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金属与塑料成形设备
《金属与塑料成形设备》辅导教案
袁文生
机电工程学院压力加工教研室
第六次讲课
第三章:
专用曲柄压力机1.热模锻压力机结构特点及用途2.双动拉深压力机的结构特点
第四章:
螺旋压力机
螺旋压力机分类、结构特点及工作原理;螺旋压力机的力能关系、工作特性及应用范围等
本章重点与难点:
力能关系、工作特性及应用范围等
热模锻压力机
一、热模锻压力机的用途、特点及主要技术参数
主要模锻设备之一,适用于生产批量大,产品精度高的模锻车间。
汽车
特点:
1、刚度高,精度
2、滑块抗倾斜能力强
3、滑块行程次数高。
缩留模时,增寿
4、具有上下顶料装置,适应出模斜度小的需要
5、具有解脱“闷车”装置。
操作失误、温度过低
按工作机构不同分两类:
连杆式,楔式。
第二重型机器厂:
MP系列、KP系列楔式按德国EUMUCO技术
沈阳重机厂:
双支点连杆、象鼻形滑块
日本小松CAH,C2S系列
二、热模锻压力机的工作原理及结构
(一)、连杆式
两级传动,气动连锁离合器制动
器,象鼻式滑块,附加导向面,提
高抗倾斜能力,
双楔式工作台,调节装模高度,
上下顶件装置
(二)、楔式
传动楔块,30°倾角,表面淬火,工件变形力一般传到曲轴连杆。
,尺寸小。
优点:
1、滑块允许承受的偏载能力高,倾斜度小,有利多膛模锻,自动化,导轨受力磨损小,滑块可承受公称压力的面积大,24%。
为双点3倍,可承受60%公称压力面积80%。
为双点3.5倍,锻同样细长杆,倾斜度不到普通1/3。
2、刚度大、锻件精度高。
机身预紧,垂直变形小,为单点60%,双点75%
3、装模高度采用曲轴偏心套调节,方便可靠。
结构复杂,造价高,63000KN以上合适
三、装模高度调节机构及顶件装置
(一)、装模高度调节机构
1、楔形工作台式
有双楔式、单楔式,前广泛。
调节方式:
手动、机动。
不得将工作台调至最低位置,在最低5mm以上,
解脱闷车
2、偏形压轴式
MP型。
压缩空气通入1、2上腔
3下行,脱开4,5松开6,偏心压轴与连杆销不同心,电机、伞齿轮
调好,排气,2下腔与气罐相通。
锁紧
3、楔式压力机的装模高度调节机构
连杆大端有偏心蜗轮2,120°范围内有齿。
转8锁紧
(二)、顶件机构
要求:
1、足够的顶件力
2、足够长度的顶出行程
3、下顶件机构的顶出动作要滞后于滑块的回程。
4、下顶件机构,在顶出后,有一段停留时间,以便夹持锻件
根据顶件机构安装位置不同分上顶件机构,下顶件机构。
A为象鼻式滑块常用,
B为楔式压力机用,左平衡器活塞杆拉摆杆2压3,滑块接近下死点,杠杆被装在机身两侧的弹簧缓冲器4抬起,5未被压下,只要回程,立即顶料。
1、下顶件机构
机械式、液压式、气动式,机械式最广
曲轴上凸轮驱动,顶件轴另一端有一足够宽度的摆杆10,可并排布置多根下顶件杆。
四、压力机过载及其解除
设备选用不合理,锻件温度过低,模具调整不当,重复放入锻件,模具上留有硬性异物。
严重滑块不能过下死点——闷车,离合器摩擦材料损坏,影响压机寿命。
(一)、防止方法:
1、准确计算锻件工艺变形力,合理选择压力机,计算留有余地。
不可冒险。
2、严格控制锻造温度,温度过低,重新加热,禁止凑合
3、操作小心,严防锻件重叠,硬物遗留。
(二)、解脱方法:
1、打反车,用专用空气压缩机将离合器的进气压力提高一倍左右,1~1.2MPa。
电动机反转,接通离合器,利用飞轮惯性。
2、锤击楔形工作台板,或用强力调节装置,移动调节楔块,使工作台板下降。
3、采用液压螺母预紧机身的压力机,通过液压螺母使机身卸载。
4、某些压力机的装模高度调节机构兼有预防过载和解脱闷车的作用,起动此种机构
5、切割模具,现有办法不能,大经济损失
五、预锻及精整成形压力机
利用液压驱动,全程施加全部作用力。
无过载
特色:
滑块能高速运动,可完成多个成型工序而
无较大热量损失,锻件在足够高的温度下送往热
模锻压力机
机架为预应力钢板结构,滑块导轨呈X形,受热
保持恒定间隙,备有顶料器。
操作上有调整、单次行程、连续运转。
滑块上下限位置可预定,滑块可快速下降,减速
转为加压,加压速度可自动调整。
高速返回。
多个工序预锻时,通过程序控制装置,预选不同
的下死点
螺旋压力机工作原理及工作特性
(一)惯性螺旋压力机工作原理
惯性螺旋压力机的共同特征是采用一个惯性飞轮。
打击前传动系统输送的能量以动能形式暂时存放在打击部分(包括飞轮和直线运动质量),并与飞轮是完全脱离,飞轮处于惯性运动状态。
打击过程中,飞轮的惯性力矩经螺旋副转化成打击力使毛坯产生变形,对毛坯作变形功。
打击部件受到毛坯的变形抗力阻抗,速度下降,释放动能,直到动能全部释放停止运动,打击过程结束。
惯性螺旋压力机每次打击,部需要重新积累动能,打击后所积累的动能完全释放。
每次打击的能量是固定的这是惯性螺旋压力机的基本工作特征。
因此,惯性螺旋压力机属于定能到锻压设备
(二)高能螺旋压力机工作原理
高能螺旋压力机采用复合传动形式,利用液压缸回程.向下行程采用摩擦离合器联接飞轮和螺杆。
飞轮由电动机通过平带传动,总朝一向个方向旋转。
当离合器接合时飞轮与螺杆接合。
通过装在滑块中的螺母使滑块获得直线运动。
起动向下行程时使离合器接合。
接合后螺杆很快与飞轮达到同步旋转,即可对毛坯实施打击。
因为飞轮的动能是现成的,不需要通过空行程临时积累。
上模与毛坯接触时开始打击过程;当出现下列情况之一打击过程结束:
l)打击力增大到给定数值时结束打击。
这时摩擦离合器发生打滑,螺杆很快停止运动。
打击力通过控制离合器缸压强给定;
2)滑块行程达到给定值时结束打击。
由位移传感器发出信号控制杠杆系统使离合器脱开。
给定行程相当给定毛坯变形量。
三)工作能力和工艺适应性
现代螺旋压力机公积压力从0.4MN到140MN。
125MN的液压螺旋压力机和80MN电动螺旋压力机已在工业中应用多年。
在现代螺旋压力机上生产的锻件重量从几十充到250kg、国内应用的最大的螺旋压力机液压传动的为40MN(引进),摩擦传动的为25MN(国产)。
惯性螺旋压力机长期可使用的压力为公积压力的1.6倍,因此最大使用压力可达224MN。
对一次锻造的总能量而言,最高达到75MJ。
在公称压力使用时有效能量不低于60%。
所以,在工作能力方面现代螺旋压力机已超过厂热模锻压力机。
摩擦螺旋压力机
一、摩擦螺旋压力机的用途及特点
)工艺万能性强
2)结构简单、操作方便、制造使用成本低。
3)模具结构简单、安装调整方便。
4)传动效率低。
5)行程速度低,生产率不高。
改进:
短形成、行程次数高、双螺杆、液压传动
二、摩擦螺旋压力机的类型和主要技术参数
按摩擦传动机构分:
双盘、三盘、双锥盘、无盘。
主要技术参数:
标称力、允许力、运动部分能量、滑块形成、
滑块行程次数、最小装模高度。
J53
三、J53-400型双盘摩
擦压力机结构简介
(1)传动部分
(2)运动部分
(3)机身部分
(4)附属装置
(5)操纵系统
螺旋压力机的力能关系
一、螺旋压力机能量分析
1、工作时的能
•E=1/2mv^2十1/△22Jw^2
2、消耗能量
A、工件变形功Wd
B、机身等模具受力件弹性变形功Wt
C、摩擦功Wm
二、力能关系
Wd=E-(Wt+Wm)
分析力能关系曲线
1、对于变形量大、需要压力较小的锻件,压力机能给出较大的塑性变形能、产生较小的打击力。
2、而对于变形量小、臂薄的锻件,压力机能给出有效能量较小,但能产生较大的打击力。
螺旋压力机是能量限定设备
螺旋压力机的工作特性、应用范围、型号及主要技术参数
一、工作特点
1、具有锻锤的工作特性—是一种锤类设备
2、打击力是封闭的—机身受力封闭
3、没来固定下死点
4、打击力不固定—万能性较強的设备
5、抗偏载能力较差
二、适用范围
热模锻、切边、顶镦、挤压、闭式模锻
万能性強
三、型号
JB.53-630A
四、主要参数
1、公称压力:
是螺旋压力机的名义压力,它是在允许过载条件下由螺杆抗压强度决定设计的压力。
Fg=1.6Pg
2、最大打击能量:
反对打击能
3、滑块最大行程
4、滑块行程次数
5、封闭高度
6、工作台尺寸
课外作业
1.简要叙述.热模锻压力与机通用曲柄压力机的区别及各自应用范围
2.简要叙述.螺旋压力机的力能关系曲线及其应用
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