塑性成形设备-25-曲柄压力机.ppt

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1,2.5 专用曲柄压力机 2.5.1 冷挤压压力机 2.5.2 拉深压力机 2.5.3 热模锻压力机,2,2.5.1 冷挤压 压力机 AIDA: 日本会田,3,4,冷 挤 压 件,5,冷 挤 压 模 具,6,冷 挤 压 模 具,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。,8,2、 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。,9,3、 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。,10,4) 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)。 ,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,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,13,2) 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,14,偏心式 压力肘杆式 拉力肘杆式,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?,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,17,2、 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。,18,19,2) 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。,20,3) 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。,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,22,1、 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)。,23,24,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。,25,2) J87-400 型冷挤压机主传动过程,26,3) 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,27,28,2、 J88-100 型拉力肘杆式冷挤压力机 1) 传动原理与滑块结构,29,30,31,2) 下顶料 装置和 过载保 护装置,32,33,四、冷挤压机参数与选用 1、 机械式冷挤压机的型号 J 为组别:组别8为挤压机; 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; 为公称压力。,34,2、 液压式冷挤压机的型号 Y 为组别:组别6为挤压机; 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; 为公称压力。,35,3、 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,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,37,2.5.2 拉深压力机,38,单 动 压 力 机 拉 深,39,双动压力机拉深,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;,41, 恒力压边(氮气弹簧,也叫氮气缸)。,42,2、 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。,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。,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,45,3、 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,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。,47,2、 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?,48,双动压力机拉深,49,注意:内外滑块行程不相等!,50,2)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。,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,52,2、 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,53,3) 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,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,55,1) 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。,56,2) 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。,57,原理,58,3) 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。,59,注意:增压缸的工作原理,60,4) 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),61,2、 J44-80型下传动 双动拉深压力机,62,63,64,65,七、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。,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。,67,在双动压力机上,压边圈可兼作拉深筋。,68,2.5.3 热模锻压力机,69,70,71,72,一、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。,73,2、 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。,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,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;,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。,77,78,79,2、 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。,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。,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?,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。,83,2) 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(63000 KN以上)。,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?,85,1、 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?,86,87,3) 调节过程(见图) 4) 需要注意的问题 主楔水平分力的平衡 角和角的协调:大则主楔所受 到的水平分力大,此时应减小角。,88,5) 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。,89,2、 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。,90,注意: 连杆短而粗,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。,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。,93,1、 上顶件机构(注意:顶出行程很小),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。,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; 滑块上行,立即顶料。,96,2、 下顶件机构(注意:顶出行程很小) 1) 分类 机械式(应用最广) 液压式 气动式 2) 要求 在顶出料后,要停留一段时间,以便夹持锻件。,97,液压式体积小,气动式体积大。,98,99,3) 顶料过程 曲轴上凸轮驱动,顶件轴11另一端有 一个宽度足够的摆架10,可并排布置 多根下顶件杆; 螺母 6调节顶件起始位置; 气缸12控制顶件杆在最高位置的停留 时间。,100,六、压力机过载(闷车)原因及其解除 1、 造成闷车的原因 设备选用不当; 模具调整不当; 锻件温度过低; 模具上留有硬性异物,等。 闷车造成滑块不能通过下死点、离合器摩擦材料损坏,严重影响设备寿命。,101,2、 解脱方法 1) 加大气压打反车。 使电动机反转,待飞轮反转达到额定 转速后关闭电动机; 用专用空气压缩机将离合器的进气压 力提高一倍左右(1-1.2MPa),离合 器强力接合,利用飞轮惯性将滑块退 出。,102,2) 锤击楔形工作台,或用强力调节装置,移 动调节楔块,使工作台下降。 3) 采用液压螺母预紧机身的压力机,通过液 压螺母使机身卸载。 4) 某些压力机的装模高度调节机构兼有预防 过载和解脱闷车的作用,起动此种机构即 可。 5) 现有办法不能解脱闷车切割模具!,103,上一章当前:第二章下一章,
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