金属与塑料成形设备.docx

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金属与塑料成形设备

《金属与塑料成形设备》辅导教案

袁文生

机电工程学院压力加工教研室

第六次讲课

第三章：

专用曲柄压力机1.热模锻压力机结构特点及用途2.双动拉深压力机的结构特点

第四章：

螺旋压力机

螺旋压力机分类、结构特点及工作原理；螺旋压力机的力能关系、工作特性及应用范围等

本章重点与难点：

力能关系、工作特性及应用范围等

热模锻压力机

一、热模锻压力机的用途、特点及主要技术参数

主要模锻设备之一，适用于生产批量大，产品精度高的模锻车间。

汽车

特点：

1、刚度高，精度

2、滑块抗倾斜能力强

3、滑块行程次数高。

缩留模时，增寿

4、具有上下顶料装置，适应出模斜度小的需要

5、具有解脱“闷车”装置。

操作失误、温度过低

按工作机构不同分两类：

连杆式，楔式。

第二重型机器厂：

MP系列、KP系列楔式按德国EUMUCO技术

沈阳重机厂：

双支点连杆、象鼻形滑块

日本小松CAH,C2S系列

二、热模锻压力机的工作原理及结构

（一）、连杆式

两级传动，气动连锁离合器制动

器，象鼻式滑块，附加导向面，提

高抗倾斜能力，

双楔式工作台，调节装模高度，

上下顶件装置

（二）、楔式

传动楔块，30°倾角，表面淬火，工件变形力一般传到曲轴连杆。

，尺寸小。

优点：

1、滑块允许承受的偏载能力高，倾斜度小，有利多膛模锻，自动化，导轨受力磨损小，滑块可承受公称压力的面积大，24%。

为双点3倍，可承受60%公称压力面积80%。

为双点3.5倍，锻同样细长杆，倾斜度不到普通1/3。

2、刚度大、锻件精度高。

机身预紧，垂直变形小，为单点60%，双点75%

3、装模高度采用曲轴偏心套调节，方便可靠。

结构复杂，造价高，63000KN以上合适

三、装模高度调节机构及顶件装置

（一）、装模高度调节机构

1、楔形工作台式

有双楔式、单楔式，前广泛。

调节方式：

手动、机动。

不得将工作台调至最低位置，在最低5mm以上，

解脱闷车

2、偏形压轴式

MP型。

压缩空气通入1、2上腔

3下行，脱开4，5松开6，偏心压轴与连杆销不同心，电机、伞齿轮

调好，排气，2下腔与气罐相通。

锁紧

3、楔式压力机的装模高度调节机构

连杆大端有偏心蜗轮2，120°范围内有齿。

转8锁紧

（二）、顶件机构

要求：

1、足够的顶件力

2、足够长度的顶出行程

3、下顶件机构的顶出动作要滞后于滑块的回程。

4、下顶件机构，在顶出后，有一段停留时间，以便夹持锻件

根据顶件机构安装位置不同分上顶件机构，下顶件机构。

A为象鼻式滑块常用，

B为楔式压力机用，左平衡器活塞杆拉摆杆2压3，滑块接近下死点，杠杆被装在机身两侧的弹簧缓冲器4抬起，5未被压下，只要回程，立即顶料。

1、下顶件机构

机械式、液压式、气动式，机械式最广

曲轴上凸轮驱动，顶件轴另一端有一足够宽度的摆杆10，可并排布置多根下顶件杆。

四、压力机过载及其解除

设备选用不合理，锻件温度过低，模具调整不当，重复放入锻件，模具上留有硬性异物。

严重滑块不能过下死点——闷车，离合器摩擦材料损坏，影响压机寿命。

（一）、防止方法：

1、准确计算锻件工艺变形力，合理选择压力机，计算留有余地。

不可冒险。

2、严格控制锻造温度，温度过低，重新加热，禁止凑合

3、操作小心，严防锻件重叠，硬物遗留。

（二）、解脱方法：

1、打反车，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。

电动机反转，接通离合器，利用飞轮惯性。

2、锤击楔形工作台板，或用强力调节装置，移动调节楔块，使工作台板下降。

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

5、切割模具，现有办法不能，大经济损失

五、预锻及精整成形压力机

利用液压驱动，全程施加全部作用力。

无过载

特色：

滑块能高速运动，可完成多个成型工序而

无较大热量损失，锻件在足够高的温度下送往热

模锻压力机

机架为预应力钢板结构，滑块导轨呈X形，受热

保持恒定间隙，备有顶料器。

操作上有调整、单次行程、连续运转。

滑块上下限位置可预定，滑块可快速下降，减速

转为加压，加压速度可自动调整。

高速返回。

多个工序预锻时，通过程序控制装置，预选不同

的下死点

螺旋压力机工作原理及工作特性

（一）惯性螺旋压力机工作原理

惯性螺旋压力机的共同特征是采用一个惯性飞轮。

打击前传动系统输送的能量以动能形式暂时存放在打击部分（包括飞轮和直线运动质量），并与飞轮是完全脱离，飞轮处于惯性运动状态。

打击过程中，飞轮的惯性力矩经螺旋副转化成打击力使毛坯产生变形，对毛坯作变形功。

打击部件受到毛坯的变形抗力阻抗，速度下降，释放动能，直到动能全部释放停止运动，打击过程结束。

惯性螺旋压力机每次打击，部需要重新积累动能，打击后所积累的动能完全释放。

每次打击的能量是固定的这是惯性螺旋压力机的基本工作特征。

因此，惯性螺旋压力机属于定能到锻压设备

（二）高能螺旋压力机工作原理

高能螺旋压力机采用复合传动形式，利用液压缸回程．向下行程采用摩擦离合器联接飞轮和螺杆。

飞轮由电动机通过平带传动，总朝一向个方向旋转。

当离合器接合时飞轮与螺杆接合。

通过装在滑块中的螺母使滑块获得直线运动。

起动向下行程时使离合器接合。

接合后螺杆很快与飞轮达到同步旋转，即可对毛坯实施打击。

因为飞轮的动能是现成的，不需要通过空行程临时积累。

上模与毛坯接触时开始打击过程；当出现下列情况之一打击过程结束：

l）打击力增大到给定数值时结束打击。

这时摩擦离合器发生打滑，螺杆很快停止运动。

打击力通过控制离合器缸压强给定；

2）滑块行程达到给定值时结束打击。

由位移传感器发出信号控制杠杆系统使离合器脱开。

给定行程相当给定毛坯变形量。

三）工作能力和工艺适应性

现代螺旋压力机公积压力从0.4MN到140MN。

125MN的液压螺旋压力机和80MN电动螺旋压力机已在工业中应用多年。

在现代螺旋压力机上生产的锻件重量从几十充到250kg、国内应用的最大的螺旋压力机液压传动的为40MN（引进），摩擦传动的为25MN（国产）。

惯性螺旋压力机长期可使用的压力为公积压力的1.6倍，因此最大使用压力可达224MN。

对一次锻造的总能量而言，最高达到75MJ。

在公称压力使用时有效能量不低于60％。

所以，在工作能力方面现代螺旋压力机已超过厂热模锻压力机。

摩擦螺旋压力机

一、摩擦螺旋压力机的用途及特点

）工艺万能性强

2）结构简单、操作方便、制造使用成本低。

3）模具结构简单、安装调整方便。

4）传动效率低。

5）行程速度低，生产率不高。

改进：

短形成、行程次数高、双螺杆、液压传动

二、摩擦螺旋压力机的类型和主要技术参数

按摩擦传动机构分：

双盘、三盘、双锥盘、无盘。

主要技术参数：

标称力、允许力、运动部分能量、滑块形成、

滑块行程次数、最小装模高度。

J53

三、J53-400型双盘摩

擦压力机结构简介

（1）传动部分

（2）运动部分

（3）机身部分

（4）附属装置

（5）操纵系统

螺旋压力机的力能关系

一、螺旋压力机能量分析

1、工作时的能

•E=1/2mv^2十1/△22Jw^2

2、消耗能量

A、工件变形功Wd

B、机身等模具受力件弹性变形功Wt

C、摩擦功Wm

二、力能关系

Wd=E-（Wt+Wm）

分析力能关系曲线

1、对于变形量大、需要压力较小的锻件，压力机能给出较大的塑性变形能、产生较小的打击力。

2、而对于变形量小、臂薄的锻件，压力机能给出有效能量较小，但能产生较大的打击力。

螺旋压力机是能量限定设备

螺旋压力机的工作特性、应用范围、型号及主要技术参数

一、工作特点

1、具有锻锤的工作特性—是一种锤类设备

2、打击力是封闭的—机身受力封闭

3、没来固定下死点

4、打击力不固定—万能性较強的设备

5、抗偏载能力较差

二、适用范围

热模锻、切边、顶镦、挤压、闭式模锻

万能性強

三、型号

JB.53-630A

四、主要参数

1、公称压力：

是螺旋压力机的名义压力，它是在允许过载条件下由螺杆抗压强度决定设计的压力。

Fg=1.6Pg

2、最大打击能量：

反对打击能

3、滑块最大行程

4、滑块行程次数

5、封闭高度

6、工作台尺寸

课外作业

1．简要叙述.热模锻压力与机通用曲柄压力机的区别及各自应用范围

2．简要叙述.螺旋压力机的力能关系曲线及其应用