曲柄压力机

第四章曲柄压力机4.1曲柄压力机概述采用机械传动，通过曲柄连杆机构将旋转运动变成滑块的直线运动，对放置于模具中的材料实现压力加工。一、曲柄压力机工作原理与组成1、电动机2、小带轮3、大带轮45、小齿轮6、大齿轮7、离合器8、机身9、曲轴10、制动器11、连杆12、滑块13、上模14、下模15、垫板16、工作台1、曲柄压力机的工作原理：工作原理：将曲轴的旋转运动通过连杆转变为滑块的往复直线运动。①由于工艺需要，曲轴两端分别装有离合器7和制动器10，以实现滑块的间歇运动或连续运动。②压力机在整个工作周期内有负荷的工作时间很短，大部分时间为空程运动。为有效利用能量，使电机的负荷较均匀，因而装有飞轮，起到储能作用。所应用的加工工艺——冲压、挤压、锻造等加工工艺。所应用的加工领域——汽车工业、航空工业、电子仪表工业、五金轻工等领域。2、曲柄压力机的用途：汽车车门冲压件一次拉深成形的不锈钢水槽冲压件由1台LS4-1600型闭式四点拉深压力机、4台JA39-800型闭式四点单动压力机和冲压自动化系统组成的大型冲压生产线由汽车覆盖件和车门等组成的汽车车身汽车车身冲压生产线适用于汽车,摩托车,电动三轮车等传动部位的冷挤压件冷挤压件拨叉锻件连杆锻件锻件①工作机构：即曲柄滑块机构。由曲轴、连杆、滑块等零件组成。②传动系统：包括齿轮传动、带传动等机构。③操纵系统：包括离合器、制动器等零部件。3、曲柄压力机基本组成：④能源系统：包括电动机、飞轮。⑤支撑部分：主要指机身。⑥辅助系统和装置：润滑系统、保护装置及气垫等。①工作机构：将曲柄的旋转运动转变为滑块的往复直线运动，由滑块带动模具工作。②传动系统：能量传递、速度转换。③操纵系统：控制工作机构的工作和停止。各部分功能：④能源系统：提供工作所用能量、储能。⑤支撑部分：把压力机所有部分连接成一个整体。⑥辅助系统和装置：润滑、保护等。1、冲击性载荷，大部分时间为空行程。2、在传动系统中都设置有飞轮。其中，大带轮和大齿轮也起到飞轮的作用。3、压力机上的离合器与制动器之间设有机械或电气连锁。4、滑块的行程长度不变，但其底面与工作台面之间的距离可以通过螺杆调节。5、生产中为保证设备安全，常在压力机上装设过载保护装置。4、工作特点：二、曲柄压力机的类型1.按结构分类:开式压力机、闭式压力机2.按工艺用途分类：通用压力机、专用压力机（如拉深压力机、热模锻压力机、冷挤压机等）3.按滑块数量分类:单动压力机、双动压力机等4.按连杆数量分类：单点压力机、双点压力机、四点压力机5.按传动系统所在位置分类：上传动式、下传动式机身呈C形，前左右三面敞开。便于模具安装调整。结构简单、操作方便、刚性较差，影响制件精度和模具寿命，一般适用于1000千牛以下的中小型压力机。应用最广泛。缺点：受力易产生垂直位移与角位移；开式机床J23系列开式可倾压力机J21-350型开式固定台压力机适用于金属板料的剪切、冲孔、落料、浅拉伸、弯曲、校正等冲压工艺，广泛应用于制造行业。开式机床机身呈框架形，机身前后敞开，刚性好，精度高，适用于压制大型零件，公称工作力多为1600～60000千牛。冷挤压、热模锻和双动拉深等重型压力机都使用闭式机身闭式机床JC31-160A闭式单点单动压力机闭式单动机械压力机是压制各种金属薄板成形零件必不可少的锻压设备之一，可以完成冲裁、弯曲、成形、浅拉深、校正等冷冲压工序，也可进行锻件热切边等工序。闭式机床JH36系列闭式双点压力机闭式双点压力机J46-500/300A型闭式双动拉深压力机闭式双动拉深压力机的滑块部分由内、外滑块组成。主要用于大型金属薄板零件（覆盖件）的压延、弯曲、拉深、成形等冷冲压工序。双动拉伸压力机J89-400型立式肘杆冷挤压机冷挤压加工可以代替铸造、锻造或金属切削加工。冷挤压机Mp型热模锻压力机压力机热模锻有着比锤上模锻精度高的优点，节约金属，减少加工量，可实现多模腔锻造，生产效率高。热模锻压力机单柱固定台式压力机升降台式压力机单点压力机（左）、双点压力机（右上）、四点压力机（右下）单动压力机（左）、双动压力机（右）曲柄压力机的型号按照锻压机械型号编制方法（JB/T9965—1990）的规定，曲柄压力机的型号用汉语拼音字母、英文字母和数字表示。三、曲柄压力机的型号JC23-63A第一个字母为类代号，用汉语拼音字母表示。第二个字母代表同一型号产品的变型顺序号。第三、第四个数字分别为组、型代号。横线后面的数字代表主参数。一般用压力机的标称压力作为主参数。最后一个字母代表产品的重大改进顺序号。曲柄压力机型号表示J31-315JB23－63闭式单点机械压力机标准型，标称压力3150KN。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630KN。J21G-200中的“G”代表“高速”；J92K-250中的“K”代表“数控”。压力机的技术参数反映一台压力机的工艺能力、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。压力机基本参数4.2曲柄压力机的主要技术参数1、标称压力Fg（公称力）及标称压力行程Sg（公称力行程）曲柄压力机的标称压力Fg是指曲柄旋转至下止点前，某一特定距离或曲柄转角时，滑块允许的最大作用力，此特定距离称为标称压力行程Sg，特定转角称为标称压力角αg。2、滑块行程S指滑块从上止点到下止点，所经过的距离，它是曲柄半径或偏心齿轮、偏心轴的偏心距的两倍。3、滑块行程次数n指滑块每分钟往复运动的次数。4、最大装模高度H1及装模高度调节量ΔH1装模高度是指滑块在下止点时，滑块下表面到工作台垫板上表面的距离。装模高度的最大值称为最大装模高度，滑块调整到最低位置时得到最小装模高度。封闭高度H是指滑块在下止点时，滑块下表面到工作台上表面的距离，它与装模高度之差等于工作台垫板的厚度T。装模高度调节的距离，称为装模高度调节量ΔH1。5、立柱间距A和喉深C立柱间距是指双柱式压力机立柱内侧面之间的距离。喉深是开式压力机特有的参数，它是指滑块中心线至机身的前后方向的距离。6、模柄孔尺寸主要针对开式压力机，作模具上模装夹之用。模柄孔尺寸d×l是“直径×孔深”，冲模模柄尺寸应和模柄孔尺寸相适应。7、工作台板及滑块底面尺寸指压力机工作空间的平面尺寸。工作台板（垫板）的上平面，用“左右×前后”的尺寸表示(BXL)。滑块下平面，也用“左右×前后”的尺寸表示(aXb)。闭式压力机，其滑块尺寸和工作台板的尺寸大致相同，而开式压力机滑块下平面尺寸小于工作台板尺寸。8、工作台孔尺寸工作台孔尺寸L1×B1（左右×前后）、D1（直径），用做向下出料或安装顶出装置的空间。公称力KN630公称力行程mm8.5滑块行程mm120行程次数min50最大封闭高度mm360装模高度调节量mm80喉深mm260工作台板前后mm480左右mm710工作台孔尺寸前后mm200左右mm340直径mm250滑块底面前后mm272左右mm320模柄孔尺寸mmφ50x80立柱间距离mm350垫板间距离mm90机身最大可倾角度Degree30主电机型号/Y132M2-6功率KW5.5外型尺寸前后mm1810左右mm1350高度mm2740净重kg4000毛重kg4600表4-1JC23-63开式可倾压力机主要技术参数曲柄压力机和液压机性能对比作业：P211，题1P211，题24.3曲柄压力机主要零部件结构曲柄滑块机构滑块与导轨机身离合器和制动器传动系统辅助装置润滑系统一、曲轴形式4.3.1曲柄滑块机构1—支承颈;2—曲柄臂;3—曲柄颈;4—连杆;5—曲拐颈;6—心轴;7—偏心齿轮曲轴驱动的曲柄滑块机构机构组成：由曲轴3、连杆（连杆体1和调节螺杆6）和滑块5组成。工作原理：曲轴旋转时，连杆作摆动和上、下运动，使滑块在导轨中作上、下往复直线运动。特点：曲轴双端支承，受力好；滑块行程较大，行程不可调。大型曲轴锻造困难，受弯、扭作用，制造要求高。适用范围：主要用于较大行程的中小型压力机上。JC23-63压力机的曲柄滑块机构结构图1、打料横梁2、滑块3、压塌块4、支承座5、盖板6、调节螺杆7、连杆体8、轴瓦9、曲轴10、锁紧螺钉11、锁紧块12、模具夹持块JC23-63压力机偏心轴驱动的曲柄滑块机构工作原理：当偏心轴转动时，曲轴颈的外圆中心以偏心轴中心为圆心做圆周运动，带动连杆、滑块运动。特点：曲轴颈短而粗，支座间距小，结构紧凑，刚性好。但偏心部分直径大，摩擦损耗多，制造比较困难。适用范围：主要用于行程小压力机上。曲拐驱动的曲柄滑块机构机构组成：由曲拐轴5、偏心套6、调节螺杆2、连杆体3和滑块1组成。工作原理：当曲拐轴转动时，偏心套的外圆中心以曲拐轴的中心为圆心做圆周运动，带动连杆、滑块运动。特点：曲拐轴单端支承，受力条件差；滑块行程可调（偏心套或曲拐轴颈端面有刻度）。便于调节行程且结构简单，但曲柄悬伸刚度差。适用范围：主要用于中、小型压力机上。JB21-100压力机的曲柄滑块机构结构图1、滑块2、调节螺杆3、连杆体4、压板5、曲拐轴6、偏心套偏心齿轮驱动的曲柄滑块机构机构组成：由偏心齿轮、芯轴、调节螺杆、连杆体和滑块组成。工作原理：偏心齿轮在芯轴上旋转时，其偏心颈就相当于曲柄在旋转，从而带动连杆使滑块上下运动。特点：偏心齿轮芯轴双端支承，受力好；偏心齿轮只传递扭矩，弯矩由芯轴承受；受力情况比曲轴好，芯轴刚度大。结构相对复杂，但铸造比曲轴锻造容易解决。适用范围：常用于大中型压力机上。☆四种结构的区别：①曲轴式压力机行程不可调；②偏心轴式、偏心齿轮式和曲拐式压力机的行程可设计成可调节结构；③设备总体结构曲拐式更美观。纯曲轴曲拐轴偏心齿轮偏心轴偏心量较大最小中小刚性中等差好最好结构复杂度中等简单最复杂中等特点一般应用在行程较大的压力机（中小型）行程可调压力机（开式单柱）冷挤压机（中大型）行程最小的压力机（热模锻压力机）二、曲柄滑块机构的工作原理曲柄滑块机构的运动原理曲柄滑块机构是指用曲柄和滑块来实现转动和移动相互转换的平面连杆机构。曲柄滑块机构滑块曲柄压力机中曲柄滑块机构动作示意压力机工作时，由电动机通过三角皮带驱动大皮带轮（通常兼作飞轮）﹐经过齿轮副和离合器带动曲柄滑块机构﹐使滑块和凸模直线下行。锻压工作完成后滑块回程上行﹐离合器自动脱开﹐同时曲柄轴上的制动器接通﹐使滑块停止在上止点附近。工作过程：三、曲柄滑块机构的结构☆压力机中曲柄滑块机构的附加装置：（一）过载保护装置压力机工作时，工件的变形抗力通过滑块、保护装置（压塌块）和支承座传递到连杆上，如果变形抗力超过了滑块的允许负荷时，保护装置会被压坏，从而使压力机得到保护。•工艺设计不当；•设备高度小于模具高度；•毛坯位置放置不当；•模具内有异物等。过载原因过载保护装置压塌块式液压式（1）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，设备装模高度抬高。单面剪切双面剪切单面剪切结构简单、制造方便。适合小型压力机疲劳极限•考虑疲劳极限，初始剪切压塌力标称压力，运行前期保险效果差；•不适合多点压力机。•不考虑疲劳极限，则多次工作后，剪切压塌力标称压力，设备使用效率降低。过载临界点设置方便、容易控制，适合多点、大型压力机。过载时正常工作时应用场合（2）液压式过载保护装置•小型模具上模•大中型模具•对快速上下模设备上模气动快速夹持器下模压板使用压板模具夹持块夹紧模柄模具夹持块（二）模具夹持装置滑块底部和模具夹持块12有模柄孔，安装模具时，将上模模柄套入其模柄孔内。对于大中型压力机，在滑块底平面开有T形槽，用T形螺钉及压板将上模固定在滑块的下底面上。1.上模板2.导套3.垫板4.固定板5.模柄6.顶杆7.打料杆8.打料板9.冲孔凸模10.卸料器11.落料凹模12.导柱13.冲孔、成形凸凹模14.卸料板15.聚氨酯块16.下模板（三）打料机构（顶料装置）刚性顶料装置：滑块上移，打料杆7与压力机打料横杆相撞，卸料力经打料杆7传于打料板8，再经顶杆6传至卸料器10，由卸料器10将加工好的零件推出落料凹