河南科技大学 成形装备及自动化 陈学文

第二章 金属塑性成形装备及自动化 1.概述 2.液压成形设备 3.精冲压力机 4.多工位压力机 5.数控冲 35.常规机械压力机相比，伺服压力机有哪些优势？
压设备 6.伺服压力机 7.塑性成形自动化技术
① 高生产率。② 高精度。③ 低噪音。④ 高柔性。⑤ 节能。
第三章 高分子材料成形设备及自动化 1.概述 2.塑料注塑机 3.注塑机专业伺服液压系统
动和双动冲压液压机 3、按照液压机本体结构分为单臂式、三梁双柱式、三梁四柱式、框架式 4、按
立体光刻成形，利用光能的化学和热作用可使液态树脂材料产生变化的原理，对液态树脂进行有选 传动介质分为以水（乳化液）和油为介质的两大类 5、按用途又分为通用型液压机、橡皮囊液压机、
择地固化，就可以在不接触的情况下制造所需的三维实体原型。利用这种光固化的技术进行逐层成 汽车纵梁液压机、液压板料折弯机、液压剪板机等。
和其它自动机。（4）锤（C）：分蒸汽—空气自由锻锤、蒸汽—空气模锻锤、空气锤、落锤、对击式模 37.伺服折弯机同步控制系统有哪三种？并做简要说明
锻锤和气动液压模锻锤等。（5）锻机（D）：分平锻机、热模锻压力机、辊锻横轧机、辗环机、径向 （1）扭轴同步系统：一个两端固定在左右机架内侧的较粗刚性扭轴和一个与上滑块相联接的小滑动
锻造机和其它 锻机等。（6）剪切机（Q）：分手动剪切机、板料手动剪切机、板料曲线剪切机、联合 块组成，结构简单。滑块运动的下死点（即行程终点）控制采用的是机械挡块结构（即螺母挡块）。
冲剪机、 型材棒料剪断机和其它剪切机等。（7）弯曲校正机（W）：分板料弯曲机、型材弯曲机、校 对于小吨位折弯机较实用，其同步精度的保持性较好。具有一定的抗偏载能力。（2）机液伺服滑阀
42.注塑机电气控制系统
具）改变毛坯的形状与尺寸，并改善性能，从而获得所要求的工件。这种方法能获得强度高、性能
43.注塑机伺服电液系统的特点
好的工件。
节能，高效，精度高。噪音小，减少冷却，耐用
冲压液压机的种类：1、按照压制板材厚度分为薄板冲压和厚板冲压液压机 2、按作用力方式分为单
44.典型快速成形系统的分类，基本原理，过程描述？
在其冲头与工作台之间有一对可以储存若干套模具的转塔（即回转头），待加工的板材被夹钳夹持，
并沿 X，Y 轴向移动。工作时根据冲制零件所编制的计算机程序，使板材在 X，Y 轴方向移动和定
位，并可任意选择转盘上模具进行自动冲压。
30.数控转塔冲床还具有哪些特点
① 较好的灵活性和较高的生产率② 较短的调试时间③ 程序控制化高④ 精度高⑤ 可以加工大尺
22.32 位计算机有多少根数据总线 32 根
连杆
偏心轴
23 .为什么必须进行 A/D 转换或 D/A 转换？
24.简述金属塑性成形装备在现代工业的地位
答金属塑性成形是机械制造的基础工艺之一，是制造机械产品的基本环节，在冶金、机械、 电力、
传动齿轮
汽车、铁道、航天、航空、造船、兵器、化工、电子、仪表、轻工等工业部门中都占有重要地位。
27.什么是数控冲压设备，数控冲压设备由哪几部分组成
（3）电液伺服同步系统：主要由数控系统、光栅尺、比例阀组成。数控系统不停地通过光栅尺检测
定义采用了数控技术的一类冲压装备 组成主机、数控装置、驱动装置、监控检测装置、编程计算 滑块的左右位置和运行速度，并根据程序设定的参数计算出比例阀的控制电流，通过比例阀放大器
机及一些辅助装置组成
调整比例阀开口，实现左右的同步和下死点的定位控制。
28.数控冲压设备具有哪些特点
38.电液伺服同步控制系统主要由哪些部分组成，该系统有什么优缺点？
１.对加工对象改型的适应能力强，可基本适应多品种、小批量生产的需要。２.提高生产率，可缩短 主要由数控系统、光栅尺、比例阀组成。
加工时间和辅助时间。３.提高同批工件的重复性精度，避免由于手工控制所产生的误差。４.扩大机 39.根据伺服折弯机结构图，标出每个部位的名称
寸的板材和大直径的孔
31.设计转塔时，为什么每个工位都使用模套？
因为转塔要求定位准确，移动更平稳，精密度高
32.根据转塔结构图，标出每个部位的名称（答案在后边）
33.数控转塔冲床根据驱动方式的不同，可分为哪两种主传动形式？并说明它们的原理及特点？
① 机械驱动式数控转塔冲床 由电机、飞轮、离合器/制动器、主轴/偏芯轴、联杆和冲头组成。
能 3 数控系统开放化、智能化和网络化
拉深、切边等多工序加工多工位压力机的工作原理及特点----工作原理是按照多工位冲压工艺的要求
伺服单元分为:主轴伺服/进给伺服
确定的，即在一台多工位压力机上可以安装多副模具进行冲压生产，并且通过一套工位间的传递机
1、按机床的运动轨迹分类 1） 点位控制数控系统 2） 直线切削数控系统 3） 连续切削数控系统 构使压力机在一次往复行程中可以完成一个冲压件的全部冲压工序（即落料、冲孔、拉深、弯曲、
形的方法，称之为光固化成形法选择性激光烧结成形，熔丝沉积成形
液压成型设备的特点 1.易于获得很大的工作力；2.可以长时间进行保压，容易得到长行程，滑块能在
45.金属板下无模单点成形特点及原理
全行程的任意位置上发挥出全部力，并且能够停留或返回；3.力、速度和行程可在一定范围内进行任
原理:是一种基于计算机技术、数控技术和塑性成形技术基础之上的先进制造技术，其特点是采用快 意调节，以及传动平稳，安全可靠等。因此它能适应不同工艺要求。
正弯曲机、板料校平机、型材 校直机、板料折压机、旋压机和其它弯曲校正机等。（8）其它锻压设 同步系统：机械反馈系统和液压同步分配阀组成，其功能是根据反馈机构的输入量，控制进入两并
备（T）：分轧制机、冷拔机、锻造操作机、板料自动送卸料装置和专 门用途的设备等
联油缸的流量和压力，使滑块在运动过程中，始终处于平衡状态。其同步精度高，抗偏载能力强。
伺服电动机
3.画图简要说明反应式步进电机的结构原理？
4.按图说明三相反应式步进电机的工作原理？ 答：步进电动机的工作原理:三相单 三拍通电方式 :若按 A→B→C……通 电相序连续通电，则步进电动机就连
机架 滑块 工作台
续
地沿逆时针方向转动，每换接一次通
电相序，步进电动机沿逆时针方向转
过 30°，即步距角为 30°。
36.简述伺服压力机的工作原理，根据伺服压力机传动示意图，标出每个部位的名称并说明其传动原
第四章 快速成形设备及控制系统 1.概述 2.典型快速成形系统 3.金属板材数控无模单点成形系统 理
简答题
1 材料成形装备中常用的执行装备包含哪几类？材料成形装备对执行驱动装置有哪四方面的要求，
并做简要说明。 2.步进电机和一般旋转电机一样，分为哪两部分？什么是反应式步进电机？什么是永磁式步进电机？
25.简述金属塑性成形设备的发展趋势金属塑性成形技术已改变传统的提供毛坯，正向着尽量减少切
削加工甚至直接生产产品零件的方向发展。采用冷挤、冷镦、精密模锻、特种轧制、精密冲裁、旋压
传送带
加工、多工位模锻、多工位冲压、级进模高速冲压、粉末锻造、超塑加工及激光加工等先进塑性成
形工艺，可加工出精度高、表面粗糙度低的成品零件。
球型螺杆
传动带
答：转子和定子；反应式：转子无绕组，由被激磁的定子绕组产生反应力矩实现步进运行。（2）激
（永）磁式：定、转子均有激磁绕组（或转子用永久磁钢），由电磁力矩实现步进运行。（补充：永磁
式同步电机的应用在整个速度区有很高的效率：流量控制和保压控制时更节能；电磁转矩和磁阻转
矩相结合产生更大的扭矩：速度相应更快，更节能；方便实现弱磁控制增加转速范围：可以和多种 泵配合，可以满足大流量的需求；系统运行更平稳：整个系统噪音更低）
主电机通过带传动带动飞轮转动，再通过离合器/制动器和偏芯轴，使滑块上、下（往复运动，冲击
上转盘上所选定的凸模（上模）而对板材进行冲孔。
② 液压驱动式数控转塔冲床 由活塞和油缸组合构成，这个组合连接到冲床液压系统的动力源上，
带动冲头上、下往复运动，冲击上转盘上所选定的凸模（上模）而对板材进行冲孔。可以控制冲头
滑块
伺服电机
26. 金属塑性成形设备的分类
答：（1）机械压力机（J）：分手动压力机、单柱压力机、开式 压力机、闭式压力机、拉延压力机、
螺旋压力机、压制压力 机、板料自动压力机、精压挤压压力机和其它压力机（2）液压机（Y）：分手
动液压机、锻造液压机、冲压液压机、一般用途液压机、校正 压装液压机、层压液压机、挤压液压
8.按图说明液压传动系统的工作原理（答案在后边）
工作台
Байду номын сангаас
9.按图说明叶片泵的工作原理
10.十进制数刀二进制数的变换，二进制到十进制数的变换
（3）传动形式三
1 机架
18.十六进制数到二进制数的变换
19.逻辑运算（AND OR NOT)
20.计算机由哪几部分组成，并简要说明其功能
21.计算机处理的信号是数字信号还是模拟信号
机、压制液压机、打包压块液压机和其它液压机。（3）线材成形自动机（Z）：分自动镦锻机、自动切 原理：它是由交流伺服电机驱动，能够利用数控装置控制伺服电机的运动，实现为各种冲压工艺设
边滚丝机、滚珠钢球自动冷镦机、 多工位自动镦锻机、自动制弹簧机、自动制链条机、自动弯曲机 定最合适的滑块运动模式，可由操作人员自由决定滑块的运动速度和滑块行程。
算机控制一台三轴联动成形机，驱动一个工具头，以走等高线的方式，对金属板料进行局部地塑性 次数。② 提高液压机的自动化程度。采用上、下料装置，实现单机自动化；发展多工位液压机，实
加工。即，无须制造模具，用渐进成形的方式，将金属板料加工成所需要的形状。
现在一台液压机上进行多工序加工，不但可减少大量辅助时间，还可减少工人、占地面积及简化生
的行程和速度，通过控制冲头在冲压过程中的速度，降低冲头在接触板料时的速度，减少撞击噪音。 40 .高分子材料加工成形设备的特点