塑性成形设备-25-曲柄压力机

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 2.5.1 冷 挤 压 压 力 机AIDA：日 本 会 田 冷挤压件 冷挤压模具 冷挤压模具 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 。 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 。 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 。 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） 。 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 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 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 偏 心 式 压 力 肘 杆 式 拉 力 肘 杆 式 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 ？ (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 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 。 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 。 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 。 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 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 ） 。 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 。 2） J87-400 型 冷 挤 压 机 主 传 动 过 程 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 2、 J88-100 型 拉 力 肘 杆 式 冷 挤 压 力 机1） 传 动 原 理 与 滑 块 结 构 2） 下 顶 料 装 置 和 过 载 保 护 装 置 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 。 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 。 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 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 2.5.2 拉 深 压 力 机 单动压力机拉深 双 动 压 力 机 拉 深 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 ； 恒 力 压 边 （ 氮 气 弹 簧 ， 也 叫 氮 气 缸 ） 。 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 。 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 。 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 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 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 。 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 ？ 双 动 压 力 机 拉 深 注 意 ： 内 外 滑 块 行 程 不 相 等 ！ 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 。 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 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 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 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 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 。 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 。 原 理 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 。 注 意 ： 增 压 缸 的 工 作 原 理 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 ） 2、 J44-80型 下 传 动 双 动 拉 深 压 力 机 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 。 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 。 在 双 动 压 力 机 上 ， 压 边 圈 可 兼 作 拉 深 筋 。 2.5.3 热 模 锻 压 力 机 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 。 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 。 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 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 ； 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 。 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 。 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 。 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 ？ 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 。 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 ） 。 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 ？ 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 ？ 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 。 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 。 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 。 注 意 ： 连 杆 短 而 粗 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 。 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 。 1、 上 顶 件 机 构 （ 注 意 ： 顶 出 行 程 很 小 ） 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 。 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 。 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 。 液 压 式 体 积 小 ， 气 动 式 体 积 大 。 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 。 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 。 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 。 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 ！ 上 一 章当 前 ： 第 二 章下 一 章