成型设备第1章

绪论-2--2-成形设备讲义参考书：（1）何德誉《曲柄压力机》机械工业出版社1981（2）俞新陆《液压机》1990（3）北京化工学院《塑性成形机械》轻工出版社1982（4）华北航天工业学院孙凤勤《冲压与塑压设备》机械工业出版社1997第一章绪论一．成形加工在现代工业生产中的地位和作用工业生产中，成形生产——以模具为基本工具来制备具有所需的尺寸和形状的制件，已成为工业生产的关键环节。当前在机械、电子、轻工、国防等工业部门中，约60%~70%零部件以模具为基本工具进行成形，这是因为用模具生产具有独特的优点：（1）塑性成形要比切削成形加工快，生产效率高；（2）塑性成形不仅改善材料内部的结构和缺陷，还能充分利用纤维组织的方向性，大大提高零件的力学性能；（3）一般的冲压件、塑料件、压铸件成形后即为成品，实现可无切削加工，材料利用率高；（4）制品精度稳定，适于大批量生产。可以说成形技术水平的高低已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志，直接影响着产品的质量、产量、成本，在很大程度上决定企业在市场中的竞争能力，因此在工业生产中有极其重要地位，广泛应用于工业各部门，如汽车、仪表、电器、计算机、照相机、机床、航空航天、兵器等部门，已成为现绪论-3--3-代工业必不可少的生产手段之一。成形：即毛坯(一般指固态金属或非金属)在外界压力的作用下，借助模具并通过材料的塑性变形来获得所需形状、尺寸和性能的制品；成型：指液态或半固态的原材料(金属或非金属)在外界压力作用下，通过其流动性填充模具型腔来获得与型腔形状和尺寸相一致的制品。二者都是借助于外界的压力作用通过模具实现生产，故一般在叙述中不加以严格区分。冲压成形：以金属材料为主（一般板材），在常温下利用金属具有的塑性，在冲压设备上通过冲压模具成形金属制品。塑料成形：利用以树脂为主要成分的高分子有机化合物，即塑料，在一定温度和压力下具有可塑性的特性，在塑料成形设备上通过塑料模具成形塑料制件。二．成形设备与成形工艺的关系成形设备和成形工艺构成成形生产的两大主体。成形设备为各类成形工艺服务，通过它为模具和被加工坯料提供运动、能量、外力、控制等，保障生产顺利完成。随着成形生产及成形技术的发展，各类成形设备也得以相应的发展，同时，成形设备的发展又为成形生产的发展和进步提供了有力的支持和保障。成形设备的工作能力，完善程度及其使用潜力的发挥对于提高产品质量和劳动生产率、降低产品成本、改善劳动条件，实现新工艺等都具有重要作用，随着生产的发展，新工艺新技术的出现，又促使成形设备的不断发展和完善，涌现出各种新的成形设备，以便更好的满足生产和工艺的要求。因此，成形设备的发展水平、拥有量及构成比例不仅对成形生产起着关键性的作用，在一定程度上还绪论-4--4-标志着一个国家的工业基础和技术水平。三．我国成形设备的发展概况与现状：发展历史比较短①解放前：没有自己独立的工业体系，根本没有成形设备的制造业，只能进行一些进口设备的修配工作。②解放后：迅速建立了较为完整的工业体系，首先从测绘和引进技术入手，仿制国外三四十年代的成形设备，如自由锻锤、模具锻锤、小形摩擦压力机、小形四柱液压机等。③57—62年：开始自行设计、制造成形设备，具备了一定从事成形设备设计和制造的技术队伍。④60年代末—70年代末：成形设备迅速发展，在数量、品种、质量和技术上都有较大发展，成形设备已占全国机床总量的20%，产量达到49年的150多倍，自行设计制造的品种大幅度增加，有很多填补国内的空白，6000T液压机，12500T液压机，6000T闭式双点压力机等，制定了各类设备的系列参数标准和重要产品的技术条件及精度标准，使设计制造规范化、专业化。⑤80年代以来，改革开放不断深入，新技术新成果不断应用及广泛引进吸收国外先进技术，使我国成形设备发展速度大大加快。ⅰ）广泛引进消化吸收国外先进技术，并将其移植到原有产品设计和制造中去，促进了产品的更新换代，提高了产品的技术水平，并发展一批高性能、高水平的产品，加快了产品结构调整步伐。ⅱ）广泛发展科研工作并将其成果大量应用于成形设备的设计制造中，提高了产品的设计水平，并取得了显著的技术经济效益。ⅲ）微电子技术、数控和计算机数控技术获得了广泛应用，研制、生绪论-5--5-产出一批技术水平高、质量好，可满足我国重点行业、重点项目的适用产品。ⅳ）专用设备的品种、数量大大增加。四．成形设备的发展趋势近几十年来，随着以微电子技术为中心的检测控制技术的发展，使成形设备的发展进入了一个更高层次，主要有以下几个方面：1.机电一体化发展，指由机械技术和电子技术有机结合而成的一种复合技术，其目的在于在电子装置的配合下，采用简化的机械装置实现复杂的多功能自动控制，进而向智能化方向发展，可以使成形设备实现复杂的程序控制，自动调节和自动检测。①采用数控NC和计算机数控CNC技术，以实现工艺过程自动化及提高运动部分控制程度，使数控成形设备和计算机控制成形设备品种、数量及产值逐年增加并达到普及。②使用操作机、机械手和工业机器人代替人工进行各种操作③大力发展柔性制造系统（FMS）,柔性制造系统是一种微电子工程和机械工程相结合的系统，是以多品种、小批量生产为目的，由数控加工机械、机器人、自动更换工具系统及无人送料小车和自动料库组成，并由中央计算机进行集中管理和控制的一种灵活易变的制造系统。2.实现成形设备的高速化和高效化①提高设备的行程次数和工作速度；②缩短辅助时间，提高设备的利用率。3.成形设备的大型化4.成形设备精度逐步提高绪论-6--6-5.成形设备的“宜人化”指设备安全、无噪声、无污染，操作者有安全舒适的工作环境。五.成形设备的分类金属成形设备非金属成形设备锻压机械、（铸造、轧钢机械）塑料机械、（橡胶、玻璃、陶瓷机械）机械压力机挤出机液压机注射机锻机压延机弯曲校压机真空成形机其他泡沫塑料机本课程仅就成形生产中最常见的成形设备：金属成型设备和塑料成形设备机型介绍。六.本课程的主要内容及要求本课程是在学完机械原理、零件、液压传动、金属学、材料成形原理等基础课程的基础上，与塑性加工工艺学、塑料成形工艺及模具设计、冲压工艺及模具设计课程相互配合、衔接而进行的一门课程，为专业必修课之一。本课程的主要任务：介绍曲柄压力机、液压机、塑料挤出机、塑料注射机的工作原理、工作过程、规格、技术参数和主要结构；掌握常用设备的用途，能根据成形工艺和模具结构的要求，正确选择设备，设计模具，协调模具和设备的关系；熟悉、了解部分专用、先进和精密设备的工作原理、结构特点和性能，正确选用设备。第一章下料设备-6--6-