先进材料成型设备现状及发展

材料科学与工程系

材料成型设备论文

《先进材料成型设备现状及发展》

所在系别：材料科学与工程系

专业班级：09材料成型及其控制工程1班

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先进材料成型设备的现状及展望

摘要:在工业生产中，成型生产已成为工业生产的重要基础和关键环节，在电子、汽车、电器、仪器、仪表、家电和通讯产品中，有60%~70%的零部件都要依据模具成形。因此，成型生产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，直接影响着产品生产的质量、效益和新产品的开发能力，在很大程度上决定了一个企业在市场竞争中的反应速度和能力。

关键字：材料成形先进制造先进设备

一、曲柄压力机：曲柄压力机是一种最常用的冷冲压设备，用作冷冲压模具的工作平台。

其结构简单，使用方便。在曲柄压力机中，滑件安装在曲柄轴上，由于曲柄轴的旋转而在一定行程竖直往复，并且向冲模冲压工件以成形所需产品。本发明的曲柄压力机包括具有V形缩进部分的滑件以在两边框间进行竖直往复运动；和导轨(G1、G2)，其表面对应缩进部分突出，从而，滑件可沿边框上的导轨无空隙地上下滑动。

1、构造：包括机身、横置于机身下方的曲轴、两端分别与曲轴和滑块铰接的双连

杆、位于连杆上方的滑块、位于滑块下方的工作台板、位于机身下方外侧并通过离合器与曲轴连接的飞轮、还包括滚珠导向装置。本实用新型双曲柄压力机的滑块和工作台板的长度至少可容纳六个冲压工位，该双曲柄压力机的重心低，机身矮，降低了压力机的制造成本，改善了现有的曲柄压力机冲模空间的光线条件，有利于操作工操作，便于安装和更换冲模，提高了现有的曲柄压力机组的安全性。滑块的长度可以保证在一台曲柄压力机上完成冲孔、落料、多次拉伸等多道工序，用一台双曲柄压力机可取代现有的两台曲柄压力机，降低了设备成本。

2、分类：按床身结构形式的不同，曲柄压力机可分为开式曲柄压力机或闭式曲柄压力

机；按驱动连杆数的不同可分为单点压力机或多点压力机；按滑块数是一个还是两个可分为单动压力机或双动压力机。

二、液压机：液压机是一种以液体为工作介质，根据帕斯卡原理制成的用于传递能量以实

现各种工艺的机器。液压机一般由本机（主机）、动力系统及液压控制系统三部分组成。液压机分类有阀门液压机，液体液压机，工程液压机。

1、构造：（1）驱动系统

液压机的驱动系统主要有泵直接驱动和泵-蓄能器驱动两种型式。泵直接驱动这种驱动

驱动系统

系统的泵向液压缸提供高压工作液体，配流阀用来改变供液方向，溢流阀用来调节系统的限定压强，同时起安全溢流作用。这种驱动系统环节少,结构简单,压强能按所需的工作力自动增减，减少了电能消耗，但须由液压机的最大工作力和最高工作速度来决定泵及其驱动电机的容量。这种型式的驱动系统多用于中小型液压机，也有用泵直接驱动的大型（如120000千牛）自由锻造水压机。泵－蓄能器驱动在这种驱动系统中有一个或一组蓄能器。当泵所供给的高压工作液有余量时，由蓄能器储存；而当供给量不足于需要时，便由蓄能器补充供给。采用这种系统可以按高压工作液的平均用量选用泵和电动机的容量，但因为工作液的压强是恒定的，电能消耗量较大，并且系统的环节多，结构比较复杂。这种驱动系统多用于大型液压机，或者用一套驱动系统驱动数台液压机。

（2）结构型式

按作用力的方向区分，液压机有立式和卧式两种。多数液压机为立式，挤压用液

结构

压机则多用卧式。按结构型式分，液压机有双柱、四柱、八柱、焊接框架和多层钢带缠绕框架等型式，中、小型立式液压机还有用C型架式的。C型架式液压机三面敞开，操作方便，但刚性差。冲压用的焊接框架式液压机刚性好，前后敞开，但左右封闭。在上传动的立式四柱自由锻造液压机中,油缸固定在上梁中,柱塞与活动横梁刚性连接，活动横梁由立柱导向，在工作液的压强作用下上下移动。横梁上有可以前后移动的工作台。在活动横梁下和工作台面上分别安装上砧和下砧。工作力由上、下横梁和立柱组成的框架承受。采用泵-蓄能器驱动的大、中型的自由锻水压机常采用三个工作缸，以得到三级工作力。工作缸外还设有向上施加力的平衡缸和回程缸。

2、分类

按结构形式现主要分为：四柱式、单柱式（C型）、卧式、立式框架、万能液压机等。按用途主要分为金属成型、折弯、拉伸、冲裁、粉末（金属，非金属）成型、压装、挤压等。热锻液压机大型锻造液压机是能够完成各种自由锻造工艺的铸造设备，是锻造行业使用最广泛的设备之一。目前有800T、1600T、2000T、2500T、3150T、4000T、5000T等系列规格的锻造液压机。四柱液压机该液压机适用于可塑性材料的压制工艺。如粉末制品成型、塑料制品成型、冷（热）挤压金属成型、薄板拉伸以及横压、弯压、翻透、校正等工艺。四柱液压机可分为四柱两梁液压机、四柱三梁液压机、四柱四梁液压机等。

单臂液压机（单柱液压机）可扩展工作围，利用三面空间，加长液压缸行程（可选装），最大可伸缩260mm-800mm，可预置工作压力；液压系统散热装置。

双柱液压机

本系列产品适用于各类零部件的压装、调弯整形、压印压痕、翻边、冲孔及小零件的浅拉伸；金属粉末制品的成型等加工工艺。采用电动控制，设有点动及半自动循环，可保压延时，并具有良好的滑块导向性，操作方便、易于维修、经济耐用。根据用户的需要可增设热工仪表、顶出缸、行程数显、计数等功能。2.2、分类：按床身结构形式的不同，曲柄压力机可分为开式曲柄压力机或闭式曲柄压力机；按驱动连杆数的不同可分为单点压力机或多点压力机；按滑块数是一个还是两个可分为单动压力机或双动压力机。

三、塑料挤出机：在塑料挤出成型设备中，塑料挤出机通常称之为主机，而与其配套的后

续设备塑料挤出成型机则称为辅机。塑料挤出机经过100多年的发展，已由原来的单螺杆衍生出双螺杆、多螺杆，甚至无螺杆等多种机型。塑料挤出机（主机）可以与管材、薄膜、捧材、单丝、扁丝、打包带、挤网、板（片）材、异型材、造粒、电缆包覆等各种塑料成型辅机匹配，组成各种塑料挤出成型生产线，生产各种塑料制品。因此，塑料挤出成型机械无论现在或将来，都是塑料加工行业中得到广泛应用的机种之一。

1、构造：塑料挤出机的主机是挤塑机，它由挤压系统、传动系统和加热冷却系统组成。（1）挤压系统

挤压系统包括螺

塑料挤出机(15)

杆、机筒、料斗、机头、和模具，塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体，并在这一过程中所建立压力下，被螺杆连续的挤出机头。（1）螺杆：是挤塑机的最主要部件，它直接关系到挤塑机的应用围和生产率，由高强度耐腐蚀的合金钢制成。（2）机筒：是一金属圆筒，一般用耐热、耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或衬合金钢的复合钢管制成。机筒与螺杆配合，实现对塑料的粉碎、软化、熔融、塑化、排气和压实，并向成型系统连续均匀输送胶料。一般机筒的长度为其直径的15～30倍，以使塑料得到充分加热和充分塑化为原则。（3）料斗：料斗底部装有截断装置，以便调整和切断料流，料斗的侧面装有视孔和标定计量装置。（4）机头和模具：机头由合金钢套和碳素钢外套构成，