第二章曲柄压力机课件.ppt
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1、第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机 2.1 2.1 概述概述 2.2 2.2 曲柄滑块机构曲柄滑块机构 2.3 2.3 离合器和制动器离合器和制动器 2.4 2.4 机身机身 2.5 2.5 传动系统传动系统 2.6 2.6 辅助装置辅助装置 2.7 2.7 曲柄压力机的选择与使用曲柄压力机的选择与使用 2.8 2.8 托克斯气液增力缸式冲压设备简介托克斯气液增力缸式冲压设备简介 2.9 2.9 伺服压力机伺服压力机第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1 2.1 概述概述2.1.1 2.1.1 曲柄压力机的用途和分类曲柄压力机的用途和分类曲柄压力机曲柄压力机
2、属机械传动类压力机,它是重要的压力加工设属机械传动类压力机,它是重要的压力加工设备,主要用于各种冲压工艺,直接生产出半成品或制品。备,主要用于各种冲压工艺,直接生产出半成品或制品。应用领域:应用领域:汽车、农用机械、电机电器、仪表、电子、医汽车、农用机械、电机电器、仪表、电子、医疗机械、国防、航空航天以及日用品等领域的产品生产。疗机械、国防、航空航天以及日用品等领域的产品生产。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.1 2.1.1 曲柄压力机的用途和分类曲柄压力机的用途和分类分类方法:分类方法:通常根据其工艺用途及结构特点进行分类。通常根据其工艺用途及结构特点进行分类。按工艺用途分:按工艺用
3、途分:通用压力机和专用压力通用压力机和专用压力通用压力机:适用于多种工艺,如冲裁、弯曲、成形、浅拉深等。通用压力机:适用于多种工艺,如冲裁、弯曲、成形、浅拉深等。专用压力机:用途较单一,如拉深压力机、板料折弯机、剪板机、冷专用压力机:用途较单一,如拉深压力机、板料折弯机、剪板机、冷镦自动机、高速压力机精压机、热模锻压力机等。镦自动机、高速压力机精压机、热模锻压力机等。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.1 2.1.1 曲柄压力机的用途和分类曲柄压力机的用途和分类按机身结构形式分:按机身结构形式分:开式压力机和闭式压力机开式压力机和闭式压力机开式压力机又可分为单柱和双柱压力机两种;按工作台
4、结构不同可分开式压力机又可分为单柱和双柱压力机两种;按工作台结构不同可分为可倾台式(图为可倾台式(图2-12-1)、固定台式(图)、固定台式(图2-22-2)、升降台式(图)、升降台式(图2-32-3)。)。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.1 2.1.1 曲柄压力机的用途和分类曲柄压力机的用途和分类按运动滑块的数量分:按运动滑块的数量分:单动、双动和三动压力机。单动、双动和三动压力机。目前,单动压力机使用最多,双动和三动压力机主要用于拉深工艺。目前,单动压力机使用最多,双动和三动压力机主要用于拉深工艺。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.1 2.1.1 曲柄压力机的用途和分类曲
5、柄压力机的用途和分类按连接曲柄和滑块的连杆数分:按连接曲柄和滑块的连杆数分:为单点、双点和四点压力为单点、双点和四点压力机机 。曲柄连杆数的设置主要根据滑块面积的大小和吨位而定。曲柄连杆数的设置主要根据滑块面积的大小和吨位而定。点数多,滑块承受偏心负荷能力大。点数多,滑块承受偏心负荷能力大。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.22.1.2 曲柄压力机的工作原理与结构组成曲柄压力机的工作原理与结构组成工作原理:工作原理:将曲轴的旋转运动通过将曲轴的旋转运动通过连杆转变为滑块的往复直线运动。连杆转变为滑块的往复直线运动。由于工艺需要,曲轴两端分别装有由于工艺需要,曲轴两端分别装有离合器离合器
6、7 7和和制动器制动器1010,以实现滑块的间歇运动或,以实现滑块的间歇运动或连续运动。连续运动。压力机在整个工作周期内压力机在整个工作周期内有负荷的工作时有负荷的工作时间很短,大部分时间为空程运动间很短,大部分时间为空程运动。为有效。为有效利用能量,使电机的负荷较均匀,因而装利用能量,使电机的负荷较均匀,因而装有有飞轮飞轮,起到,起到储能作用储能作用。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.22.1.2 曲柄压力机的工作原理与结构组成曲柄压力机的工作原理与结构组成曲柄压力机的曲柄压力机的组成:组成:工作机构工作机构 一般为曲柄滑块机构,由曲轴、一般为曲柄滑块机构,由曲轴、连杆、滑块、导轨等
7、零件组成。连杆、滑块、导轨等零件组成。传动系统传动系统 包括带传动和齿轮传动等机构。包括带传动和齿轮传动等机构。操纵系统操纵系统 如离合器、制动器及其控制装如离合器、制动器及其控制装置。置。能源系统能源系统 如电动机和飞轮。如电动机和飞轮。支承部件支承部件 如机身。如机身。此外,还有各种此外,还有各种辅助系统辅助系统和和附属装置附属装置,如,如润滑系统、顶件装置、保护装置、滑块平润滑系统、顶件装置、保护装置、滑块平衡装置、安全装置等。衡装置、安全装置等。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.22.1.2 曲柄压力机的工作原理与结构组成曲柄压力机的工作原理与结构组成闭式压力机:闭式压力机:外
8、形与开式压力机有外形与开式压力机有很大差别,但工作原理和结构组成很大差别,但工作原理和结构组成相同。相同。与图与图2-72-7比较:比较:只是在传动系统中多了一只是在传动系统中多了一级齿轮传动;工作机构中级齿轮传动;工作机构中曲柄曲柄的具体形式的具体形式是是偏心齿轮式偏心齿轮式,而不是曲轴式。,而不是曲轴式。此外,该压力机工作台下装有此外,该压力机工作台下装有液压气垫液压气垫1818,用于拉深时压料及顶出工件。,用于拉深时压料及顶出工件。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.3 2.1.3 柄压力机的主要技术参数柄压力机的主要技术参数1.1.标称压力标称压力F Fg g及标称压力行程及标称
9、压力行程S Sg g标称压力标称压力F Fg g(或称额定压力):指滑块所允许承受的最(或称额定压力):指滑块所允许承受的最大作用力。大作用力。标称压力行程标称压力行程S Sg g (或额定压力行程):滑块到达下止点(或额定压力行程):滑块到达下止点前某一特定距离之内允许承受标称压力,这一特定距离前某一特定距离之内允许承受标称压力,这一特定距离称之。称之。标称压力角标称压力角g g (或额定压力角):指标称压力行程所(或额定压力角):指标称压力行程所对应的曲柄转角。对应的曲柄转角。标称压力是压力机的主参数,我国压力机标称压力已系标称压力是压力机的主参数,我国压力机标称压力已系列化,如列化,如1
10、60160、200200、250250、315315、400400、500500、630630、800800、10001000、16001600、25002500、31503150、40004000、6300 kN6300 kN等。等。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.3 2.1.3 柄压力机的主要技术参数柄压力机的主要技术参数2.2.滑块行程滑块行程SS等于曲柄半径的等于曲柄半径的2 2倍倍。S大小反映出压力机的工作范大小反映出压力机的工作范围,行程长,则能生产高度较围,行程长,则能生产高度较高的零件。高的零件。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.3 2.1.3 柄压力机的主要
11、技术参数柄压力机的主要技术参数3.3.滑块行程次数滑块行程次数n它是指滑块每分钟往复运动的它是指滑块每分钟往复运动的次数。次数。一般行程次数越大,生产率就一般行程次数越大,生产率就越高。越高。行程次数超过一定数值后,必行程次数超过一定数值后,必须配备自动送料装置,否则不须配备自动送料装置,否则不可能实现高生产率。可能实现高生产率。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.3 2.1.3 柄压力机的主要技术参数柄压力机的主要技术参数4.4.大装模高度大装模高度H H1 1及装模高度调节及装模高度调节量量HH1 1装模高度:装模高度:指滑块在下止点时,滑指滑块在下止点时,滑块下表面到工作台垫板上表
12、面的距块下表面到工作台垫板上表面的距离。离。最大装模高度:最大装模高度:指装模高度调节装指装模高度调节装置将滑块调整到最高位置时,对应置将滑块调整到最高位置时,对应的装模高度。的装模高度。最小装模高度:最小装模高度:滑块调整到最低位滑块调整到最低位置时的装模高度。置时的装模高度。封闭高度:封闭高度:指滑块在下止点时,滑指滑块在下止点时,滑块下表面到工作台上表面的距离,块下表面到工作台上表面的距离,它和装模高度之差等于工作台垫板它和装模高度之差等于工作台垫板的厚度的厚度T T 。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.3 2.1.3 柄压力机的主要技术参数柄压力机的主要技术参数4.4.大装模高
13、度大装模高度H H1 1及装模高度调节及装模高度调节量量HH1 1装模高度和封闭高度均表示压装模高度和封闭高度均表示压力机所能使用的模具高度。力机所能使用的模具高度。模具的闭合高度模具的闭合高度应小于应小于压力机压力机的最大装模高度或最大封闭高的最大装模高度或最大封闭高度。度。装模高度调节量装模高度调节量HH1 1:指装模指装模高度调节装置所能调节的距离。高度调节装置所能调节的距离。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.3 2.1.3 柄压力机的主要技术参数柄压力机的主要技术参数5.5.工作台板及滑块底面尺寸工作台板及滑块底面尺寸它是指压力机工作空间的平面它是指压力机工作空间的平面尺寸。尺
14、寸。工作台板工作台板(垫板)的上平面,(垫板)的上平面,用用“左右左右前后前后”的尺寸表示,的尺寸表示,即图即图2-92-9中的中的 L LB B 。滑块下平面滑块下平面,也用,也用“左右左右前前后后”的尺寸表示,即图的尺寸表示,即图2-92-9中中的的a ab b。开式压力机所用模具的上模外开式压力机所用模具的上模外形尺寸形尺寸不宜大于不宜大于滑块下平面尺滑块下平面尺寸。寸。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.3 2.1.3 柄压力机的主要技术参数柄压力机的主要技术参数6.6.工作台孔尺寸工作台孔尺寸工作台孔尺寸工作台孔尺寸L L1 1B B1 1(左右(左右前后)、前后)、D D1
15、1(直径),如图(直径),如图2-2-9 9所示。所示。工作台孔主要用作向下出料或工作台孔主要用作向下出料或安装顶出装置的空间。安装顶出装置的空间。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.3 2.1.3 柄压力机的主要技术参数柄压力机的主要技术参数7.7.立柱间距立柱间距A和喉深和喉深C立柱间距:立柱间距:指双柱式压力机立指双柱式压力机立柱内侧面之间的距离。柱内侧面之间的距离。喉深喉深是开式压力机特有的参数,是开式压力机特有的参数,它指滑块中心线至机身的前后它指滑块中心线至机身的前后方向的距离方向的距离C。喉深直接限制加工件的尺寸,喉深直接限制加工件的尺寸,也与压力机机身的刚度有关。也与压力
16、机机身的刚度有关。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.3 2.1.3 柄压力机的主要技术参数柄压力机的主要技术参数8.8.模柄孔尺寸模柄孔尺寸模柄孔尺寸模柄孔尺寸dl是是“直径直径孔孔深深”,冲模模柄尺寸应和模柄,冲模模柄尺寸应和模柄孔尺寸相适应。孔尺寸相适应。表表2-12-1、表、表2-22-2是我国生产的部分通是我国生产的部分通用压力机的技术参数。用压力机的技术参数。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.4 2.1.4 曲柄压力机的型号曲柄压力机的型号按照锻压机械型号编制方法(按照锻压机械型号编制方法(JB/GQ2003-84JB/GQ2003-84)的规定,)的规定,曲柄压力机
17、的曲柄压力机的型号用汉语拼音字母、英文字母和数字表型号用汉语拼音字母、英文字母和数字表示示。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.1.4 2.1.4 曲柄压力机的型号曲柄压力机的型号有些锻压设备紧接组、型代号后面还有一个字母,代表有些锻压设备紧接组、型代号后面还有一个字母,代表设备的通用特性,例如设备的通用特性,例如J21G-200J21G-200中的中的“G G”代表代表“高速高速”;J92K-250J92K-250中的中的“K K”代表代表“数控数控”。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.2 2.2 曲柄滑块机构曲柄滑块机构2.2.1 2.2.1 曲柄滑块机构的运曲柄滑块机构的运动规律动
18、规律结点偏置机构结点偏置机构主要用于改善压主要用于改善压力机的受力状态和运动特性,力机的受力状态和运动特性,以适应工艺要求。以适应工艺要求。负偏置机构:负偏置机构:滑块有急回特性,滑块有急回特性,其工作行程速度较小,回程速其工作行程速度较小,回程速度较大,有利于冷挤压工艺,度较大,有利于冷挤压工艺,常在冷挤压机中采用。常在冷挤压机中采用。正偏置机构:正偏置机构:滑块有急进特性,滑块有急进特性,常在平锻机中采用。常在平锻机中采用。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.2.1 2.2.1 曲柄滑块机构的运动规律曲柄滑块机构的运动规律结点正置的曲柄滑块机构的运动规律结点正置的曲柄滑块机构的运动规律
19、当曲柄以角速度当曲柄以角速度等速转动时,滑块的等速转动时,滑块的位移位移S S、速度、速度、加速度、加速度是随曲柄的是随曲柄的转角转角的变化而改变的。的变化而改变的。滑块位移滑块位移S S与曲柄转角与曲柄转角之间的关系:之间的关系:整理得整理得 第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.2.1 2.2.1 曲柄滑块机构的运动规律曲柄滑块机构的运动规律一般一般R/L1/31/3,对于通用压力机,对于通用压力机,R/L一一般在般在0.10.10.20.2范围内,则范围内,则 则有则有对对S求导,得滑块速度公式求导,得滑块速度公式第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.2.1 2.2.1 曲柄滑块机构的运
20、动规律曲柄滑块机构的运动规律对对求导,得滑块加速度公式求导,得滑块加速度公式 式中,式中,是滑块加速度,向下方向为正是滑块加速度,向下方向为正(m/sm/s2 2)。)。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.2.1 2.2.1 曲柄滑块机构的运动规律曲柄滑块机构的运动规律根据上述公式可作出滑块的位移根据上述公式可作出滑块的位移S、速度、速度、加速度、加速度a随曲柄转角随曲柄转角变化变化的曲线,称为的曲线,称为曲柄滑块机构的运动线图曲柄滑块机构的运动线图。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.2.1 2.2.1 曲柄滑块机构的运动规律曲柄滑块机构的运动规律滑块的速度直接影响加工的变形速度和生产率
21、,因而它也滑块的速度直接影响加工的变形速度和生产率,因而它也受工艺的合理速度的限制。受工艺的合理速度的限制。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.2.2 2.2.2 曲柄压力机滑块许用负荷图曲柄压力机滑块许用负荷图为了不使压力机超载,规定了曲柄压力机为了不使压力机超载,规定了曲柄压力机滑块许用负荷图滑块许用负荷图,它表明压力机在满足强度要求的前提下,滑块允许承受的它表明压力机在满足强度要求的前提下,滑块允许承受的载荷与行程载荷与行程s s(或曲柄转角(或曲柄转角)之间的关系。)之间的关系。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.2.3 2.2.3 曲柄滑块机构的结构曲柄滑块机构的结构1.1.曲柄
22、滑块机构的驱动形式曲柄滑块机构的驱动形式曲轴式曲轴式 曲拐式曲拐式 偏心齿轮式偏心齿轮式第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.2.3 2.2.3 曲柄滑块机构的结构曲柄滑块机构的结构(1 1)曲轴驱动的曲柄滑)曲轴驱动的曲柄滑块机构块机构机构组成:机构组成:由曲轴由曲轴9 9、连杆、连杆(连杆体(连杆体7 7和调节螺杆和调节螺杆6 6)和滑块和滑块2 2组成。组成。特点:特点:曲柄半径曲柄半径一般为一般为定值定值,滑,滑块块行程不可调行程不可调。曲轴既受弯矩,又受扭矩曲轴既受弯矩,又受扭矩作用,且不断变化。作用,且不断变化。大型曲轴锻造加工难,在大型曲轴锻造加工难,在大型压力机上应用受限。大型
23、压力机上应用受限。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.2.3 2.2.3 曲柄滑块机构的结构曲柄滑块机构的结构(2 2)曲拐驱动的曲柄滑块机构)曲拐驱动的曲柄滑块机构 机构组成:机构组成:由曲拐轴由曲拐轴5 5、偏心套、偏心套6 6、调节螺、调节螺杆杆2 2、连杆体、连杆体3 3和滑块和滑块1 1组成。组成。特点:特点:便于调节行程且结构较简单,但由于曲柄便于调节行程且结构较简单,但由于曲柄悬伸,受力情况较差。悬伸,受力情况较差。主要在中、小型机械压力机上应用。主要在中、小型机械压力机上应用。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.2.3 2.2.3 曲柄滑块机构的结构曲柄滑块机构的结构(3
24、3)偏心齿轮驱动的曲柄)偏心齿轮驱动的曲柄滑块机构滑块机构 机构组成:机构组成:由偏心齿轮由偏心齿轮9 9、芯轴、芯轴1010、调节螺杆、调节螺杆7 7、连杆体、连杆体8 8和滑和滑块块6 6组成。组成。特点:特点:芯轴只承受弯矩,受力比曲轴芯轴只承受弯矩,受力比曲轴好,且刚度较大。好,且刚度较大。偏心齿轮的铸造比曲轴锻造容偏心齿轮的铸造比曲轴锻造容易解决。易解决。偏心齿轮机构常用于大中型压偏心齿轮机构常用于大中型压力机。力机。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.2.3 2.2.3 曲柄滑块机构的结构曲柄滑块机构的结构2 2连杆结构及装模高度调连杆结构及装模高度调节机构节机构为适应不同闭合高
25、度模具的安为适应不同闭合高度模具的安装,一般通过装,一般通过连杆长度连杆长度或或连杆连杆与滑块的连接件与滑块的连接件的调节,以达的调节,以达到调节装模高度的目的。到调节装模高度的目的。调节方式分为调节方式分为手动调节手动调节和和机动机动调节调节两种。手动调节适用于小两种。手动调节适用于小型压力机,大、中型压力机则型压力机,大、中型压力机则采用机动调节。采用机动调节。第二章第二章 曲柄压力机曲柄压力机2.2.3 2.2.3 曲柄滑块机构的结构曲柄滑块机构的结构2 2连杆结构及装模高度调连杆结构及装模高度调节机构节机构(1 1)球头式连杆)球头式连杆连杆由连杆体连杆由连杆体7 7和调节螺杆和调节螺
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