第二章 曲柄压力机.docx

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第二章曲柄压力机

讲　　　　稿

第2章曲柄压力机

第一节曲柄压力机的工作原理与型号分类

1，曲柄压力机的工作原理:

电动机1通过V带把运动传给大带轮3，再经过小齿轮4、大齿轮5传给曲柄7，通过连杆9转换为滑块10的往复直线运动。

2，曲柄压力机的组成

1）工作机构：

曲柄，连杆，滑块，将旋转运动转换成往复直线运动。

2）传动系统：

由带传动和齿轮传动，将电动机能量传输至工作机构，转速降低，转矩增加。

3）操作机构：

离合器，制动器以及相应的电气系统组成。

4）能源部分：

由电动机和飞轮组成。

5）支承部分

6）辅助系统：

气路系统、润滑系统、过载保护装置、气垫、打料装置、监控装置等、

3，曲柄压力机的分类

1）开式压力机：

机身工作区域三面敞开，机身形状类似于“C”形）。

缺点：

容易产生角变形。

又分为二种：

单柱式；双柱式。

双柱式可前后左右进料。

特点：

便于模具安装调整，机身刚度较差，适合于小型压力机。

2）闭式压力机

特点：

精度较高，适合于中大型曲柄压力机

3）其他分类：

通用，专用（拉深压力机，板冲高速压力机、热模锻压力机、冷挤压机）

单动、双动、多动（滑块数量）

单点、双点、四点（连杆数量）

4，压力机型号

第一个字母为类代号，J为机械压力机；

第二个字母为变型顺序号，在基本型号基础上作部分变型；

第三个、第四个数字为组、型号；

横线后数字为主参数，一般指标称压力，吨力。

最后一个字母为产品的改进顺序号。

以JC23－63A为例：

J：

机械压力机；

C：

第三次变型，一些基本参数与基本型号不同；

2：

开式双柱；

3：

开式双柱可倾压力机；

63：

标称压力，63T，即630kN；

A：

产品的第一次改进。

5，曲柄滑块机构

曲轴式：

偏心齿轮式：

6，装模高度调节方式

装模高度：

位于下止点的滑块，下表面至工作台垫板上表面的距离

调节装模高度的方式：

调节连杆长度，调节滑块高度，调节工作台高度。

下图中：

调节螺杆下部的球头与滑块相连，冲压力靠球头传递。

用手扳动调节螺杆，即可调节连杆长度。

图2-2

7，过载保护装置

通过机械方式保护压力机。

过载时，压塌块破坏，使连杆相对滑块移动一个距离。

更换新的压塌块后，压力机又可继续正常工作

。

8，打料机构装置

9，机身

10,离合器和制动器

曲柄压力机工作时，电动机和飞轮是不停地旋转的，而作为工作机构的曲柄滑块机构，必须根据工艺操作的需要时动时停。

这就需要用离合器来控制传动系统和工作机构的结合或脱开，每当滑块需要运动时，则离合器结合，飞轮便通过离合器运动传递给其后的从动部分，使滑块运动，当滑块需要停止在某一位置时，则离合器脱开，飞轮空运转。

但由于惯性作用，与飞轮脱离联系的从动部分还会继续运动，引起滑块不能准确停止。

所以需要制动。

离合器的作用：

将压力机传动系统与工作机构接合，或脱开，使滑块运动，或停止。

离合器可分为刚性离合器和摩擦离合器两大类。

制动器的作用：

使滑块立即在准确的位置上停止。

常用的制动器有圆盘式和带式两类。

操作机构3D图

第2节曲柄滑块机构的运动与受力分析

1，滑块位移与曲柄转角的关系

第3节，压力机辅助系统及参数选用

1，动力与传动系统

曲柄压力机的负荷属于短期负荷，即在

一个工作周期内只在较短时间内承受工作负

荷，而较长时间是空程运转，若按短时负荷来

选择，会使发动机功率过大。

例：

冲裁一个φ100×2mm、材质为Q235的冲压件，工件变形功为22.8kJ，冲裁时间为0.2s，机械效率为25％，则电机功率为：

P=22.8/（0.2×0.25）=456kW

采用飞轮来存储和释放能量：

非工作的时候，蓄

能，工作的时候，释放能量。

仅仅需要30kw左右。

2，能量消耗

A=A1+A2+A3+A4+A5+A6+A7

A1：

工件变形功

A2：

拉深垫工作功

A3：

曲柄滑块机构的摩擦消耗功

A4：

受力消耗的弹性变形功

A5：

压力机空程向下和空程向上需要的能量

A6：

单次行程时滑块停顿，带动系统空转消耗的能量

A7：

单次行程时离合器制动消耗的能量

一般认为，冲头进入材料厚度的0.45处，产生断裂，

A1=0.7*Fgh=0.315Fgh0

一般情况下根据以下的经验公式计算：

h0=0.2*Fg1/2（快速压力机）

h0=0.4*Fg1/2（慢速压力机）

3，压力机传动系统

1）传动系统布置方式

上传动与下传动：

以压力机工作台面为界，上传动式安装和维修方便，下传动重心低，运动平稳，能减少振动和噪声。

主轴布置方式：

垂直于操作方向和平行于操作方向。

（图），平行于操作方向放置方式中曲轴和传动轴较长，轴的受力变形较大；垂直于操作方向放置方式可缩短曲轴和传动轴长度，改善其受力。

大齿轮的安装位置：

可放在机身外侧，也可放在机身内侧。

2）传动级数和速比分配行程次数低，总速比大，传动级数就多，反之传动级数少。

一般不超过四级，

70r/min以上，一级传动

30-70r/min，二级传动

10-30r/min，三级传动

一般情况下，速比分配为：

第一级带传动6-8；

第二级7-9，飞轮一般设在300-400r/min的那一级轴上，太快，会使得离合器制动器发热严重，太慢又削弱了飞轮效用。

3）采用刚性离合器的压力机，离合器应置于曲柄轴上，刚性离合器不适合于高速下工作，曲柄作为最后一级，速度较低，制动器也相应置于此轴上。

采用摩擦离合器时，可置于转速较低的曲柄上，也看置于中间轴上。

在曲柄上，转矩大，离合器尺寸大，但稳定。

在中间轴上，尺寸小。

4辅助系统

1）压力机气动和液压系统

动作迅速，反应灵敏，使用安全和易于集中和远距离控制等优点。

2）移动工作台

为了缩短停机和拆装模具的时间，提高生产劳动效率，中大型压力机上配有移动工作台。

（地面至工作台面的部分）

3）拉深垫（压边，顶料）

4）滑块平衡装置

5，曲柄压力机主要技术参数与选用

1）标称压力Fg,标称压力行程Sg，标称压力角

2）滑块行程

3）滑块行程次数

4）最大装模高度

5）工作台尺寸

6）模柄孔尺寸

第四节，专用曲柄压力机

1，拉深压力机

对于大型薄板成形件，宜在专用的拉深压力机上进行。

一般拉深压力机有两个滑块，外滑块压边，内滑块拉深。

2，工艺特点

运动过程：

工作时，外滑块比内滑块提前10o~15o压住坯料，内滑块大约在<=82o时开始拉深，到为0o时拉深结束。

回程时外滑块比内滑块滞后10o~15o，目的是为了使工件不至于卡在凸模上，其后有导前行程，保证下次工作行程时提前压住坯料。

工艺特点：

1）稳定可靠的压边力

2）运动平稳无冲击

3）易于机械化操作

4）合适的拉深速度

3，结构分析

连杆机构的作用：

外滑块：

做近似的间歇运动，处于小死点的时候，不运动，压住坯料。

内滑块：

下行时慢且稳，上行时快。

4，低速传动装置

目的是为了模具的安装。

加装一个低速传动装置，可以及时的制动，防止损坏模具和机床。

5，冷挤压机

1）对设备的要求

有着较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度（热锻），有着较高的材料利用率和产品生产效率）机械加工）。

冷挤压不切断金属纤维和通过挤压使材质组织更致密以及材料本身的加工硬化，强度硬度都有较大的提高。

对设备的要求：

a，刚度要求高：

工艺力大，载荷集中，压力机必需有较大的刚度。

（Ch与Fg的关系为）

一般K为28~35（曲柄压力机）

为了提高挤压机刚度，机身通常采用铸钢或钢板焊接而成，增加连杆的刚度。

b,工件变形能量大；

c,设备精度高；（凸模的硬度很高，韧性差，要求滑块的导向精度要求高；

d，合适的挤压速度，为了减少冲击，一般设置液气缓冲装置。

e，可靠的顶料装置。

f，安全可靠的过载保护装置。

液压过载保护装置：

2）冷挤压机的参数选用

J87-160

J：

机械压力机

8：

组别，挤压机

7：

型别，曲轴式挤压机（8为肘杆式，9为其它）

160：

标称压力

Y61-160

Y：

液压压力机

6：

组别，挤压机

1：

型别（通用挤压机）2为管材，3为型材

6，热模锻压力机

1）工艺特点：

设备成本大，适合小件大批量的生产，不适合大件小批量生产。

2）分类

连杆式

楔式

优点：

1，可承受偏心载荷

2，精度高

3，装模高度调节方便

（偏心涡轮调节）

造价高

3）装模高度调节机构（一般在10~30mm间）

1）偏心压轴式

2）楔是压力机的装模高度调节装置

4）顶件机构

回程时，由于连杆的摆动，

使得凸块8推动推杆6，横杆

5压下顶件杆4，完成顶件，

弹簧复位，2为调节顶出的

顶件行程

5）参数选择，经验公式

F=（64~73）KA

K为所锻造材料有关的系数，从低碳钢到高合金钢为0.9~1.55之间变化。

A为锻件的投影面积。

第4节冲压生成附属设备

冲压生产自动化是提高生产率，保证安全生产的根本途径。

主要有：

1，自动送料装置

辊式送料

三向多工位送料装置

2，半成品送料装置

闸式送料机构

料斗：

顶杆式料斗，转盘式料斗

3，出件机构

教学后记：