金属压力加工设备课件

3.2金属压力加工设备一、锻造设备二、冲压设备金属压力加工分为锻造和冲压两大类加工方法锻造

利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，以便获得具有一定机械性能、形状和尺寸的锻件的加工方法铸锭和棒料冲压

靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件的加工方法

热轧和冷轧的钢板和钢带

冲压件与锻件相比，具有薄、轻、均、强的特点。

锻造和冲压都属于塑性加工性质，统称为锻压。

锻压设备包括各种锻锤、各种压力机和其他辅助设备。主要有成型用的锻锤、机械压力机、液压机、螺旋压力机和平锻机，以及校正机、剪切机、锻造操作机等辅助设备

按照我国锻压机械分类方法，锻压机械的型号表示方法如图4－18所示。JB21-60：J—机械压力机；B—第二次改型；21—开式固定台；60—主参数公称压力60KN

J31-315：J—机械压力机；31—闭式单点压力机；315—主参数公称压力3150KN表4—4通用锻压设备的类别代号

类别

机械压力机液压机

线材成形自动机锤锻剪切机

弯曲校正机其他字母代号JYZCDQwT表4—7锻压机械通用特性代

特性名称数控自动液压气动高速精密代号KZYQGM【链接】Y在金属切削机床中代表的是齿轮加工机床；在电动机中代表的是鼠笼式异步电动机；在通用锻压设备的类别代号中代表液压机，在锻压机械通用特性代号中代表液压。【例题·单选题】某压力机型号为JB21-60，以下关于该压力机的说法中，错误的是（）。

A.最大压力为60kN

B.第二次改型

C.是开式压力机

D.固定台压力机一、锻造设备（一）锻锤

由重锤落下或强迫高速运动产生的动能对坯料做功，使之塑性变形的机械。1.空气锤

空气锤的规格以空气锤落下部分的质量来表示。锻锤产生的打击力，一般是落下部分质量的1000倍左右。

2.蒸汽—空气锤

使用600–900kPa的蒸汽或压缩空气作为动力。用来生产大中型锻件。蒸汽—空气锤可分为自由锻锤和模锻锤（二）机械压力机

机械传动机构将电动机的旋转运动转变为滑块的直线往复运动，对坯料进行加工的锻压设备。常用的机械压力机有热模锻曲柄压力机、摩擦压力机和水压机。1.热模锻曲柄压力机

工作时，滑块到下止点位置时速度最慢，所产生的压力最大，压力机的能力即以此时的压力表示，一般为2MN～120MN（200～12000t）热模锻曲柄压力机的结构有以下特点：（1）热模锻曲柄压力机作用于锻件上的是静压力而不是冲击力，且变形力由机架承受，不传给地基；（2）热模锻曲柄压力机是机械传动，工作时滑块行程大小不变，行程取决于曲柄的尺寸；（3）机身刚度大，导轨与滑块的间隙小，装配精度高，因此能保证上下模准确地合在一起，不产生错动；（4）工作台设有顶料装置，模锻结束后，锻件被自动顶出

优点：工作时振动小、噪声小、加工精度高，生产率高。

缺点：结构复杂，造价高。

适应于大批量生产，大、中型工厂才有条件使用

2.摩擦压力机

摩擦压力机的规格：用公称工作压力来表示。一般摩擦压力机的工作压力小于3.5MN（350t），最大的可达25MN。

加工特点：摩擦压力机无固定的下死点，对较大的模锻件，可以多次打击成形。

工作平稳，振动比锻锤小得多，不需要很大的基础。

摩擦压力机的优点是：结构简单；制造、维修费用低；对基础、厂房建筑要求低；工艺可能性大。

缺点：生产率低。3.水压机

由三梁（上横梁、下横梁、活动横梁）、四柱、工作缸、回程缸和操作系统组成。水压机规格以静压力表示，一般为8000～120000KN；

优点：工作行程大，在全过程都能对工件施加最大工作压力，能有效地锻透大断面工件；

静压力作用在工件上，没有巨大的冲击和噪声，避免了地基及建筑物基础的震动；劳动条件好，环境污染小【例题·单选题】水压机工作空间大，工艺灵活方便适于（）锻造。

A.小型锻件

B.大型锻件

C.复杂锻件

D.各种锻件二、冲压设备

（一）剪板机（剪床）

使用剪切的方法，使板料分离。剪板机用作生产中剪切直线边缘的板料、条料和带料，为下一步冲压工序提供毛坯。

1.剪板机的分类

按工艺用途和结构类型分类

按照传动方式的不同分为机械传动式和液压传动式。

按照上刀片与下刀片的相对位置，分为平刃剪切和斜刃剪切

平刃剪切无扭曲变形，剪切质量好，但剪切力大。平刃剪切剪板机的传动方式多为机械传动，多用于小型剪板机和薄板下料。斜刃剪切质量不如平刃剪切，有扭曲变形。但是剪切力和能量消耗比平刃剪切要小，故在大、中型剪板机中采用。按照刀架运动方式，分为直线式和摆动式和直线式相比，摆动式剪切机上、下剪刃之间的摩擦和磨损较小，刀片变形小，剪切精度高。摆动式剪切机主要用于板厚大于6mm，板宽不大于4000mm的剪板机。

2.剪板机的技术参数

剪板机的主参数以剪切厚度和剪切板料宽度来表示。剪板机的主要技术参数有：可剪板厚国内外剪板机的最大剪切厚度多为32mm以下。可剪板宽

沿着剪板机剪刃方向，一次剪切完成板料的最大尺寸。目前剪板宽度为6000mm的剪板机已经比较普遍，最大剪板宽度已达10000mm。剪切角度

剪切机上下刃口间的夹角称为剪切角，一般为0.5°～4°。一般都采用较小的剪切角度。行程次数

机械传动的小型剪板机，一般每分钟达50次以上。【例题·多选题】剪扳机的主要技术参数包括（）。

A.可剪板厚度

B.可剪板宽度

C.剪切角度

D.剪切力

E.行程次数（二）剪切冲型机

又称振动剪切机，通过曲柄连杆机构使刀杆做高速往复运动，带动冲头进行剪切。行程次数由每分钟数百次到数千次不等

振动剪切机是一种万能板料加工设备，刀杆上的冲头能沿着划线或板样对被加工板料逐步进行直线或曲线剪切。此外，增加机构与模具，还可以进行折边、冲槽、压筋、切口、成形、翻边等工作。（三）通用压力机

通用压力机按机身结构形式分为开式压力机和闭式压力机。1.开式压力机：也称为冲床，工作台三面敞开，便于操作，但刚度较差、变形较大，影响模具寿命，多用于小吨位压力机。可用于切断、冲孔、落料、弯曲、拉伸、成形等。

由于压力机工作台面尺寸大小有所不同为了保证滑块的运动良好，分别有一个连杆、两个连杆、四个连杆的压力机，简称为单点、双点、四点压力机。

此外，压力机按曲轴位置可分为纵放式和横放式；按工作台结构可分为固定台、可倾式和升降台等形式开式固定台压力机的刚性和抗振稳定性好，适用于大吨位。可倾式压力机的工作台可倾斜20°～30°，工件或废料可靠自重滑下。升降台压力机适用于模具高度变化较大的冲孔、切边及弯曲。

2.闭式压力机

机身呈框架形，机身前后敞开，刚性好，精度高，工作台面的尺寸较大，适用于压制大型工件。公称压力多为1600kN～60000kN。冷挤压、热模锻和双动拉深等重型压力机都采用闭式机身。闭式压力机可分为单点、双点和四点；上传动和下传动等形式。3.压力机的主要技术参数：

公称压力

指滑块到达下极限位置前某一特定距离，或曲轴旋转到下极限位置前某一特定角度时，滑块所容许的最大作用力。滑块行程

滑块从上极限位置到下极限位置所走的距离。滑块行程次数