《通用压力机概述》PPT课件

冲压与塑压设备 通用压力机 通用压力机 第一节 概述 第二节 曲柄滑块机构 第四节 辅助装置 第五节 压力机的选择、使用与维修 第三节 离合器、制动器、电动机及飞轮 通用压力机是 曲柄压力机 的一种； 广泛用于 冲裁 、 弯曲 、 拉深 、 翻边 等工序； 通用压力机是冲压设备中最基本和应用最广泛的 设备。 简 介 一、 冲压加工 与通用压力机 二、 通用压力机的 工作原理和 结构 三、 通用压力机的 分类和 特点 四、 通用压力机的 技术参数 五、 通用压力机 型号的表示方法 六、 通用压力机 的 结构形式 概 述 1. 成形设备为成形工艺服务，成形技术又推动成形设 备的发展 2. 材料、模具、工艺、设备等因素相互作用，相互影 响 3. 目前主要有金属成形设备和非金属成形设备二大类 金属成形设备：锻压设备，铸造设备 非金属成形设备：塑料设备，橡胶设备等 冲压加工与通用压力机 冲压加工是在 冲压设备 上 ， 通过 冲压模具 对毛坯施加压力 ， 使材料产生 分离 或 ,成形 ， 得到 预定制件的形状和尺寸 的一种加工工艺方法。 分离 （ 冲裁 ） 工序包括落料、 冲孔、 切断、 剖切、 切边 、 切舌、 整修、 精冲等。 成形 （ 塑变 ） 工序包括弯曲、 拉深、 胀形、 扩口、 缩口 、 旋压、 压印、 整形、 翻边等工序。 1. 冲压加工 冲压设备的 公称压力 要大于冲压工序所需要的 变形力 ， 同时设备的 冲压变形功 也能够满足冲压工序的要求。 冲压设备的 工作行程 要保证冲压毛坯能够放入冲压模具 内，并顺利进行冲压，冲压结束后又能顺利地从模具内 取出制件。 2. 冲压加工对冲压设备的基本要求 冲压设备的 工作速度 首先要符合冲压变形速度的要求， 又能满足生产效率的要求。 冲压设备的 装模高度 要与模具的闭合高度相协调。 冲压设备的 滑块和工作台垫板尺寸 ，要保证模具正确安 装和可靠工作，同时工作台垫板孔又能顺利卸料。 2. 冲压加工对冲压设备的基本要求 JB23 - 63 型压力机的工作原理 电动机 1 通过小带轮 2 和传动带把 能量和速度 传给大带 轮 3， 再经过传动轴和小齿轮 4、 大齿轮 5 传给曲轴 7。 连杆 9 上端装在曲轴上 ， 下端与滑块 10 连接 ， 通过曲轴 上的曲柄把 旋转运动 变为滑块的 往复直线运动 。 冲压模具的上模 11 装在滑块上 ， 下模 12 装在垫板 13 上。 当板料放在上模 11、 下模 12 之间时 ， 即可以进行 冲裁 或成形加工 。 JB23 - 63 型压力机的工作原理 曲轴 7上装有离合器 6和制动器 8， 只有当离合器 6 和大齿 轮 5啮合时 ， 曲轴 7 才开始转动。 曲轴停止转动可通过离合器与齿轮脱开啮合和制动器制动 实现 ， 当制动器制动时 ， 曲轴停止转动 ， 但大齿轮仍在曲 轴上旋转。 压力机在一个工作周期内有负荷的工作时间很短 ， 大部分 时间为无负荷的空程运转。 为了使电动机的负荷均匀 ， 有效地利用能量 ,， 带轮 3起着 用来 储存能量的飞轮作用 。 JB23 - 63 型压力机的工作原理 J31 - 315 型压力机的工作原理 J31 - 315 型压力机的工作原理 工作机构采用了偏心齿轮驱动的曲柄连杆机构 ， 即在最末 一级齿轮上铸有一个偏心轮 ， 构成偏心齿轮 ， 偏心齿轮 9 由小齿轮 8 带动 ， 绕心轴 10 旋转 ， 带动套在 偏心齿轮上的连杆 12 摆动 ， 连杆驱动滑块 13 上下运动 ， 实现冲压加工。 压力机上还装有液压气垫 18， 在拉深时起压边作用或在 冲裁卸料时顶出制件。 1. 工作机构 即曲柄滑块机构 (或称曲柄连杆机构 )，它由曲轴、连 杆、滑块等零件组成，其作用是将曲柄的旋转运动转变为滑块 的直线往复运动，再由滑块带动模具工作。 2. 传动系统 包括齿轮传动、带传动等机构，起能量传递作用和 速度转换作用。 3. 操纵系统 包括离合器、制动器等部件，用以控制工作机构的 工作和停止。 4. 能源系统 包括电动机、飞轮。 5. 支承部分 主要指机身，把压力机所有部分联结成一个整体。 6. 辅助系统和装置 如润滑系统、 过载保护装置以及气垫等。 通用压力机的工作原理和结构 通用压力机的分类和特点 按压力机机身结构形式不同 ， 分为开式压力机和闭 式压力机。 开式压力机的机身呈 “ C” 形 ， 机身前面和左右面 敞开 ， 冲压操作比较方便 ， 但机身刚度较差 ， 受载 后易变形 ， 对模具寿命有影响 ， 因此多用于 4 000 kN 以下的中小型压力机。 按机身结构形式分 按机身结构形式分 开式机身背部无开口的称为开式单柱压力机 ； 开式机身背部有开口的称为开式双柱压力机 ； 双柱机身除左右方向便于送料、 卸料外 ， 还可进行 前后方向的送料、 卸料 ； 开式机身按机身能否倾斜分为可倾机身和不可倾机 身 ； 按机身工作台是否可以上下移动分为固定台机身和 活动台机身。 按机身结构形式分 闭式压力机机身为框架结构 ， 其机身前后敞开 ， 两 侧封闭 ， 机身刚度大 ， 适用于大中型压力机。 闭式压力机按机身结构不同又分成整体式压力机和 组合式压力机。 组合式机身由上横梁、 立柱、 工作台和拉紧螺柱等 组合而成。 按机身结构形式分 曲柄轴（曲轴）式压力机； 偏心轴式压力机； 曲拐轴式压力机； 偏心齿轮式压力机。 按曲轴结构形式分 按曲轴结构形式分 通用压力机曲轴结构形式 a)曲柄轴式 b)偏心轴式 c)曲拐轴式 d)偏心齿轮式 1 支承颈 2 曲柄臂 3 曲柄颈 4 连杆 5 曲拐颈 6 心轴 7 偏心齿轮 单动压力机 一个滑块，适合于冲裁、弯曲和中 小型拉深； 双动压力机 二个滑块，外滑块压料，内滑块拉 深，适于大型拉深； 三动压力机 三个滑块，可以完成相反方向的 拉深。 按压力机滑块数量和作用分 按压力机连杆数量分 固定工作台压力机 ； 可倾工作台压力机 ； 升降工作台压力机 ； 可移动工作台压力机 ； 回转工作台压力机。 按压力机工作台特点分 压力机的技术参数反映了压力机的工艺能力、 所能加工制件 的尺寸范围以及有关生产率指标 ,同时也是选择、 使用压力 机和设计模具的重要依据。 1. 公称压力 2. 滑块行程 3. 滑块行程次数 4. 压力机装模高度和封闭高度 5. 压力机工作台面尺寸及滑块底面尺寸 6. 漏料孔尺寸 7. 模柄孔尺寸 8. 立柱间距离 等 通用压力机的技术参数 指滑块至下止点前某一 特定距离 时 ， 或者说曲柄旋转到离 下止点前某一 特定角度 时 ， 滑块所能承受的最大作用力 ， 。 称为 公称压力 ， 压力机公称压力的单位是 kN。 特定距离 ： 公称压力行程或额定压力行程或名义压力行程 ； 特定角度 ： 公称压力角或额定压力角或名义压力角。 例如 J31 - 315型压力机的公称压力为 3 150 kN， 是指滑 块离下止点前 10.5 mm(相当于公称压力角为 20 )时滑块 上所容许的最大作用力。 技术参数：公称压力 技术参数：公称压力 曲线表明： 随着曲柄转角 的变化，滑块上所允许的 作用力也随之改变。 因此 选用压力机时制件变形抗 力曲线必须全都位于阴影 线之内。 目前 ， 公称压力已经系列化 。 例如有 40 kN、 63 kN、 100 kN、 160 kN、 250 kN、 400 kN、 630 kN、 1 000 kN、 1 600 kN、 2 500 kN、 3 150 kN、 4 000 kN 等。 技术参数：公称压力 指压力机滑块从上止点到下止点所经过的距离 ， 它是曲柄 半径的两倍 ， 或是偏心齿轮、 偏心轴销偏心距的两倍。 反映了模具的开启高度 ， 即压力机工作长度的大小 ， 滑块 行程的单位是 mm； 如 JB23 - 63 型压力机的滑块行程为 100 mm， J31 - 315 型压力机的为 315 mm， J23 - 10A 压力机的滑块行程可以在 16 140 mm 之间调 节。 技术参数：滑块行程 指滑块每分钟从上止点到下止点 ,然后再回到上止点的往复 次数。 滑块行程次数的高低反映了压力机冲压的生产效率。 滑块行程的动作方式可以是单动 ， 也可以是连续动作。 在连续动作时 ， 通常认为 大于 30 次 / min， 人工送料很难配 合好 ， 因此滑块行程次数高的压力机只有安装自动送料装置 ， 才能充分发挥压力机的效能 ,否则难以实现高生产率。 技术参数：滑块行程次数 滑块行程次数越高 ， 冲压变形的速度也越快。 对于有变形速度限制的拉深成形来说 ， 冲压速度越快 ， 越易 造成拉深破裂 ， 废品率增高 。 因此 ， 应该根据不同材料的拉深速度要求 ， 正确选择滑块行 程次数。 技术参数：滑块行程次数 装模高度指压力机滑块处于下止点位置时 ， 滑块下表面到 工作垫板上表面的距离 ， 调节的距离称为装模高度调节量 (H)。 J31 - 315 型压力机最大装模高度为 490 mm， 装模高度调 节量为 200 mm。 封闭高度是指滑块在下止点时滑块下表面到工作台上表面的 距离。 压力机装模高度尺寸表示压力机允许安装模具的高度尺寸范 围 ， 是模具设计时考虑的重要工艺参数。 技术参数：压力机装模高度和封闭高度 压力机工作台面尺寸 A B 与滑块底面尺寸 J K 是 与模座平面尺寸有关的工艺尺寸 ， 表示压力机允许安 装模具的水平尺寸大小。 对于闭式压力机这两项尺寸大致相同 ， 而开式压力机 的 J K A B。 技术参数：压力机工作台面尺寸和滑块底面尺寸 当制件或废料由下模向下漏料时 ， 工作台或工作台垫板漏料 孔的尺寸应使制件或废料顺利漏下。 漏料孔的形状有圆形、 长方形和圆形与长方形的复合形状 三种。 工作台垫板漏料孔尺寸小于工作漏料台孔尺寸。 当模具下模需要安装通用弹顶器时 ， 通用弹顶器的外形尺寸 应该小于漏料孔尺寸。 技术参数：漏料孔尺寸 中小型压力机的滑块底面都设有模柄孔 ， 它是用于安装固定 上模和确定模具压力中心的。 当模具用模柄与滑块相连时 ， 滑块模柄孔的直径和深度应与 模具模柄尺寸相协调。 中小型压力机模柄孔的形状有圆柱形和方柱形。 大型压力机的滑块上没有模柄孔 ， 滑块底面设有 T 形槽安装 固定上模。 技术参数：模柄孔尺寸 立柱间距离是指双柱式压力机两个立柱内侧表面的距离。 对于开式压力机 ， 立柱间距离尺寸直接影响由前向后送 料时条料的宽度 ， 以及冲压接料机构的尺寸和安装位置。 对于闭式压力机 ， 也称为导轨间距离 ， 其尺寸限制了模 具的外形尺寸。 技术参数：立柱间距离 还有压力机 许用负荷曲线图 、 喉口深度 、 滑块顶杆横梁过 孔尺寸 、 气垫尺寸 、 电动机功率 、 气源压强 等工艺技术参 数 ， 它们也是设计模具所必须考虑的。 在模具设计时 ， 仅仅依靠设计手册查阅技术参数是 不够的 ， 必须查阅压力机样本说明书 ， 才能够得到 确切的、 全面的工艺技术参数 。 通用压力机的技术参数 压力机与模具安装尺寸有关的结构参考图 F F 滑块模柄方孔尺寸 R 滑块中心至机身内侧距离 H1 工作台垫板厚度 D 工作台垫板端料孔尺寸 a b 工作台漏料孔尺寸 A B 工作台面尺寸 M 连杆调节长度 H 压力机最大装模高度 H2 压力机最小装模高度 J K 滑块底面尺寸 l 滑块模柄 (高 )孔深度 HM 模具闭合高度 l1 模柄长度 s 滑块行程 通用压力机型号的表示方法 按照国家行业标准 (JB/T-9965-1999)锻压设备型号编制方法 的规定，锻压设备的型号由锻压设备名称、 结构特征、 主 参数等项目的代号组成，用汉语拼音字母和阿拉伯数字表示。 第一部分是类代号。 “ J” 是机械压力机类代号 ， 是机械压 力机中 “机” 字汉语拼音的第一个字母 ， 用汉语拼音正体大 写字母表示。 锻压设备共分 8 类 ， 另外 7 类是 ： 液压机 ( Y)、 自动锻压机 (Z)、 锤机 (C)、 锻机 (D)、 剪切机 (Q)、 弯曲校正机 (W)、 其 他 ( T )。 JB23 - 63A 的含义 第二部分是变形设计代号。当基本型号的主参数相同 ， 而次 要参数不同时 ， 称为变形设计 ， 以 A、 B、 C 表示。本例 “ B” 表示第二次变形设计。 第三部分是组、 型代号 (见表 2 - 1 )。本例 “ 23” 表示结构 特征是开式可倾压力机。 JB23 - 63A 的含义 第四部分是通用特性代号。用汉语拼音正体大写字母表示。 分别为数控 ( K )、 自动 ( Z)、 半自动 (B)、 高速 (G)、 精密 (M)、 气动 (Q)等。 本例为通用压力机 ， 无特性代号。如 J92K - 25 表示 250 kN 数控压力机。 JB23 - 63A 的含义 横线后面的第五部分是设备的主参数。通用压力机的主参数 是公称压力 ， 用法定计量单位“ kN” 的 1 10 表示。 此例的 “63” 表示公称压力为 630 kN。 第六部分表示改进设计代号。以 A、 B、 C 表示。当压力 机的结构和性能做了改进时 ， 称为改进设计。 本例的 “ A” 表示第一次改进设计。 JB23 - 63A 的含义 通用压力机的动力传动系统 ， 一般由电动机、 带传 动、 齿轮传动、 传动轴、 曲轴等零部件组成。 通用压力机的结构形式 上传动与下传动 压力机的动力传动系统在工作台之上 ， 称为上传动 ； 动力传动系统在工作台之下称为下传动。 压力机动力传动系统的布置方式 下传动的优点是 ： 1. 压力机重心低 ， 运动平稳 ， 能减少噪音和振动 ， 劳动条件好。 2. 下传动压力机地面以上高度小 ， 适宜高度较低的厂房。 3. 下传动可以使滑块高度和导轨长度增大 ， 从而提高滑块运动精度 ， 保 证冲压件质量 ， 延长模具寿命。 4. 下传动压力机工作载荷主要由拉杆和工作台承受 ， 使立柱和横梁的受 力状况得到改善。 下传动的缺点是 ： 1. 压力机平面尺寸较大 ， 压力机质量比上传动的大 10% 20%， 造价高 。 2. 动力传动系统置于地坑之中 ， 检修不方便。 下传动的优缺点 上传动压力机与下传动压力机相比 ， 优点是 ： 1. 重量较轻 ， 成本低。 2. 安装和维修较方便。 3. 地基较简单。 上传动的缺点 ： 1. 压力机地面高度较大 ， 运行不够平稳。 现在的通用压力机多数为上传动。 上传动的优缺点 动力传动系统的曲轴安放于平行压力机正面的称为平行安放 。曲轴安放于垂直压力机正面的称为垂直安放。 平行安放时 ， 曲轴和传动轴都较长 ， 受力点和轴承的跨距较 大 ， 受力情况不好 ， 增大压力机正面尺寸 ， 机构不紧凑 ， 外 形不美观。 近代设计的大中型压力机多采用垂直安放 ， 以减小压力机正 面尺寸 ， 便于多台压力机连成机械化生产线。 现在小型压力机也开始采用这种安放形式。 曲轴的平行安放和垂直安放 齿轮有安放于机身之外和机身之内两种情况 ， 齿轮放于机 身之外称为开式安放 ， 齿轮放于机身之内称为闭式安放。 闭式安放的齿轮工作条件较好 ， 外形较美观 ； 如果齿轮安放在油池之内 ， 则可大大降低齿轮传动的噪音 ， 但安装和维修不方便。 大型压力机多采用闭式安放。 开式安放的齿轮工作条件恶劣 ， 传动噪音大 ， 污染环境。 齿轮的开式安放和闭式安放 曲轴由一个大齿轮传动的称为 单边传动 。 由两侧两个大齿轮传动的称为 双边传动 。 双边传动的齿轮尺寸可减小 ， 传动系统总体尺寸减小 ， 改 善曲轴受力条件。 双边传动齿轮多 ， 安装调整困难 ， 如果制造装配精度不高 ， 还会造成传力不均匀的现象。 齿轮的单边传动和双边传动 在冲压工作行程中 ， 飞轮释放能量使其转速有所下降 ， 而 在压力机空程运转时电动机能使飞轮的转速迅速升高 ， 恢 复能量。 在曲柄压力机传动中 ， 飞轮的惯性拖动的扭矩占总扭矩的 85%以上 ， 故没有飞轮电动机就不能正常工作。 电动机和飞轮 通用压力机的离合器有刚性离合器和摩擦离合器两种。 对于单级传动的压力机 ， 由于刚性离合器不宜在高速下工 作 ， 所以离合器和制动器只能安置在曲轴上。 摩擦离合器与飞轮通常安装在同一传动轴上 ， 制动器的位 置和离合器同轴。 对于多级传动的压力机 ， 摩擦离合器可以安装在低速轴上 ， 也可以安装在高速轴上。 低速轴的扭矩大 ， 要增大离合器的尺寸。 离合器和制动器的位置