[精选]材料成形设备简介.pptx
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1、材料成形设备材料成形设备第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机第三章第三章 液压机液压机第四章第四章 塑料挤出机塑料挤出机第五章第五章 塑料注射成型机塑料注射成型机第六章第六章 压铸机压铸机第七章第七章 螺旋压力机、剪板机、折弯机等螺旋压力机、剪板机、折弯机等第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机第一节第一节 曲柄压力机的工作原理与型号分类曲柄压力机的工作原理与型号分类 通过曲柄连杆机构将电通过曲柄连杆机构将电动机的旋转运动转换为往复动机的旋转运动转换为往复直线运动。直线运动。一、工作原理一、工作原理工作原理工作原理多级减速多级减速离合器离合器制动器制动器飞轮飞轮二、曲柄压力机的
2、组成二、曲柄压力机的组成2 2、传动系统、传动系统3 3、操作机构、操作机构4 4、能源局部、能源局部5 5、支承局部、支承局部6 6、辅助系统、辅助系统1 1、工作机构、工作机构三、曲柄压力机分类三、曲柄压力机分类1 1、开式压力机、开式压力机 2 2、闭式压力机、闭式压力机机身刚度尤其角刚度较差,变形后影响制件机身刚度尤其角刚度较差,变形后影响制件精度、模具寿命,适合于小型压力机。精度、模具寿命,适合于小型压力机。机身变形后的垂直变形可通过模具闭合高度调机身变形后的垂直变形可通过模具闭合高度调节消除,对制件精度和模具影响小,适合于大节消除,对制件精度和模具影响小,适合于大中型压力机。中型压
3、力机。开式压力机开式压力机 闭式压力机闭式压力机1 1开式机身开式机身床身呈床身呈C C形,便于模具安装、调整;形,便于模具安装、调整;适用于小型压力机适用于小型压力机受力易产生垂直位移与角位移;受力易产生垂直位移与角位移;辅助分类方式辅助分类方式三、曲柄压力机分类三、曲柄压力机分类1 1、按工艺用途、按工艺用途2 2、按滑块数量、按滑块数量3 3、压力机连杆数量、压力机连杆数量4 4、传动系统位置、传动系统位置通用曲柄压力机、拉深压力通用曲柄压力机、拉深压力机、板冲高速压力机、热模机、板冲高速压力机、热模锻压力机、冷挤压机等。锻压力机、冷挤压机等。单动压力机、双动压力机单动压力机、双动压力机
4、单点压力机、双点压力机单点压力机、双点压力机上传动、下传动上传动、下传动四、曲柄压力机型号表示四、曲柄压力机型号表示由汉语拼音、英文字母和数字组成由汉语拼音、英文字母和数字组成J31-315JB23JB236363J-1234567闭式单点机械压力机标准型,闭式单点机械压力机标准型,标称压力标称压力3150KN。次要参数进行了二次改进的开式双柱可次要参数进行了二次改进的开式双柱可倾曲柄压力机,标称压力倾曲柄压力机,标称压力630KN。曲柄压力机曲柄压力机曲柄压力机基本参数曲柄压力机基本参数第二节第二节 曲柄滑块机构运动与受力曲柄滑块机构运动与受力1 1、曲柄滑块机构的运动分析、曲柄滑块机构的运
5、动分析1 1滑块位移与曲柄转角的关系滑块位移与曲柄转角的关系2 2滑块速度与曲柄转角的关系滑块速度与曲柄转角的关系3 3滑块加速度与转角的关系滑块加速度与转角的关系压力机滑块位移、速度和加速度曲线压力机滑块位移、速度和加速度曲线二、曲柄滑块机构受力分析二、曲柄滑块机构受力分析1 1、连杆与导轨受力分析、连杆与导轨受力分析2 2曲轴受扭矩曲轴受扭矩二、曲柄滑块机构受力分析二、曲柄滑块机构受力分析F一定时,曲轴所受扭一定时,曲轴所受扭矩随矩随a值增大而增大;值增大而增大;ML一定时,变形抗力一定时,变形抗力F随随a值增大而减小;值增大而减小;临界角标称压力角临界角标称压力角ag3 3、压力机许用负
6、荷图、压力机许用负荷图ML恒定恒定二实际情况下曲柄滑块机构受力与许用负荷图二实际情况下曲柄滑块机构受力与许用负荷图曲柄滑块机构内摩擦曲柄滑块机构内摩擦1 1滑块与导轨面滑块与导轨面2 2曲轴支承颈和轴承之间曲轴支承颈和轴承之间3 3曲柄颈和连杆大端轴承曲柄颈和连杆大端轴承4 4连杆销处连杆小端与滑块支承处连杆销处连杆小端与滑块支承处曲柄滑块机构内摩擦曲柄滑块机构内摩擦二实际情况下曲柄滑块机构受力与许用负荷图二实际情况下曲柄滑块机构受力与许用负荷图1 1标称压力外标称压力外 a大于标称压力角大于标称压力角2 2标称压力内标称压力内模具工艺力不能大于标称压力模具工艺力不能大于标称压力第三节第三节
7、通用曲柄压力机主要零部件结构通用曲柄压力机主要零部件结构一、典型曲柄滑块机构一、典型曲柄滑块机构1 1 曲轴式曲轴式2 2 偏心齿轮偏心齿轮式式1 1 曲轴式曲轴式曲轴两端由床身支撑,曲轴两端由床身支撑,曲轴转动,滑块上下曲轴转动,滑块上下移动,位置差值移动,位置差值2R2R。适合于较大行程的中适合于较大行程的中小压力机。小压力机。偏心齿轮安装偏心齿轮安装在芯轴上,绕在芯轴上,绕其转动,用于其转动,用于中大型压力机。中大型压力机。2 2 偏心齿轮偏心齿轮式式负载分配合负载分配合理,制造方理,制造方便,但存在便,但存在磨损功耗。磨损功耗。2 2、装模高度调节、装模高度调节1 1调节连杆长度调节连
8、杆长度2 2调节滑块高度调节滑块高度装模高度装模高度滑块处于下死点时,滑块下外表与压滑块处于下死点时,滑块下外表与压力机工作台上外表的距离。力机工作台上外表的距离。1 1调节连杆长度调节连杆长度连杆一分为二,转动调节螺杆,连杆一分为二,转动调节螺杆,从而改变连杆长度。从而改变连杆长度。铰接处为球头,加工困难;铰接处为球头,加工困难;螺杆抗弯性能不强。螺杆抗弯性能不强。2 2调节滑块高度调节滑块高度工作原理工作原理蜗轮蜗杆结构蜗轮蜗杆结构3 3、过载保护装置、过载保护装置工艺设计不当;工艺设计不当;设备高度小于模具高度;设备高度小于模具高度;毛坯位置放置不当;毛坯位置放置不当;模具内有异物等。模
9、具内有异物等。过载原因过载原因过载保护装置过载保护装置压塌块式压塌块式液压式液压式1 1压塌块式过载保护装置压塌块式过载保护装置原理:过载时,压塌块被剪断,压塌块高度降低,原理:过载时,压塌块被剪断,压塌块高度降低,设备装模高度抬高。设备装模高度抬高。单面剪切单面剪切双面剪切双面剪切单面剪切单面剪切1 1压塌块式过载保护装置压塌块式过载保护装置结构简单、制造方便。结构简单、制造方便。适合小型压力机适合小型压力机疲劳极限疲劳极限考虑疲劳极限,初始剪切压塌力考虑疲劳极限,初始剪切压塌力标称压力,运行标称压力,运行前期保险效果差;前期保险效果差;不适合多点压力机。不适合多点压力机。不考虑疲劳极限,则
10、屡次工作后,剪切压塌力不考虑疲劳极限,则屡次工作后,剪切压塌力 顶出力顶出力单活塞结构单活塞结构多层气缸多层气缸三活塞式气垫结构三活塞式气垫结构三层气缸,三个活塞由一个活塞杆串联,推力相加三层气缸,三个活塞由一个活塞杆串联,推力相加拉深垫的其它功能拉深垫的其它功能1 1拉深垫行程调节拉深垫行程调节2 2拉深垫回程滞后拉深垫回程滞后滑块上行到一定高度后,拉深垫再顶起拉深垫回程滞后滑块上行到一定高度后,拉深垫再顶起拉深垫回程滞后解决方法解决方法 锁紧液压缸锁紧液压缸 四滑块平衡装置四滑块平衡装置活塞杆与滑块相连,气缸下腔进气,滑块始终受活活塞杆与滑块相连,气缸下腔进气,滑块始终受活塞杆向上的拉力作
11、用。塞杆向上的拉力作用。作用作用1 1防止当滑块下行程时,防止当滑块下行程时,因自重下降速度过快,使传动因自重下降速度过快,使传动系统中的零件如齿轮反向系统中的零件如齿轮反向受力造成撞击和噪声。受力造成撞击和噪声。2 2消除连杆与滑块的间隙,减少受力零件的冲击。消除连杆与滑块的间隙,减少受力零件的冲击。3 3防止由于制动器失灵、曲轴破坏或连杆折断,导防止由于制动器失灵、曲轴破坏或连杆折断,导致滑块坠落而引发事故。致滑块坠落而引发事故。滑块平衡装置由气缸、活塞滑块平衡装置由气缸、活塞组成,活塞杆与滑块相连,组成,活塞杆与滑块相连,气缸固定在机身上,气缸下气缸固定在机身上,气缸下腔通入压缩气体。腔
12、通入压缩气体。滑块上行程时,压缩气体进滑块上行程时,压缩气体进入气缸下腔;滑块下行程时,入气缸下腔;滑块下行程时,压缩气体排出气缸。压缩气体排出气缸。气缸中的压缩气体项起活塞气缸中的压缩气体项起活塞托住滑块,从而平衡滑块和托住滑块,从而平衡滑块和上模的重量,防止滑块下行上模的重量,防止滑块下行程超速。程超速。Gh-滑块部件重量;滑块部件重量;Gm-上模部件重量;上模部件重量;p-压缩气体压力;压缩气体压力;m-平衡装置个数;平衡装置个数;K-平衡系数,取平衡系数,取K=1.2对作垂直往复运动的工作部件一般应装设平衡装置;对作垂直往复运动的工作部件一般应装设平衡装置;当连杆断裂、供气中断、失压等
13、不正常情况发生时,当连杆断裂、供气中断、失压等不正常情况发生时,工作部件包括模具应在其行程位置内,被可靠工作部件包括模具应在其行程位置内,被可靠地平衡住,并能持续一定的时间。地平衡住,并能持续一定的时间。第四节第四节 曲柄压力机主要技术参数与选用曲柄压力机主要技术参数与选用1 1标称压力标称压力 Fg kN标称压力是指标称压力是指滑块至下止点滑块至下止点前,某一特定前,某一特定距离距离 或曲柄旋或曲柄旋转到离下止点转到离下止点前某一特定角前某一特定角度度 时,滑块上时,滑块上所允许承受的所允许承受的最大作用力。最大作用力。1 1标称压力标称压力 Fg kN图为压力机的滑块许图为压力机的滑块许用
14、负荷曲线,该曲线用负荷曲线,该曲线是由压力机零件强度是由压力机零件强度主要是曲轴强度主要是曲轴强度确定的,曲线说明随确定的,曲线说明随着曲柄转角的变化,着曲柄转角的变化,滑块上所允许的作用滑块上所允许的作用力也随之改变。因此力也随之改变。因此选用压力机时,要严选用压力机时,要严格注意工作角度,工格注意工作角度,工件变形抗力必须位于件变形抗力必须位于图的阴影线之内。图的阴影线之内。第四节第四节 曲柄压力机主要技术参数与选用曲柄压力机主要技术参数与选用一、主要技术参数一、主要技术参数1 1标称压力标称压力 Fg kN 标称压力行程标称压力行程 Sg mm 标称压力角标称压力角 ag J23-40J
15、23-40开式可倾机械压力机开式可倾机械压力机第四节第四节 曲柄压力机主要技术参数与选用曲柄压力机主要技术参数与选用2 2滑块行程滑块行程 s mm滑块从上死点到下死点的距离,其值为曲柄半径的两倍。滑块从上死点到下死点的距离,其值为曲柄半径的两倍。3 3滑块行程次数滑块行程次数 n4 4最大装模高度最大装模高度H及装模高度调节量及装模高度调节量J31-315J31-315闭式机械单点压力机闭式机械单点压力机滑块每分钟从上止点到下止点、然后再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。回到上止点的往复次数。装模高度是指压力机滑块处于下止点位置时,滑块下装模高度是指压力机滑块处于下止点
16、位置时,滑块下外表到工作垫板上外表的距离。外表到工作垫板上外表的距离。封闭高度是指滑块在下止点时,滑块下外表到工作台封闭高度是指滑块在下止点时,滑块下外表到工作台上外表的距离,它和装模高度之差恰是垫板的厚度。上外表的距离,它和装模高度之差恰是垫板的厚度。5 5工作台尺寸工作台尺寸6 6模柄尺寸模柄尺寸曲柄压力机基本参数曲柄压力机基本参数二、曲柄压力机的选择二、曲柄压力机的选择1 1许用载荷图许用载荷图2 2曲柄压力机能耗分配曲柄压力机能耗分配3 3冲压力计算冲压力计算4 4压力机类型选择压力机类型选择5 5初选设备初选设备6 6设备做功校核设备做功校核安全作用区安全作用区根据冲模的闭合高度调整
17、压力机滑块的高度,使滑块在下根据冲模的闭合高度调整压力机滑块的高度,使滑块在下止点时其底平面与工作台面之间的距离大于冲模的闭合高度。止点时其底平面与工作台面之间的距离大于冲模的闭合高度。先将滑块升到上止点,冲模放在压力机工作台面规定位置,先将滑块升到上止点,冲模放在压力机工作台面规定位置,再将滑块停在下止点,然后调节滑块的高度,使其底平面与冲再将滑块停在下止点,然后调节滑块的高度,使其底平面与冲模座上平面接触。带有模柄的冲模,应使模柄进入模柄孔,并模座上平面接触。带有模柄的冲模,应使模柄进入模柄孔,并通过滑块上的压块和螺钉将模柄固定住。对于无模柄的大型冲通过滑块上的压块和螺钉将模柄固定住。对于
18、无模柄的大型冲模,一般用螺钉等将上模座紧固在压力机滑块上,并将下模座模,一般用螺钉等将上模座紧固在压力机滑块上,并将下模座初步固定在压力机台面上不拧紧螺钉。初步固定在压力机台面上不拧紧螺钉。将压力机滑块上调将压力机滑块上调35mm,开动压力机,空行程,开动压力机,空行程12次,次,将滑块停于下止点,固定住下模座。将滑块停于下止点,固定住下模座。进行试冲,并逐步调整滑块到所需的高度。如上模有顶杆,进行试冲,并逐步调整滑块到所需的高度。如上模有顶杆,则应将压力机上的卸料螺栓调整到需要的高度。则应将压力机上的卸料螺栓调整到需要的高度。模具安装的一般顺序指带有导柱导向的模具模具安装的一般顺序指带有导柱
19、导向的模具视频视频冲压事故分析对冲压安全的措施建议操纵机构翻板式安全装置翻板式安全装置检测式安全装置检测式安全装置双手操作式安全装置双手操作式安全装置推手式安全装置推手式安全装置安全装置安全装置滑块平衡装置滑块平衡装置第五节第五节 专用曲柄压力机专用曲柄压力机一、拉深压力机一、拉深压力机双动拉深压力机双动拉深压力机 两个滑块两个滑块外滑块压边,内滑块拉深成形外滑块压边,内滑块拉深成形内滑块运动规律类似于曲柄压力机,外滑块作近似的间歇运动;内滑块运动规律类似于曲柄压力机,外滑块作近似的间歇运动;工作时,外滑块比内滑块提前工作时,外滑块比内滑块提前1015度压住坯料;度压住坯料;内滑块在内滑块在a
20、82度开始拉深,度开始拉深,a0度拉深结束;度拉深结束;滑块工作循环图滑块工作循环图压力机滑块位移、速度和加速度曲线压力机滑块位移、速度和加速度曲线防止工件卡在凸模上,回程时外滑块比内滑块滞后防止工件卡在凸模上,回程时外滑块比内滑块滞后10101515度;度;内滑块回到上死点时,外滑块已具导前量,保证工作行程时能提内滑块回到上死点时,外滑块已具导前量,保证工作行程时能提前压毛坯。前压毛坯。气垫安装回程滞后装置,防止气垫安装回程滞后装置,防止10101515度范围内气垫将工件顶坏。度范围内气垫将工件顶坏。滑块工作循环图滑块工作循环图双动拉深压力机的工艺特点双动拉深压力机的工艺特点1 1稳定可靠的
21、压边力稳定可靠的压边力2 2运行平稳无冲击运行平稳无冲击 3 3易于机械化操作易于机械化操作4 4适宜的拉深深度适宜的拉深深度单动压力机上拉深模单动压力机上拉深模 双动压力机上拉深模双动压力机上拉深模 1 1压边圈压边圈 2 2导板导板 3 3凹模凹模 4 4凸模凸模 5 5固定座固定座 1-1-凹模凹模 2 2压边圈压边圈 3 3调整垫调整垫 4 4气顶杆气顶杆 5 5导板导板 6 6凸模凸模 设置在压料面上的多条筋状结构就是拉设置在压料面上的多条筋状结构就是拉深筋。根据其形状的不同,将拉深筋又分为深筋。根据其形状的不同,将拉深筋又分为普通的拉深筋和拉深槛。普通的拉深筋和拉深槛。什么是拉深筋
22、?什么是拉深筋?拉深筋的剖面拉深筋的剖面呈半圆弧形状。呈半圆弧形状。由于拉深筋比拉由于拉深筋比拉深槛在使用数量深槛在使用数量上、形式上都灵上、形式上都灵活,故应用比较活,故应用比较广泛。但对毛坯广泛。但对毛坯变形时的流动阻变形时的流动阻力不如拉深槛高。力不如拉深槛高。拉深筋拉深筋 拉深槛的剖面呈拉深槛的剖面呈梯形,类似门槛,梯形,类似门槛,安装于凹模的洞口。安装于凹模的洞口。它的流动阻力比拉它的流动阻力比拉深筋大,主要由于深筋大,主要由于拉深深度浅而外形拉深深度浅而外形平滑的零件,这样平滑的零件,这样可减少压边圈下的可减少压边圈下的凸缘宽度及毛坯尺凸缘宽度及毛坯尺寸。寸。拉深槛拉深槛 1 1、
23、增加进料阻力,使拉深件外表承受足够的拉应力,、增加进料阻力,使拉深件外表承受足够的拉应力,提高拉深件的刚度和减少由于回弹而产生的凹面、扭曲、提高拉深件的刚度和减少由于回弹而产生的凹面、扭曲、松弛和波纹等缺陷;松弛和波纹等缺陷;2 2、调节材料的流动情况,使拉深过程中各局部流动阻、调节材料的流动情况,使拉深过程中各局部流动阻力均匀,或使材料流入模具的量适合工件各处的需要,力均匀,或使材料流入模具的量适合工件各处的需要,防止防止“多则皱,少则裂多则皱,少则裂的现象;的现象;3 3、扩大压边力的调节范围。在双动压力机上,调节外、扩大压边力的调节范围。在双动压力机上,调节外滑块四个角的上下,只能粗略地
24、调节压边力,并不能完滑块四个角的上下,只能粗略地调节压边力,并不能完全控制各处的进料量正好符合工件的需要,因此还需要全控制各处的进料量正好符合工件的需要,因此还需要靠压边面和拉深筋来辅助控制各处的压力;靠压边面和拉深筋来辅助控制各处的压力;覆盖件模具中拉深槛拉深筋的作用是什么?覆盖件模具中拉深槛拉深筋的作用是什么?5 5、纠正材料不平整的缺陷,并可消除产生、纠正材料不平整的缺陷,并可消除产生滑移的可能性。因为当材料在通过拉深筋产滑移的可能性。因为当材料在通过拉深筋产生起伏后再向凹模流入的过程中,相当于辊生起伏后再向凹模流入的过程中,相当于辊压校平的作用。压校平的作用。4 4、当具有拉深筋时,有
25、可能降低对压边面的、当具有拉深筋时,有可能降低对压边面的加工粗糙度的要求,这便降低了大型覆盖件拉加工粗糙度的要求,这便降低了大型覆盖件拉深模的制造难度;同时。由于拉深筋的存在,深模的制造难度;同时。由于拉深筋的存在,增加了上、下压边面之间的间隙,使压边面的增加了上、下压边面之间的间隙,使压边面的磨损减少,提高模具的使用寿命;磨损减少,提高模具的使用寿命;双动拉深压力机结构分析双动拉深压力机结构分析采用多杆机构,内滑块安装在外滑块内,采用多杆机构,内滑块安装在外滑块内,内外滑块均有平衡缸。内外滑块均有平衡缸。多杆机构使内滑块速度特征为下行多杆机构使内滑块速度特征为下行拉深时慢且稳定,上行时较快。
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