。第91页/共104页92五、顶件机构要求：●足够的顶出力和顶出行程；●滑块开始上行上顶件机构即工作，以缩短锻件触模时间；●下顶件机构的顶出动作要滞后于滑块的回程。分类：根据顶件机构安装位置的不同，分为上顶件机构、下顶件机构。第92页/共104页931、上顶件机构（注意：顶出行程很小）第93页/共104页94图中a）为象鼻式滑块常用的上顶出机构，其工作过程：●滑块回程，连杆摆动；●凸块8推6、5、4，完成顶料；●弹簧7使4、5、6复位。调节楔块2可改变杠杆的初始位置，达到调节顶件行程的目的。第94页/共104页95图中b）为楔式压力机常用的上顶出机构，其工作过程：●左平衡器活塞杆8拉摆杆2压3，滑块接近下死点；●杠杆3被装在机身两侧的弹簧缓冲器

4抬起，5未被压下；●滑块