专用曲柄压力机分析课件

1 1第六节 专用曲柄压力机一、拉深压力机二、冷挤压压力机三、热模锻压力机1第六节 专用曲柄压力机2 2一、拉深压力机2一、拉深压力机3 3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。3拉深变形过程的力、能特点：图图2-8 单动压力机（左）、双动压力机（右）单动压力机（左）、双动压力机（右）图2-8 单动压力机（左）、双动压力机（右）5 5单动压力机拉深5单6 6双动压力机拉深6双动压力机拉深7 7（一）双动拉伸压力机的工艺特点（一）双动拉伸压力机的工艺特点工作时外滑块比内滑块提工作时外滑块比内滑块提前前10 15压住坯料压住坯料，内滑块大约在，内滑块大约在82时开始拉深，到时开始拉深，到=0时拉深结束。回程时时拉深结束。回程时外滑外滑块比内滑块滞后块比内滑块滞后10 15。7（一）双动拉伸压力机的工艺特点工作时外滑块比内滑块提8 8当内滑块回到上死点时，外滑块已经超过上死当内滑块回到上死点时，外滑块已经超过上死点而向下走了一段距离，这段距离称为点而向下走了一段距离，这段距离称为导前行导前行程程，约等于滑块行程的，约等于滑块行程的0.1-0.15，导前导前量量也不能太大，要保证能从凹模中取出工件。也不能太大，要保证能从凹模中取出工件。双动拉深压力机也装有气垫，可在拉深结双动拉深压力机也装有气垫，可在拉深结束后顶出工件，由于外滑块在回程时比内滑块束后顶出工件，由于外滑块在回程时比内滑块滞后滞后1015，为了避免在这，为了避免在这10 15范围范围内气垫将工件顶坏，气垫应安装有回程滞后装内气垫将工件顶坏，气垫应安装有回程滞后装置，使它与外滑块同步上升。置，使它与外滑块同步上升。8当内滑块回到上死点时，外滑块已经超过上死点而向下走了一段距9 9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。9双动拉深压力机的用途及特点:10102、工艺特点：1）有内、外两个滑块，分别实现压边和拉深，压边稳定可靠；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。102、工艺特点：2）外滑块在下死点处压边，对工件1111（二）双动拉深压力 机结构简介JB46-315型双点双动拉深压力机11（二）双动拉深压力12121.设备结构介绍设备结构介绍电动机通过带轮、离合电动机通过带轮、离合器、齿轮、曲柄和多杆器、齿轮、曲柄和多杆机构带动滑块运动，由机构带动滑块运动，由于采用多杆机构，内滑块于采用多杆机构，内滑块在拉深行程时速度较低。在拉深行程时速度较低。外滑块有外滑块有4个连杆，个连杆，内滑块有内滑块有2个连杆，内滑个连杆，内滑块安装在外滑块内，内外块安装在外滑块内，内外滑块均有平衡缸。滑块均有平衡缸。121.设备结构介绍电动机通过带轮、离合13132、连杆机构功能：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。132、连杆机构14141415153、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。153、滑块的液压补偿机构1616液压补偿器的工作原理：压缩空气通入气罐压缩空气通入气罐1和充液罐和充液罐2，增压，增压缸缸3两端有面积差，两端有面积差，大面积端气压为大面积端气压为0.40.5MPa，小面积端油压被小面积端油压被大大提升，即调整大大提升，即调整气压也是调整油压。气压也是调整油压。16液压补偿器的工作原理：压缩空气通入气罐1717通过调整液压垫通过调整液压垫4的油压值，使外滑的油压值，使外滑块压边力增加，增块压边力增加，增加的压边力与此时加的压边力与此时由内滑块的作用由内滑块的作用力引起机床的变形力引起机床的变形量相抵消，即压边量相抵消，即压边力是恒定的。力是恒定的。17通过调整液压垫41818同时液压垫还起同时液压垫还起到安全保护的作用。到安全保护的作用。当压力过载时，油压当压力过载时，油压升高，推动活塞向右升高，推动活塞向右移动液压垫高度降低，移动液压垫高度降低，增加了设备装模高度，增加了设备装模高度，起到了安全保护作用。起到了安全保护作用。18同时液压垫还起19194、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）将制动器部分摩擦片设计成可以转动的，在工作状态下利用闸式制动器将其制动，当需要进行低速调试模具时，不打开主电机，将闸式制动器打开，起动低速电动机4，通过多级减速。194、低速传动装置：用于模具调试2020离合器轴随制动摩擦片转动，进行装模高度调节。20离合器轴随制动摩擦片转动，进行装模高度调节。2121双点双动拉深压力机结构特点：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。21双点双动拉深压力机结构特点：2222（三）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22（三）拉深压力机的主要技术参数23232、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232、双动拉深压力机24243）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243）最大装模高度2525（四）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。25（四）双动拉深压力机基本参数的关系2626（五）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。26（五）双动拉深压力机的选用2727二、冷挤压机AIDA：日本会田27二、冷挤压机2828282929冷挤压件29冷3030冷挤压模具30冷3131（一）冷挤压机的用途及特点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。31（一）冷挤压机的用途及特点32322、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。322、冷挤压工艺的特点33333、冷挤压对设备的要求1）具有足够的刚度；333、冷挤压对设备的要求3434 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）。2）具有足够的工件变形能量；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。342）具有足够的工件变形能量；3535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 上模接触坯料瞬间：应降低速度，减少冲击。在滑块内设置液气缓冲装置35对设备速度的要求：3636（二）冷挤压机的类型1、冷挤压机的分类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36（二）冷挤压机的类型37372）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372）机械式冷挤压机的分类3838偏心式 压力肘杆式 拉力肘杆式38偏心式 压力肘杆式 拉力肘杆式3939(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39(2)按传动部分的位置分40402、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。402、机械式冷挤压机的特点41414142422）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。422）压力肘杆式43433）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。433）拉力肘杆式4444（三）机械式冷挤压机结构简介 J87-400 型偏心式下传动冷挤压机44（三）机械式冷挤压机结构简介45454546461、J87-400 型偏心式下传动冷挤压机1）结构特点l 采用偏心的曲柄连杆机构；l 采用下传动机构；l 设有液气缓冲与超载保护装置；l 有顶料装置（凸轮机构）。461、J87-400 型偏心式下传动冷挤压机47472）J87-400 型冷挤压机的缓冲与过载保护 液气缓冲工作原理 472）J87-400 型冷挤压机的缓冲与过载保护4848484949 过载保护工作原理49 过载保护工作原理5050（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。50（四）冷挤压机参数与选用51512、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。512、液压式冷挤压机的型号52523、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523、冷挤压机的主要技术参数5353 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53 最大装模高度、装模高度调节量5454三、热模锻压力机54三、热模锻压力机5555555656565757575858（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；对毛坯下料精度要求严格。58（一）热模锻工艺的特点及其对设备的要求59592、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；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。592、热模锻工艺对设备的要求6060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。60压力机过载（闷车）原因及其解除61612、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）调节装模高度612、解脱方法2）调节装模高度6262（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62（二）热模锻压力机的用途及分类6363（三）热模锻压力机的工作原理及结构1、连杆式（MP型压力机）工作原理63（三）热模锻压力机的工作原理及结构6464 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。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；MP型压力机结构：64 采用与通用曲柄压力机相似的曲柄滑块机构，在热模锻压65652、楔式(KP型压力机)滑块由楔块驱动；设备尺寸小；工件变形力部分 传到曲轴连杆。652、楔式(KP型压力机)6666特点：1）滑块承受偏载的能力强，倾斜度小，支持面积大，有利多膛模锻，导轨受力及磨损小；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）。66特点：2）机身有预紧（注意图中的拉杆），设备刚度6767（四）热模锻压力机的典型结构1、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？67（四）热模锻压力机的典型结构6868（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68（1）楔形工作台式装模高度调节机构69691-副楔副楔 2-工作台工作台 3-螺纹套筒螺纹套筒 4、7-螺母螺母 5-锁紧螺钉锁紧螺钉 6-调节螺钉调节螺钉3）调节过程先松开锁紧螺钉先松开锁紧螺钉5使副楔块使副楔块后退，再通过调节螺钉后退，再通过调节螺钉6调节工作台的左右位置，调节工作台的左右位置，同时由于同时由于 斜面的作用，斜面的作用，工作台的高度也发生改变，工作台的高度也发生改变，达到调节装模高度的目的。达到调节装模高度的目的。691-副楔 2-工作台 3-螺纹套筒 4、7-70704）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。7071715）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，可降低从动部分转动惯量。715）楔形工作台的优缺点72722、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；电机带动齿轮完成调节（偏心压轴与连杆销不同心）。722、偏心蜗轮式装模高度调节机构（上调节式）7373（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。73（五）顶件机构74741、上顶件机构（注意：顶出行程很小）741、上顶件机构（注意：顶出行程很小）7575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。75图中 a）为象鼻式滑块常用的上顶出机构，其工作过程：76762、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。762、下顶件机构（注意：顶出行程很小）7777 顶料过程：77 顶料过程：7878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。78图中 b）为楔式压力机常用的上顶出机构，其工作过程：