第二章 通用壓力機-概述

1、沖壓與塑壓設(shè)備,通用壓力機,通用壓力機,第一節(jié) 概述,第二節(jié) 曲柄滑塊機構(gòu),第四節(jié) 輔助裝置,第五節(jié) 壓力機的選擇、使用與維修,第三節(jié) 離合器、制動器、電動機及飛輪,通用壓力機是曲柄壓力機的一種；廣泛用于沖裁、彎曲、拉深、翻邊等工序；通用壓力機是沖壓設(shè)備中最基本和應(yīng)用最廣泛的設(shè)備。,簡 介,一、沖壓加工與通用壓力機二、通用壓力機的工作原理和結(jié)構(gòu)三、通用壓力機的分類和特點四、通用壓力機的技術(shù)參數(shù)五、通用壓力

2、機型號的表示方法六、通用壓力機的結(jié)構(gòu)形式,概 述,成形設(shè)備為成形工藝服務(wù)，成形技術(shù)又推動成形設(shè)備的發(fā)展材料、模具、工藝、設(shè)備等因素相互作用，相互影響目前主要有金屬成形設(shè)備和非金屬成形設(shè)備二大類 金屬成形設(shè)備：鍛壓設(shè)備，鑄造設(shè)備 非金屬成形設(shè)備：塑料設(shè)備，橡膠設(shè)備等,沖壓加工與通用壓力機,沖壓加工是在沖壓設(shè)備上，通過沖壓模具對毛坯施加壓力，使材料產(chǎn)生分離或,成形，得到預(yù)定制件的形狀和尺寸的一種加工

3、工藝方法。分離（沖裁）工序包括落料、 沖孔、 切斷、 剖切、 切邊、 切舌、 整修、 精沖等。成形（塑變）工序包括彎曲、 拉深、 脹形、 擴口、 縮口、 旋壓、 壓印、 整形、 翻邊等工序。,1. 沖壓加工,沖壓設(shè)備的公稱壓力要大于沖壓工序所需要的變形力，同時設(shè)備的沖壓變形功也能夠滿足沖壓工序的要求。沖壓設(shè)備的工作行程要保證沖壓毛坯能夠放入沖壓模具內(nèi)，并順利進行沖壓，沖壓結(jié)束后又能順利地從模具內(nèi)取出制件。,2. 沖壓加工對沖

4、壓設(shè)備的基本要求,沖壓設(shè)備的工作速度首先要符合沖壓變形速度的要求，又能滿足生產(chǎn)效率的要求。沖壓設(shè)備的裝模高度要與模具的閉合高度相協(xié)調(diào)。沖壓設(shè)備的滑塊和工作臺墊板尺寸，要保證模具正確安裝和可靠工作，同時工作臺墊板孔又能順利卸料。,2. 沖壓加工對沖壓設(shè)備的基本要求,JB23 - 63 型壓力機的工作原理,電動機 1 通過小帶輪 2 和傳動帶把能量和速度傳給大帶輪 3，再經(jīng)過傳動軸和小齒輪 4、 大齒輪 5 傳給曲軸 7。連桿 9

5、 上端裝在曲軸上，下端與滑塊 10 連接，通過曲軸上的曲柄把旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)榛瑝K的往復(fù)直線運動。沖壓模具的上模 11 裝在滑塊上，下模 12 裝在墊板 13 上。當板料放在上模 11、 下模 12 之間時，即可以進行沖裁或成形加工。,JB23 - 63 型壓力機的工作原理,曲軸7上裝有離合器6和制動器8，只有當離合器 6 和大齒輪 5嚙合時，曲軸 7 才開始轉(zhuǎn)動。曲軸停止轉(zhuǎn)動可通過離合器與齒輪脫開嚙合和制動器制動實現(xiàn)，當制動器制動時，

6、曲軸停止轉(zhuǎn)動，但大齒輪仍在曲軸上旋轉(zhuǎn)。壓力機在一個工作周期內(nèi)有負荷的工作時間很短，大部分時間為無負荷的空程運轉(zhuǎn)。為了使電動機的負荷均勻，有效地利用能量,，帶輪3起著用來儲存能量的飛輪作用。,JB23 - 63 型壓力機的工作原理,J31 - 315 型壓力機的工作原理,J31 - 315 型壓力機的工作原理,工作機構(gòu)采用了偏心齒輪驅(qū)動的曲柄連桿機構(gòu)，即在最末一級齒輪上鑄有一個偏心輪，構(gòu)成偏心齒輪，偏心齒輪 9 由小齒輪 8 帶動，

7、繞心軸 10 旋轉(zhuǎn)，帶動套在偏心齒輪上的連桿 12 擺動，連桿驅(qū)動滑塊 13 上下運動，實現(xiàn)沖壓加工。壓力機上還裝有液壓氣墊 18，在拉深時起壓邊作用或在沖裁卸料時頂出制件。,工作機構(gòu)　即曲柄滑塊機構(gòu)(或稱曲柄連桿機構(gòu))，它由曲軸、連桿、滑塊等零件組成，其作用是將曲柄的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的直線往復(fù)運動，再由滑塊帶動模具工作。傳動系統(tǒng)　包括齒輪傳動、帶傳動等機構(gòu)，起能量傳遞作用和速度轉(zhuǎn)換作用。操縱系統(tǒng)　包括離合器、制動器等部件，用以

8、控制工作機構(gòu)的工作和停止。能源系統(tǒng)　包括電動機、飛輪。支承部分　主要指機身，把壓力機所有部分聯(lián)結(jié)成一個整體。輔助系統(tǒng)和裝置 如潤滑系統(tǒng)、 過載保護裝置以及氣墊等。,通用壓力機的工作原理和結(jié)構(gòu),通用壓力機的分類和特點,按壓力機機身結(jié)構(gòu)形式不同，分為開式壓力機和閉式壓力機。開式壓力機的機身呈 “C” 形，機身前面和左右面敞開，沖壓操作比較方便，但機身剛度較差，受載后易變形，對模具壽命有影響，因此多用于 4 000 kN 以下的中

9、小型壓力機。,按機身結(jié)構(gòu)形式分,按機身結(jié)構(gòu)形式分,開式機身背部無開口的稱為開式單柱壓力機；開式機身背部有開口的稱為開式雙柱壓力機；雙柱機身除左右方向便于送料、 卸料外，還可進行前后方向的送料、 卸料；開式機身按機身能否傾斜分為可傾機身和不可傾機身；按機身工作臺是否可以上下移動分為固定臺機身和活動臺機身。,按機身結(jié)構(gòu)形式分,閉式壓力機機身為框架結(jié)構(gòu)，其機身前后敞開，兩側(cè)封閉，機身剛度大，適用于大中型壓力機。閉式壓力機按機身結(jié)構(gòu)不

10、同又分成整體式壓力機和組合式壓力機。組合式機身由上橫梁、 立柱、 工作臺和拉緊螺柱等組合而成。,按機身結(jié)構(gòu)形式分,曲柄軸（曲軸）式壓力機；偏心軸式壓力機；曲拐軸式壓力機；偏心齒輪式壓力機。,按曲軸結(jié)構(gòu)形式分,按曲軸結(jié)構(gòu)形式分,通用壓力機曲軸結(jié)構(gòu)形式a)曲柄軸式　b)偏心軸式　c)曲拐軸式　d)偏心齒輪式1—支承頸　2—曲柄臂　3—曲柄頸　4—連桿　5—曲拐頸　6—心軸　7—偏心齒輪,單動壓力機 一個滑塊，適合于沖裁、彎

11、曲和中小型拉深； 雙動壓力機 二個滑塊，外滑塊壓料，內(nèi)滑塊拉深，適于大型拉深； 三動壓力機 三個滑塊，可以完成相反方向的拉深。,按壓力機滑塊數(shù)量和作用分,按壓力機連桿數(shù)量分,固定工作臺壓力機；可傾工作臺壓力機；升降工作臺壓力機；可移動工作臺壓力機；回轉(zhuǎn)工作臺壓力機。,按壓力機工作臺特點分,壓力機的技術(shù)參數(shù)反映了壓力機的工藝能力、 所能加工制件的尺寸范圍以及有關(guān)生產(chǎn)率指標,同時也是選擇、 使用壓力機和設(shè)計模具的

12、重要依據(jù)。公稱壓力滑塊行程滑塊行程次數(shù)壓力機裝模高度和封閉高度壓力機工作臺面尺寸及滑塊底面尺寸漏料孔尺寸 模柄孔尺寸立柱間距離等,通用壓力機的技術(shù)參數(shù),指滑塊至下止點前某一特定距離時，或者說曲柄旋轉(zhuǎn)到離下止點前某一特定角度時，滑塊所能承受的最大作用力，。稱為公稱壓力，壓力機公稱壓力的單位是 kN。特定距離：公稱壓力行程或額定壓力行程或名義壓力行程；特定角度：公稱壓力角或額定壓力角或名義壓力角。例如 J31 - 31

13、5型壓力機的公稱壓力為3 150 kN，是指滑塊離下止點前10.5 mm(相當于公稱壓力角為 20° )時滑塊上所容許的最大作用力。,技術(shù)參數(shù)：公稱壓力,技術(shù)參數(shù)：公稱壓力,曲線表明：隨著曲柄轉(zhuǎn)角的變化，滑塊上所允許的作用力也隨之改變。因此選用壓力機時制件變形抗力曲線必須全都位于陰影線之內(nèi)。,目前， 公稱壓力已經(jīng)系列化。例如有 40 kN、 63 kN、 100 kN、 160 kN、 250 kN、 400 kN、630

14、kN、 1 000 kN、 1 600 kN、 2 500 kN、 3 150 kN、 4 000 kN 等。,技術(shù)參數(shù)：公稱壓力,指壓力機滑塊從上止點到下止點所經(jīng)過的距離，它是曲柄半徑的兩倍，或是偏心齒輪、 偏心軸銷偏心距的兩倍。反映了模具的開啟高度，即壓力機工作長度的大小，滑塊行程的單位是 mm；如 JB23 - 63 型壓力機的滑塊行程為 100 mm， J31 - 315 型壓力機的為 315 mm，J23 - 10A

15、壓力機的滑塊行程可以在 16～140 mm 之間調(diào)節(jié)。,技術(shù)參數(shù)：滑塊行程,指滑塊每分鐘從上止點到下止點,然后再回到上止點的往復(fù)次數(shù)?；瑝K行程次數(shù)的高低反映了壓力機沖壓的生產(chǎn)效率?；瑝K行程的動作方式可以是單動，也可以是連續(xù)動作。在連續(xù)動作時，通常認為大于 30 次/ min，人工送料很難配合好，因此滑塊行程次數(shù)高的壓力機只有安裝自動送料裝置，才能充分發(fā)揮壓力機的效能,否則難以實現(xiàn)高生產(chǎn)率。,技術(shù)參數(shù)：滑塊行程次數(shù),滑塊行程次數(shù)越高

16、，沖壓變形的速度也越快。對于有變形速度限制的拉深成形來說，沖壓速度越快，越易造成拉深破裂，廢品率增高。因此，應(yīng)該根據(jù)不同材料的拉深速度要求，正確選擇滑塊行程次數(shù)。,技術(shù)參數(shù)：滑塊行程次數(shù),裝模高度指壓力機滑塊處于下止點位置時， 滑塊下表面到工作墊板上表面的距離，調(diào)節(jié)的距離稱為裝模高度調(diào)節(jié)量(ΔH)。J31 - 315 型壓力機最大裝模高度為 490 mm， 裝模高度調(diào)節(jié)量為 200 mm。封閉高度是指滑塊在下止點時滑塊下表面到工

17、作臺上表面的距離。壓力機裝模高度尺寸表示壓力機允許安裝模具的高度尺寸范圍，是模具設(shè)計時考慮的重要工藝參數(shù)。,技術(shù)參數(shù)：壓力機裝模高度和封閉高度,壓力機工作臺面尺寸 A× B 與滑塊底面尺寸 J× K 是與模座平面尺寸有關(guān)的工藝尺寸，表示壓力機允許安裝模具的水平尺寸大小。對于閉式壓力機這兩項尺寸大致相同，而開式壓力機的 J× K < A× B。,技術(shù)參數(shù)：壓力機工作臺面尺寸和滑塊底面尺寸,

18、當制件或廢料由下模向下漏料時，工作臺或工作臺墊板漏料孔的尺寸應(yīng)使制件或廢料順利漏下。漏料孔的形狀有圓形、 長方形和圓形與長方形的復(fù)合形狀三種。工作臺墊板漏料孔尺寸小于工作漏料臺孔尺寸。當模具下模需要安裝通用彈頂器時，通用彈頂器的外形尺寸應(yīng)該小于漏料孔尺寸。,技術(shù)參數(shù)：漏料孔尺寸,中小型壓力機的滑塊底面都設(shè)有模柄孔，它是用于安裝固定上模和確定模具壓力中心的。當模具用模柄與滑塊相連時，滑塊模柄孔的直徑和深度應(yīng)與模具模柄尺寸相協(xié)調(diào)。

19、中小型壓力機模柄孔的形狀有圓柱形和方柱形。大型壓力機的滑塊上沒有模柄孔，滑塊底面設(shè)有 T 形槽安裝固定上模。,技術(shù)參數(shù)：模柄孔尺寸,立柱間距離是指雙柱式壓力機兩個立柱內(nèi)側(cè)表面的距離。對于開式壓力機，立柱間距離尺寸直接影響由前向后送料時條料的寬度，以及沖壓接料機構(gòu)的尺寸和安裝位置。對于閉式壓力機，也稱為導(dǎo)軌間距離，其尺寸限制了模具的外形尺寸。,技術(shù)參數(shù)：立柱間距離,還有壓力機許用負荷曲線圖、 喉口深度、 滑塊頂桿橫梁過孔尺寸、 氣墊

20、尺寸、 電動機功率、 氣源壓強等工藝技術(shù)參數(shù)，它們也是設(shè)計模具所必須考慮的。在模具設(shè)計時，僅僅依靠設(shè)計手冊查閱技術(shù)參數(shù)是不夠的，必須查閱壓力機樣本說明書，才能夠得到確切的、 全面的工藝技術(shù)參數(shù)。,通用壓力機的技術(shù)參數(shù),壓力機與模具安裝尺寸有關(guān)的結(jié)構(gòu)參考圖,F×F—滑塊模柄方孔尺寸　R—滑塊中心至機身內(nèi)側(cè)距離H1—工作臺墊板厚度D—工作臺墊板端料孔尺寸a×b—工作臺漏料孔尺寸A×B—工作臺面尺寸

21、M—連桿調(diào)節(jié)長度　H—壓力機最大裝模高度　H2—壓力機最小裝模高度J×K—滑塊底面尺寸　l—滑塊模柄(高)孔深度　HM—模具閉合高度l1—模柄長度　s—滑塊行程,通用壓力機型號的表示方法,按照國家行業(yè)標準(JB/T-9965-1999)鍛壓設(shè)備型號編制方法的規(guī)定，鍛壓設(shè)備的型號由鍛壓設(shè)備名稱、 結(jié)構(gòu)特征、 主參數(shù)等項目的代號組成，用漢語拼音字母和阿拉伯數(shù)字表示。,第一部分是類代號。 “J” 是機械壓力機類代號，是

22、機械壓力機中 “機” 字漢語拼音的第一個字母，用漢語拼音正體大寫字母表示。鍛壓設(shè)備共分 8 類，另外 7 類是：液壓機( Y)、 自動鍛壓機(Z)、 錘機(C)、 鍛機(D)、 剪切機(Q)、 彎曲校正機(W)、 其他( T )。,JB23 - 63A 的含義,第二部分是變形設(shè)計代號。當基本型號的主參數(shù)相同，而次要參數(shù)不同時，稱為變形設(shè)計，以 A、 B、 C…表示。本例 “B” 表示第二次變形設(shè)計。第三部分是組、 型代號(見表 2

23、- 1 )。本例 “23” 表示結(jié)構(gòu)特征是開式可傾壓力機。,JB23 - 63A 的含義,第四部分是通用特性代號。用漢語拼音正體大寫字母表示。分別為數(shù)控( K )、 自動( Z)、 半自動(B)、 高速(G)、 精密(M)、 氣動(Q)等。本例為通用壓力機，無特性代號。如 J92K - 25 表示250 kN 數(shù)控壓力機。,JB23 - 63A 的含義,橫線后面的第五部分是設(shè)備的主參數(shù)。通用壓力機的主參數(shù)是公稱壓力，用法定計量單位“k

24、N” 的 1 Χ10 表示。此例的 “63” 表示公稱壓力為 630 kN。第六部分表示改進設(shè)計代號。以 A、 B、 C…表示。當壓力機的結(jié)構(gòu)和性能做了改進時，稱為改進設(shè)計。本例的 “A”表示第一次改進設(shè)計。,JB23 - 63A 的含義,通用壓力機的動力傳動系統(tǒng)，一般由電動機、 帶傳動、 齒輪傳動、 傳動軸、 曲軸等零部件組成。,通用壓力機的結(jié)構(gòu)形式,上傳動與下傳動壓力機的動力傳動系統(tǒng)在工作臺之上，稱為上傳動；動力傳動系統(tǒng)在

25、工作臺之下稱為下傳動。,壓力機動力傳動系統(tǒng)的布置方式,下傳動的優(yōu)點是：壓力機重心低，運動平穩(wěn)，能減少噪音和振動，勞動條件好。下傳動壓力機地面以上高度小，適宜高度較低的廠房。下傳動可以使滑塊高度和導(dǎo)軌長度增大，從而提高滑塊運動精度，保證沖壓件質(zhì)量，延長模具壽命。下傳動壓力機工作載荷主要由拉桿和工作臺承受，使立柱和橫梁的受力狀況得到改善。下傳動的缺點是：壓力機平面尺寸較大，壓力機質(zhì)量比上傳動的大10%～20%，造價高。動力傳動

26、系統(tǒng)置于地坑之中，檢修不方便。,下傳動的優(yōu)缺點,上傳動壓力機與下傳動壓力機相比，優(yōu)點是：重量較輕，成本低。安裝和維修較方便。地基較簡單。上傳動的缺點：壓力機地面高度較大，運行不夠平穩(wěn)。現(xiàn)在的通用壓力機多數(shù)為上傳動。,上傳動的優(yōu)缺點,動力傳動系統(tǒng)的曲軸安放于平行壓力機正面的稱為平行安放。曲軸安放于垂直壓力機正面的稱為垂直安放。平行安放時，曲軸和傳動軸都較長，受力點和軸承的跨距較大，受力情況不好，增大壓力機正面尺寸，機構(gòu)不緊湊

27、，外形不美觀。近代設(shè)計的大中型壓力機多采用垂直安放，以減小壓力機正面尺寸，便于多臺壓力機連成機械化生產(chǎn)線?，F(xiàn)在小型壓力機也開始采用這種安放形式。,曲軸的平行安放和垂直安放,齒輪有安放于機身之外和機身之內(nèi)兩種情況，齒輪放于機身之外稱為開式安放，齒輪放于機身之內(nèi)稱為閉式安放。閉式安放的齒輪工作條件較好，外形較美觀；如果齒輪安放在油池之內(nèi)，則可大大降低齒輪傳動的噪音，但安裝和維修不方便。大型壓力機多采用閉式安放。開式安放的齒輪工作

28、條件惡劣，傳動噪音大，污染環(huán)境。,齒輪的開式安放和閉式安放,曲軸由一個大齒輪傳動的稱為單邊傳動。由兩側(cè)兩個大齒輪傳動的稱為雙邊傳動。雙邊傳動的齒輪尺寸可減小，傳動系統(tǒng)總體尺寸減小，改善曲軸受力條件。雙邊傳動齒輪多，安裝調(diào)整困難，如果制造裝配精度不高，還會造成傳力不均勻的現(xiàn)象。,齒輪的單邊傳動和雙邊傳動,在沖壓工作行程中，飛輪釋放能量使其轉(zhuǎn)速有所下降，而在壓力機空程運轉(zhuǎn)時電動機能使飛輪的轉(zhuǎn)速迅速升高，恢復(fù)能量。在曲柄壓力機傳動中，

29、飛輪的慣性拖動的扭矩占總扭矩的 85%以上，故沒有飛輪電動機就不能正常工作。,電動機和飛輪,通用壓力機的離合器有剛性離合器和摩擦離合器兩種。對于單級傳動的壓力機，由于剛性離合器不宜在高速下工作，所以離合器和制動器只能安置在曲軸上。摩擦離合器與飛輪通常安裝在同一傳動軸上，制動器的位置和離合器同軸。對于多級傳動的壓力機，摩擦離合器可以安裝在低速軸上，也可以安裝在高速軸上。低速軸的扭矩大， 要增大離合器的尺寸。,離合器和制動器的位置,