冲压与塑料成型设备(模具设计方向)

1、第2章 曲柄压力机,2.1 概述,2.1.3 曲柄压力机的用途和分类,1. 标称压力Fg及标称压力行程Sg,标称压力Fg（或额定压力）：指滑块所允许承受的最大作用力。,标称压力行程Sg（或额定压力行程）：指滑块到达下止点前某一特定距离之内允许承受标称压力，这一特定距离称为标称压力行程。,标称压力角g（或额定压力角）：指标称压力行程所对应的曲柄转角。,标称压力是压力机的主参数，我国压力机标称压力已系列化，如160、 200、250、315、400、500、630、800、1000、1600、2500、3150、4000、6300 kN等。,2. 滑块行程S S等于曲柄半径的2倍。 S大小反映出压

2、力机的工作范围，行程长，则能生产高度较高的零件。,3. 滑块行程次数n 它是指滑块每分钟往复运动的次数。 一般行程次数越大，生产率就越高。 行程次数超过一定数值后，必须配备自动送料装置，否则不可能实现高生产率。,4. 最大装模高度H1及装模高度调节量H1 装模高度：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。 最大装模高度：指装模高度调节装置将滑块调整到最高位置时，对应的装模高度。 最小装模高度：滑块调整到最低位置时的装模高度。 封闭高度：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 。,装模高度和封闭高度均表示压力机所能使用的模具高度。

3、模具的闭合高度应小于压力机的最大装模高度或最大封闭高度。 装模高度调节量H1：指装模高度调节装置所能调节的距离。,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，用“左右前后”的尺寸表示，即图2-9中的 LB 。 滑块下平面，也用“左右前后”的尺寸表示，即图2-9中的ab。 开式压力机所用模具的上模外形尺寸不宜大于滑块下平面尺寸。,6. 工作台孔尺寸 工作台孔尺寸L1B1（左右前后）、D1（直径），如图2-9所示。 工作台孔主要用作向下出料或安装顶出装置的空间。,7. 立柱间距A和喉深C 立柱间距：指双柱式压力机立柱内侧面之间的距离。 喉深是开式压力机

4、特有的参数，它指滑块中心线至机身的前后方向的距离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。 表2-1、表2-2是我国生产的部分通用压力机的技术参数。,2.1.4 曲柄压力机的型号,按照锻压机械型号编制方法（JB/GQ2003-84）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。,有些锻压设备紧接组、型代号后面还有一个字母，代表设备的通用特性，例如J21G-200中的“G”代表“高速”；J92K-250中的“K”代表“数控”。,2.2 曲柄滑块机构,2.2.1 曲柄滑块机构的运动规律

5、,结点偏置机构主要用于改善压力机的受力状态和运动特性，以适应工艺要求。 负偏置机构：滑块有急回特性，其工作行程速度较小，回程速度较大，有利于冷挤压工艺，常在冷挤压机中采用。 正偏置机构：滑块有急进特性，常在平锻机中采用。,结点正置的曲柄滑块机构的运动规律 当曲柄以角速度等速转动时，滑块的位移S、速度、加速度是随曲柄的转角的变化而改变的。 滑块位移S与曲柄转角之间的关系： 整理得,一般R/L1/3，对于通用压力机，R/L一般在0.10.2范围内，则 则有 对S求导，得滑块速度公式,式中速度v向下为正。,对求导，得滑块加速度公式 式中，是滑块加速度，向下方向为正（m/s2）。,根据上述公式可作出滑

6、块的位移S、速度、加速度a随曲柄转角变化的曲线，称为曲柄滑块机构的运动线图。,滑块的速度直接影响加工的变形速度和生产率，因而它也受工艺的合理速度的限制。,2.2.2 曲柄压力机滑块许用负荷图,为了不使压力机超载，规定了曲柄压力机滑块许用负荷图，它表明压力机在满足强度要求的前提下，滑块允许承受的载荷与行程s（或曲柄转角）之间的关系。,2.2.3 曲柄滑块机构的结构,1. 曲柄滑块机构的驱动形式 曲轴式 曲拐式 偏心齿轮式,（1）曲轴驱动的曲柄滑块机构,机构组成：由曲轴9、连杆（连杆体7和调节螺杆6）和滑块2组成。 特点： 曲柄半径一般为定值，滑块行程不可调。 曲轴既受弯矩，又受扭矩作用，且不断变

7、化。 大型曲轴锻造加工难，在大型压力机上应用受限。,（2）曲拐驱动的曲柄滑块机构,机构组成：由曲拐轴5、偏心套6、调节螺杆2、连杆体3和滑块1组成。 特点： 便于调节行程且结构较简单，但由于曲柄悬伸，受力情况较差。 主要在中、小型机械压力机上应用。,（3）偏心齿轮驱动的曲柄滑块机构,机构组成：由偏心齿轮9、芯轴10、调节螺杆7、连杆体8和滑块6组成。 特点： 芯轴只承受弯矩，受力比曲轴好，且刚度较大。 偏心齿轮的铸造比曲轴锻造容易解决。 偏心齿轮机构常用于大中型压力机。,2连杆结构及装模高度调节机构,为适应不同闭合高度模具的安装，一般通过连杆长度或连杆与滑块的连接件的调节，以达到调节装模高度的

8、目的。 调节方式分为手动调节和机动调节两种。手动调节适用于小型压力机，大、中型压力机则采用机动调节。,（1）球头式连杆 连杆由连杆体7和调节螺杆6组成，用扳手转动调节螺杆，即可调节连杆长度。 为了防止装模高度在冲压过程中因松动而改变，设有锁紧装置。,图2-19所示也是球头连杆，与图2-16不同的是，它的装模高度采用机动调节。 球头式连杆结构较紧凑，压力机高度可以降低，但连杆的调节螺杆容易弯曲，且球头加工也较困难。,（2）柱销式连杆 如图2-20所示，连杆3是个整体，其长度不可调节。 当驱动蜗杆蜗轮转动时，滑块即可相对调节螺杆上下移动，达到调节装模高度的作用。 柱销式连杆结构没有球头式紧凑，但加

9、工较容易。柱销承受很大的弯矩和剪切力，大型压力机不宜采用柱销式连杆结构。,（3）柱面式连杆 工作行程时，连杆端部柱面与滑块接触，传递载荷；销子只在回程时承受滑块的重量和脱模力，大大减轻了销的负荷，销的直径可以减小许多。,（4）三点传力柱销式连杆 在调节螺杆与柱销配合面上多了一个中间支点，工作载荷通过三个支点传给柱销，再传给连杆，柱销的弯矩和剪切力大为减小。 三点传力柱销式连杆既保持了柱销式连杆加工容易的优点，又解决了柱销受力状态恶劣的问题，便于在中、大型压力机上应用。,（5）柱塞导向连杆 连杆不直接与滑块连接，而是通过一个导向柱塞5及调节螺杆6与滑块连接。 优点： 偏心齿轮可被密封在机身的上梁

10、中浸油润滑，减少齿轮的磨损、降低传动噪声。 导向柱塞在导向套筒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。 广泛应用于大中型压力机。,3滑块与导轨结构,压力机的滑块是一个箱形结构，它的上部与连杆连接，下面开有“T”型槽（图2-19）或模柄孔（图2-16），用以安装模具的上模。,为保证滑块的运动精度，滑块的导向面应尽量长，即滑块的高度要足够高，滑块高度与宽度的比值，在闭式单点压力机上约1.081.32，在开式压力机上则高达1.7左右。,除了增大导向长度来保证滑块的运动精度外，导轨的形式也是影响滑块运动精度的一个重要因素。,在开式压力机上，目前绝大多数采用成双对称布置的90V形导轨（图2-16）。,矩形导轨，其导向精度高，而摩擦损失小，但间隙调整比V形导轨困难。 国内外高性能压力机均采用这一形式。,在闭式压力机上，大多数采用四面斜导轨。 其四个导轨均可通过各自的一组推拉螺钉进行单独调整，因而能提高滑块运动精度，但调节困难。,八面平导轨：八个导轨面可以单独调节，每个调节面都有一组推拉螺钉。这种结构导向精度高，调节又方便。 高速压力机上滑块导向还有采用滚针加预压负载的结构，消除了间隙，可以保证滑块进行高速精密运转。,2.4 机身,2.4.1 机身的结构形式,机身结构：分开式机身和闭式机身两类，它决定于使用时的工艺要求和