第二章通用压力机概述

冲压与塑压设备通用压力机通用压力机第一节概述第二节曲柄滑块机构第四节辅助装置第五节压力机的选择、使用与维修第三节离合器、制动器、电动机及飞轮•通用压力机是曲柄压力机的一种；•广泛用于冲裁、弯曲、拉深、翻边等工序；•通用压力机是冲压设备中最基本和应用最广泛的设备。简介一、冲压加工与通用压力机二、通用压力机的工作原理和结构三、通用压力机的分类和特点四、通用压力机的技术参数五、通用压力机型号的表示方法六、通用压力机的结构形式概述1.成形设备为成形工艺服务，成形技术又推动成形设备的发展2.材料、模具、工艺、设备等因素相互作用，相互影响3.目前主要有金属成形设备和非金属成形设备二大类金属成形设备：锻压设备，铸造设备非金属成形设备：塑料设备，橡胶设备等冲压加工与通用压力机•冲压加工是在冲压设备上，通过冲压模具对毛坯施加压力，使材料产生分离或,成形，得到预定制件的形状和尺寸的一种加工工艺方法。•分离（冲裁）工序包括落料、冲孔、切断、剖切、切边、切舌、整修、精冲等。•成形（塑变）工序包括弯曲、拉深、胀形、扩口、缩口、旋压、压印、整形、翻边等工序。1.冲压加工①冲压设备的公称压力要大于冲压工序所需要的变形力，同时设备的冲压变形功也能够满足冲压工序的要求。②冲压设备的工作行程要保证冲压毛坯能够放入冲压模具内，并顺利进行冲压，冲压结束后又能顺利地从模具内取出制件。2.冲压加工对冲压设备的基本要求③冲压设备的工作速度首先要符合冲压变形速度的要求，又能满足生产效率的要求。④冲压设备的装模高度要与模具的闭合高度相协调。⑤冲压设备的滑块和工作台垫板尺寸，要保证模具正确安装和可靠工作，同时工作台垫板孔又能顺利卸料。2.冲压加工对冲压设备的基本要求JB23-63型压力机的工作原理•电动机1通过小带轮2和传动带把能量和速度传给大带轮3，再经过传动轴和小齿轮4、大齿轮5传给曲轴7。•连杆9上端装在曲轴上，下端与滑块10连接，通过曲轴上的曲柄把旋转运动变为滑块的往复直线运动。•冲压模具的上模11装在滑块上，下模12装在垫板13上。•当板料放在上模11、下模12之间时，即可以进行冲裁或成形加工。JB23-63型压力机的工作原理•曲轴7上装有离合器6和制动器8，只有当离合器6和大齿轮5啮合时，曲轴7才开始转动。•曲轴停止转动可通过离合器与齿轮脱开啮合和制动器制动实现，当制动器制动时，曲轴停止转动，但大齿轮仍在曲轴上旋转。•压力机在一个工作周期内有负荷的工作时间很短，大部分时间为无负荷的空程运转。•为了使电动机的负荷均匀，有效地利用能量,，带轮3起着用来储存能量的飞轮作用。JB23-63型压力机的工作原理J31-315型压力机的工作原理J31-315型压力机的工作原理•工作机构采用了偏心齿轮驱动的曲柄连杆机构，即在最末一级齿轮上铸有一个偏心轮，构成偏心齿轮，•偏心齿轮9由小齿轮8带动，绕心轴10旋转，带动套在偏心齿轮上的连杆12摆动，连杆驱动滑块13上下运动，实现冲压加工。•压力机上还装有液压气垫18，在拉深时起压边作用或在冲裁卸料时顶出制件。1.工作机构即曲柄滑块机构(或称曲柄连杆机构)，它由曲轴、连杆、滑块等零件组成，其作用是将曲柄的旋转运动转变为滑块的直线往复运动，再由滑块带动模具工作。2.传动系统包括齿轮传动、带传动等机构，起能量传递作用和速度转换作用。3.操纵系统包括离合器、制动器等部件，用以控制工作机构的工作和停止。4.能源系统包括电动机、飞轮。5.支承部分主要指机身，把压力机所有部分联结成一个整体。6.辅助系统和装置如润滑系统、过载保护装置以及气垫等。通用压力机的工作原理和结构通用压力机的分类和特点•按压力机机身结构形式不同，分为开式压力机和闭式压力机。•开式压力机的机身呈“C”形，机身前面和左右面敞开，冲压操作比较方便，但机身刚度较差，受载后易变形，对模具寿命有影响，因此多用于4000kN以下的中小型压力机。按机身结构形式分按机身结构形式分•开式机身背部无开口的称为开式单柱压力机；•开式机身背部有开口的称为开式双柱压力机；•双柱机身除左右方向便于送料、卸料外，还可进行前后方向的送料、卸料；•开式机身按机身能否倾斜分为可倾机身和不可倾机身；•按机身工作台是否可以上下移动分为固定台机身和活动台机身。按机身结构形式分•闭式压力机机身为框架结构，其机身前后敞开，两侧封闭，机身刚度大，适用于大中型压力机。•闭式压力机按机身结构不同又分成整体式压力机和组合式压力机。•组合式机身由上横梁、立柱、工作台和拉紧螺柱等组合而成。按机身结构形式分•曲柄轴（曲轴）式压力机；•偏心轴式压力机；•曲拐轴式压力机；•偏心齿轮式压力机。按曲轴结构形式分按曲轴结构形式分通用压力机曲轴结构形式a)曲柄轴式b)偏心轴式c)曲拐轴式d)偏心齿轮式1—支承颈2—曲柄臂3—曲柄颈4—连杆5—曲拐颈6—心轴7—偏心齿轮•单动压力机一个滑块，适合于冲裁、弯曲和中小型拉深；•双动压力机二个滑块，外滑块压料，内滑块拉深，适于大型拉深；•三动压力机三个滑块，可以完成相反方向的拉深。按压力机滑块数量和作用分按压力机连杆数量分•固定工作台压力机；•可倾工作台压力机；•升降工作台压力机；•可移动工作台压力机；•回转工作台压力机。按压力机工作台特点分•压力机的技术参数反映了压力机的工艺能力、所能加工制件的尺寸范围以及有关生产率指标,同时也是选择、使用压力机和设计模具的重要依据。1.公称压力2.滑块行程3.滑块行程次数4.压力机装模高度和封闭高度5.压力机工作台面尺寸及滑块底面尺寸6.漏料孔尺寸7.模柄孔尺寸8.立柱间距离等通用压力机的技术参数•指滑块至下止点前某一特定距离时，或者说曲柄旋转到离下止点前某一特定角度时，滑块所能承受的最大作用力，。称为公称压力，压力机公称压力的单位是kN。•特定距离：公称压力行程或额定压力行程或名义压力行程；•特定角度：公称压力角或额定压力角或名义压力角。•例如J31-315型压力机的公称压力为3150kN，是指滑块离下止点前10.5mm(相当于公称压力角为20°)时滑块上所容许的最大作用力。技术参数：公称压力技术参数：公称压力曲线表明：随着曲柄转角的变化，滑块上所允许的作用力也随之改变。因此选用压力机时制件变形抗力曲线必须全都位于阴影线之内。•目前，公称压力已经系列化。•例如有40kN、63kN、100kN、160kN、250kN、400kN、630kN、1000kN、1600kN、2500kN、3150kN、4000kN等。技术参数：公称压力•指压力机滑块从上止点到下止点所经过的距离，它是曲柄半径的两倍，或是偏心齿轮、偏心轴销偏心距的两倍。•反映了模具的开启高度，即压力机工作长度的大小，滑块行程的单位是mm；•如JB23-63型压力机的滑块行程为100mm，•J31-315型压力机的为315mm，•J23-10A压力机的滑块行程可以在16～140mm之间调节。技术参数：滑块行程•指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。•滑块行程次数的高低反映了压力机冲压的生产效率。•滑块行程的动作方式可以是单动，也可以是连续动作。•在连续动作时，通常认为大于30次/min，人工送料很难配合好，因此滑块行程次数高的压力机只有安装自动送料装置，才能充分发挥压力机的效能,否则难以实现高生产率。技术参数：滑块行程次数•滑块行程次数越高，冲压变形的速度也越快。•对于有变形速度限制的拉深成形来说，冲压速度越快，越易造成拉深破裂，废品率增高。•因此，应该根据不同材料的拉深速度要求，正确选择滑块行程次数。技术参数：滑块行程次数•装模高度指压力机滑块处于下止点位置时，滑块下表面到工作垫板上表面的距离，调节的距离称为装模高度调节量(ΔH)。•J31-315型压力机最大装模高度为490mm，装模高度调节量为200mm。•封闭高度是指滑块在下止点时滑块下表面到工作台上表面的距离。•压力机装模高度尺寸表示压力机允许安装模具的高度尺寸范围，是模具设计时考虑的重要工艺参数。技术参数：压力机装模高度和封闭高度•压力机工作台面尺寸A×B与滑块底面尺寸J×K是与模座平面尺寸有关的工艺尺寸，表示压力机允许安装模具的水平尺寸大小。•对于闭式压力机这两项尺寸大致相同，而开式压力机的J×KA×B。技术参数：压力机工作台面尺寸和滑块底面尺寸•当制件或废料由下模向下漏料时，工作台或工作台垫板漏料孔的尺寸应使制件或废料顺利漏下。•漏料孔的形状有圆形、长方形和圆形与长方形的复合形状三种。•工作台垫板漏料孔尺寸小于工作漏料台孔尺寸。•当模具下模需要安装通用弹顶器时，通用弹顶器的外形尺寸应该小于漏料孔尺寸。技术参数：漏料孔尺寸•中小型压力机的滑块底面都设有模柄孔，它是用于安装固定上模和确定模具压力中心的。•当模具用模柄与滑块相连时，滑块模柄孔的直径和深度应与模具模柄尺寸相协调。•中小型压力机模柄孔的形状有圆柱形和方柱形。•大型压力机的滑块上没有模柄孔，滑块底面设有T形槽安装固定上模。技术参数：模柄孔尺寸•立柱间距离是指双柱式压力机两个立柱内侧表面的距离。•对于开式压力机，立柱间距离尺寸直接影响由前向后送料时条料的宽度，以及冲压接料机构的尺寸和安装位置。•对于闭式压力机，也称为导轨间距离，其尺寸限制了模具的外形尺寸。技术参数：立柱间距离•还有压力机许用负荷曲线图、喉口深度、滑块顶杆横梁过孔尺寸、气垫尺寸、电动机功率、气源压强等工艺技术参数，它们也是设计模具所必须考虑的。•在模具设计时，仅仅依靠设计手册查阅技术参数是不够的，必须查阅压力机样本说明书，才能够得到确切的、全面的工艺技术参数。通用压力机的技术参数压力机与模具安装尺寸有关的结构参考图F×F—滑块模柄方孔尺寸R—滑块中心至机身内侧距离H1—工作台垫板厚度D—工作台垫板端料孔尺寸a×b—工作台漏料孔尺寸A×B—工作台面尺寸M—连杆调节长度H—压力机最大装模高度H2—压力机最小装模高度J×K—滑块底面尺寸l—滑块模柄(高)孔深度HM—模具闭合高度l1—模柄长度s—滑块行程通用压力机型号的表示方法按照国家行业标准(JB/T-9965-2019)锻压设备型号编制方法的规定，锻压设备的型号由锻压设备名称、结构特征、主参数等项目的代号组成，用汉语拼音字母和阿拉伯数字表示。•第一部分是类代号。“J”是机械压力机类代号，是机械压力机中“机”字汉语拼音的第一个字母，用汉语拼音正体大写字母表示。•锻压设备共分8类，另外7类是：液压机(Y)、自动锻压机(Z)、锤机(C)、锻机(D)、剪切机(Q)、弯曲校正机(W)、其他(T)。JB23-63A的含义•第二部分是变形设计代号。当基本型号的主参数相同，而次要参数不同时，称为变形设计，以A、B、C…表示。本例“B”表示第二次变形设计。•第三部分是组、型代号(见表2-1)。本例“23”表示结构特征是开式可倾压力机。JB23-63A的含义•第四部分是通用特性代号。用汉语拼音正体大写字母表示。分别为数控(K)、自动(Z)、半自动(B)、高速(G)、精密(M)、气动(Q)等。•本例为通用压力机，无特性代号。如J92K-25表示250kN数控压力机。JB23-63A的含义•横线后面的第五部分是设备的主参数。通用压力机的主参数是公称压力，用法定计量单位“kN”的1Χ10表示。•此例的“63”表示公称压力为630kN。•第六部分表示改进设计代号。以A、B、C…表示。当压力机的结构和性能做了改进时，称为改进设计。•本例的“A”表示第一次改进设计。JB23-63A的含义•通用压力机的动力传动系统，一般由电动机、带传动、齿轮传动、传动轴、曲轴等零部件组成。通用压力机的结构形式•上传动与下传动•压力机的动力传动系统在工作台之上，称为上传动；•动力传动系统在工作台之下称为下传动。压力机动力传动系统的布置方式•下传动的优点是：1.压力机重心低，运动平稳，能减少噪音和振动，劳动条件好。2.下传动压力机地面以上高度小，适宜高度较低的厂房。3.下传动可以使滑块高度和导轨长度增大，从而提高滑块运动精度，保证冲压件质量，延长模具寿命。4.下传动压力机工作载荷主要由拉杆和工作台承