数控压力机.ppt

1、数控步冲压力机,一、数控步冲压力机的用途及特点 数控步冲压力机是利用数控技术对板料进冲孔和步冲的压力机。被冲制的板料固定在工作台上按规定的程序作左右和前后移动和定位，模具安装在压力机转塔内自动调换或安装在模具配接器中手工快速调换，采用单次冲裁方式或步冲冲裁方式冲出不同形状和尺寸的孔及零件。它特别适用于单件小批量生产，它主要由数字控制系统、液压系统、气动系统和机械系统组成。,数控步冲压力机具有以下特点： 1）压力机采用高精度的滚珠丝杠和滚动导轨结构，使其具有较高的运动精度和可靠性 2）压力机上下转盘中装有多副模具，以供加工时自行选用。 3）压力机采用了数控系统，使冲压工作能自动完成。一般只要将零

2、件的冲孔直径、孔位等要求用规定的代码编制成程序，通过纸带输人方式或采用键盘输入方式将程序输入压力机中，压力机就能自动工作。目前许多压力机为了简化程序，在储存器中存储有典型零件程序和图形处理程序，只要调用并输人参数，压力机即可工作。,（4）数控压力机的冲压方式与普通压力机的冲压方式有较大的差异，例如有一批外轮廓较大的零件，如图337所示，按照常规冲法是先剪板下料（周边），然后在压力机上装一副模具，在一批板料上把与模具相对应的孔冲完，再换另一副模具，冲另外一种孔。依此循环，直至冲完所有的孔。这种冲法虽然不用重新制造全套模具，但是板材上下搬动次数较多，换模时间长，劳动强度大。如果在数控压力机上冲孔，

3、只要装夹一次板料，就能把其上的孔全部冲出。其冲压方式是：当一种孔冲好后需要换模时，压力机把装于上下转盘中的另一副模具转至沿块下，移动工作台带动扳料移到所冲位置即可冲孔（图337孔1）。另外还可利用组合冲裁法冲出较复杂的孔（图337孔2、3）或利用分步冲裁法冲出冲孔力大于压力机公称压力的孔。,5）冲压件精度高，定位精度一般在土 015mm， 最高可达上005士007 6）生产率高，与普通冲孔相比，可提高生产率410倍，尤其对单件、小批量生产可提高生产率2030倍。所以很适合多品种、中、小批量或单件的生产。 7）生产准备周期短，且可减少模具设计与制造费用。 8）工人劳动强度低，除去装卸料以外，所有

4、孔均可自动冲出，同时可节省生产的占地面积。,二、数控步冲压力机的类型及主要技术参数 按照主传动驱动方式分为机械式和液压式。按模具的调换方式分为手工快速换模式、 转塔自动换模式和直线移动换模式。按机身形式分为开式和闭式。按移动工作台的布置方式分为内置式、外置式和侧置式。 数控步冲压力机的主要技术参数有公称压力、最大加工板料尺寸、最大板料厚度、最大模具尺寸、工位数和步冲每分钟行程次数等。最大加工板料尺寸为可安装在移动工作台上板料的最大尺寸，最大模具尺寸取决于压力机转塔或模具配接器的有关尺寸。,三、数控步冲压力机结构简介 （）转塔自动换模式数控步冲压力机 如图为 JK9230型转塔自动换模式数控步冲

5、压力机外形图。机身为开式机身，便于操作、调整和维修。 (1)、工作原理 如图220所示，主电动机10通过大小带轮和蜗轮蜗杆，带动曲轴、连杆、杆动作，使滑块3作上下往复直线运动进行冲压。转塔12支承和悬挂在机身上，电液脉冲马达11通过两级锥齿轮和一级直齿轮的传动，使上下转盘同步回转，以选择模具，并用液动定位销6使转盘最终定位，以保证上下模同心。被加工板料用夹钳13夹紧，放置在移动工作台2上。两个电液脉冲马达通过滚珠丝杠-滚珠螺母传动，使工作台纵横向送进，以选择工件冲孔的坐标。,（2）转塔 转塔又称为冲模回转头，结构如图 221所示。上、下转塔 1、 9通过中心轴3、7悬挂和支承在机身的上部和下部

6、，转塔可在中心轴上旋转。在上转塔的上平面和下转塔的下平面各有20个上、下定位孔5、6，以使转塔最终定位。20副上、下模通过上、下模座2、8分别安装在上、下转塔上，通过吊环4来调整上模的高低位置。在上转塔的圆周上有从0到19依次排列的数字，表示模具的编号。下转塔的圆周表面上有20个依次排列的发信头，分别代表某一副模具的编号，借助电器部分读出装置的配合，可以自动选择模具。,模具上模结构如图所示。图a为非圆形刃口凸模，凸模1用螺钉与上模座2固紧，并采用方槽定位。对于直径小于8mm的圆形凸模增加过渡套，如图b所示。上模通过T形头与滑块T形槽联接。下模结构如图下图所示，下模座用三个螺钉紧固，并用压板压紧

7、，以防止向上窜动。,（二）快速换模式数控步冲压力机 图222为快速换模式数控步冲压力机的结构简图。传动系统为机械驱动，机身为开式，移动工作台为内置式。传动原理如下：主电动机14通过传动系统带动曲轴5转动，再通过连杆带动滑块6上下运动。凸模配接器7及凸模装在滑块下面，凹模配接器8及凹模装在机身13的固定工作台上面。移动工作台1和移动支架3固接在一起，由Y向导轨16导向。Y向导轨固接在机身上。当固接在机身上的Y向伺服电动机10转动时，通过减速箱9和齿轮齿条使移动支架和移动工作台一起作Y向（前后）运动。移动支架上装有X向伺服电动机11，通过相应的减速箱及齿轮齿条驱动，使X向导轨2作X向（左右）运动。

8、在X向导轨上装有夹钳12夹固板料。通过夹钳使板料在X向运动。,更换模具大多数采用快速换模装置，图 223为德国通快（TrumPf）公司 TC235型快速换模装置的结构简图。凸模2、凹模5和卸料圈4预先在换模手柄7中装好，然后插入压力机滑块和工作台之间。凸模锁紧缸1、凹模锁紧缸6及卸料圈锁紧缸3的活塞大端腔进油，能过斜面机构将凸模、凹模和卸料圈分别锁紧。拨出换模手柄即完成换模操作。更换模具时间为612S，方便迅速。,冷挤压压力机,一、冷挤压压力机的用途及特点。 用途：冷挤压压力机主要用于在室温条件下对钢或有色金属材料进行挤压、压印等体积变形的冲压工艺。 特点：采用冷挤压工艺方法成形制件，具有零件

9、尺寸精度高、表面粗糙度数值小、节省原材料、生产效率高、零件强度大、硬度高和可成形较复杂的形状及其它工艺方法难以加工的零件。 在冷挤压过程中，单位挤压力大，模具和冷挤压压力机工作负荷大。挤压工艺处理不当时，设备容易出现过载。而且需要的推件力较大。,因此，冷挤压压力机应具有以下特点： l）要具有足够的刚度 冷挤压工艺力大，载荷集中，为保证制件质量和模具寿命，冷挤压压力机必须有足够的刚度。冷挤压压力机的总刚度C （kNMM）与公称压力F的平方根成正比，即 CK F。其中 K称为刚度系数，根据冷挤压压力机的类型选取，偏心式冷挤压压力机的K2835，肘杆式冷挤压压力机的K38。 为保证冷挤压压力机有足够

10、的刚度，机身通常采用铸钢或钢板焊接结构，工作机构采用偏心轴或偏心齿轮代替曲轴并加大连杆与滑块的接触面，以减少工作机构的变形。,（2）要具有足够的能量 挤压成形的工作负荷曲线近似为矩形，挤压全过程需要很大的能量。冷挤压压力机也是利用飞轮来储存和释放能量的，因此冷挤压压力机都设计成大能量的飞轮和选用高转差率电动机。 （3）具有良好的导向精度 在大负荷工作条件下，滑块导向精度对挤压制件质量和模具寿命都会产生很大的影响，因此冷挤压压力机通过加大滑块导向长度与滑块宽度的比值来减少滑块倾斜或采用滚动导轨来保证压力机的导向精度。 （4）合理的挤压速度 根据挤压成形的需要，滑块空程向下和回程时应有较高的速度，

11、而挤压开始时应采用低速，并将这一速度保持到挤压变形过程完毕。一般认为合理的挤压速在0104ms。因此冷挤压压力机的滑块内设有液压缓冲装置。 （5）具有可靠的过载保护装置。,（6）具有可靠的顶料装置 顶料装置及顶料力在顶料动作过程应满足挤压成形过程的需要。 （7）具有对模具进行润滑和冷却的装置 由于挤压时产生大量的热量，冷挤压压力机应具有强制润滑和冷却装置，以保证正常挤压和模具寿命。 二、冷挤压压力机的类型及主要技术参数 冷挤压压力机按驱动方式分为机械式冷挤压压力机和液压式冷挤压压力机。机械式冷挤压机主要用于中、小型零件成形，挤压压力和行程较小，而要求生产率较高。液压式冷挤压机的工作行程较长，在

12、挤压成形过程中保持最高的和稳定的压力，而且挤压工艺参数可以进行调节，适合于挤压行程较大和挤压力较大的零件。目前大量用于生产的是机械式冷挤压压力机。,机械式冷挤压压力机按工作机构分为；曲轴式或偏心式、压力肘杆式和拉力肘杆式等三种。它们的工作原理如图224所示，行程一转角曲线如图225所示：,（）偏心式冷挤压机 偏心式冷挤压机（图224a）结构简单，使用较广，其特点如下： 1）由于滑块基本上是按正弦曲线运动，速度的不均匀性较大，特别是滑块行程较大时速度的不均匀性更甚。 2）机身大多采用焊接结构，从而大大加强了机身的刚度。在工作时，机身的弹性变形小，有助于提高挤压件的精度和模具寿命。 3）滑块的运动

13、精度高，有些挤压机采用塑料导轨，使导轨与沿滑块间隙减小到0 05mm以下。 4）采用了具有缓冲行程的液压超载保险装置，这样使凸模与坯料接触时不发生冲击现象。凸模在开始挤压时只承受总挤压力的25左右的压力，避免了尖峰负荷，使模具寿命提高。,（二） 压力肘杆式冷挤压机 压力肘杆式冷挤压机（图224b）的特点是：滑块在开始挤入时的速度较小，凸模对模具的冲击较小，工作行程中滑块的速度变化较为平缓。但行程受到机构的限制不能很大，挤压时的压力行程（有效行程）也较小，故不宜挤压工作行程较大的零件。 （三）拉力肘杆式冷挤压机 拉力肘杆式冷挤压机（图224c），具有肘杆式冷挤压机的特点，并且滑块速度在工作行程时

14、运行更为均匀，对挤压制件的塑性变形极为有利。由图32可知，拉力肘杆式冷挤压机在接近下止点时行程曲线较平缓即加压时的速度很慢；而偏心齿轮式冷挤压机在接近下止点时行程曲线较陡，即加压时的速度比其它压力机均快。,机械式冷挤压机按传动部分的安装位置还可分为上传动和下传动； 按挤压凸模的运动方向分为立式和卧式。 国产挤压压力机有偏心式下传动挤压机。开式及闭式拉力肘杆式挤压机、卧式曲轴式挤压机等几个品种 表28为部分国产挤压压力机的主要技术参数。（见书P85）,三、机械式冷挤压力机结构简介 J88-100型拉力肘杆式冷挤压力 1传动原理与滑块结构 J88-100型拉力肘杆式冷挤压压力机的传动原理如图226

15、所示，该压力机为底传动，通过带、齿轮减速（二级斜齿圆柱齿轮减速），将主电动机1的能量传递给左右曲柄轴12，使其产生转动，再通过曲柄轴两端的连杆11带动摆杆10，摆杆10的摆动经过左右肘杆9驱动滑块8上下运动，完成挤压工作。由图可知，曲柄、连杆、摆杆、肘杆均为对称设置，受力均匀，传动平稳，滑块工作时所受的载荷均由上述部件承受（这些部件的强度和刚度都比较高），机身只承受侧向力。所以滑块的导向精度较高，能适应挤压工艺的需要。压力机的传动齿轮都封闭在机身内，并采用油浴润滑，所以运动平稳、噪声小、结构比较紧凑。,该压力机为底传动，通过带、齿轮减速（二级斜齿圆柱齿轮减速），将主电动机1的能量传递给左右曲柄

16、轴12，使其产生转动，再通过曲柄轴两端的连杆11带动摆杆10，摆杆10的摆动经过左右肘杆9驱动滑块8上下运动，完成挤压工作,J88100型冷挤压机的滑块结构如图227所示。穿过滑块中部的横轴4两端与肘杆连接，当肘杆运动时就带动滑块作上下运动。滑块由滑块体3及滑块外套5等组成，它有较好的刚度和较长的导向长度。模具夹板1、模具紧固螺钉2用于紧固挤压模的模柄。件11为上预料杆，当滑块回程接近上止点时，上顶料杆被紧固在机身上的螺栓挡住，使它相对滑块向下运动，从而将上模内的制件项出。通过件6、7、8可以调节挤压机的封闭高度，调节过程是：松开锁紧块10和紧固螺母9，转动调节齿轮8、7，使大螺母6转动。滑块

17、体3即可在滑块外套内上、下移动，从而可以改变冷挤压压力机的封闭高度。,2下顶料装置和超载保护装置 如图J88100型冷挤压压力机采用的凸轮控制式下顶料装置。其顶料过程是：当凸轮1转到一定位置时，驱动曲杆2摆动，通过拉杆3使摇臂5转动，从而使下顶杆7向上移动，从下模中顶出制件。下顶料杆7的复位（向下移动）由弹簧4完成。转动调整螺母6可以调节下顶料杆的顶出长度。 如图J88100型冷挤压机的机械式超载保护装置，工作时冷挤压力由肘杆承受，肘杆的弹性变形使装于其上的弓形板簧1的圆弧半径也随之增大。当压力机超载，弓形板簧变形达到一定值时（该值在压力机出厂时经过技术标定，并已调整好弓形板簧和顶杆2的相对位

18、置）顶杆移动使微动开关4动作，通过控制线路切断主电动机电源，使摩擦离合器脱开，制动器制动，起到超载保护作用。,百分表3的作用是通过其读数，并对照压力机上的压力标牌，可查出滑块的受力情况。,二）J87-400型冷挤压压力机 1结构特点与工作原理 图 37为 J87400型偏心式下传动冷挤压压力机的结构总图。该机的特点是： 1）压力行程长（40mm），适合于黑色金属的冷挤压。 2）采用了偏心下传动机构，使压力机重心低、稳定性好、工作时振动小，但占地面积较大。 3）挤压时连杆中心线与模具中心线接近重合，使滑块导轨受侧向力减小，提高了挤压机的刚度和导向精度，减少了模具的磨损，提高了使用寿命。,4）设有

19、液气缓冲与超载保护装置，可以减小凸模与坯料接触时的撞击，避免压力机零件因过载而损坏。 5）装有可靠的顶料装置，顶料行程固定，工作位置可调。 6）封闭高度调节精确，有专门用于指示封闭高度大小的机构，使模具的装机调整极为方便。 7）机身下部的齿轮箱采用油浴润滑，动作平稳，噪声减小。 8）装有挤压力直接读数器、偏心转角读数器、滑块工作行程次数计数器等附属机构。,下图为此压力机的主传动系统简图。它是通过带轮、齿轮的三级减速使装在偏心齿轮上的连杆带动滑块作上下往复运动。,下图为本机的封闭高度调节机构传动示意图。调节电动机在滑块体上，通过二级蜗轮蜗杆减速后使螺母旋转，通过螺杆带动滑块与滑块体相对运动，并通过周转轮系来指示装模高度调节量，它的精度可达001mm。为了防止超过调节范围而发生意外，还设置了过越保护开关。,2缓冲与过载保护装置 J874