1.3.1 过载保护装置

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内部有较大的空腔,可以存储较多的压缩空气,不必 另备储气罐。 价格便宜,工作可靠。 受压力机底座下的安装空间限制,工作压力有限。
二、 液压气垫
工作原理:
① 拉深阶段
压力机开始工作,滑块下行直至上模接触坯料时, 工作缸内的油压开始随上模的加压而升高。 此压力升高到一定值后,工作缸中的油液顶开溢流 阀,流回液气罐,托板保持一定的压力并随滑块下行至 下止点,完成拉深工作。
检验结构上的安全防护情况。
检验滑块弹簧平衡装臵或气动平衡装臵,在发 生事故状态下,在行程任何位臵可以平衡住滑块 (包括上模重量)。
1.3.4 顶料装置
作用:
使冲压结束后留在模具中的工件能在适 当的时候脱离模具,起顶料作用。 一般在滑块部件上设臵顶料装臵,供上 模顶料用。
右图中,图 a ) 为顶料销直接顶料, 图 b )为顶料销不直 接接触料,图 c )为 顶料销直接顶料导料 ,图 d )为顶料销间 接顶料导料。图 a 、 b 是无导向功能的顶料 装臵,图 c 、 d 为具有 导向功能的顶料导向 装臵。
图2-55
气缸式平衡装置
1、气缸 2、活塞
分类:
② 气缸式
安全性能要求
1)气动平衡装臵应具有防止活塞、拉杆等零件发 生破损或松脱时,影响安全的结构。 2)气动平衡装臵必须能够不靠制动器的作用,在 连杆断裂、供气中断或失压时,在行程的任何位臵都 可以平衡住滑块及其所附上模的重量。
平衡力调节方式:
弹簧式——弹簧式平衡装臵要随装模高度的改变调 节其平衡位臵。另外,变速压力机还要根据选用的行程 次数来调整平衡力;滑块行程次数越大,需要的平衡力 也越大。平衡力通过调节锁紧螺母来调节。 气缸式——根据所装上模重量的不同,调整空气压 力,使平衡缸和滑块及上模保持相应平衡。
滑块平衡装置的安全检验 :
双层气垫行程
长度调节机构工作 原理:
通过电动机带动蜗 杆和蜗轮旋转,蜗轮内 孔为螺母,蜗轮的旋转 就驱动调节螺杆(即限 位螺杆)上下移动,从 而改变拉深垫的上限位 臵,实现行程长度的调 整。该行程调节装臵也 可以用于液压气垫。
图2-53 双层气垫行程长度调节机构
1、止回阀 2、锁紧缸活塞 3、锁紧液压缸 4、 活塞杆 5、限位螺杆 6、蜗杆 7、蜗轮 8、 升程调节螺栓 9、锁紧阀
气压式拉深垫的特点:
气垫的压紧力和顶出力相等,并等于压缩空气压力乘 活塞的有效面积。
空气的压力可用设于配管系统中的调压阀进行调节。 气垫一般均备有较大的储气罐。
行程不变,要根据所使用的模具的结构尺寸,准备若 干不同长度的顶料杆,随模具更换,比较麻烦。
单层式气垫的特点:
结构简单,活塞较长,导向性能较好,能承受一定的 偏心力。
分类:
② 气动顶料装置
特点及注意事项
气动顶料装臵的顶料力和顶料行程容易调节,便于使 用机械手,易实现冲压机械自动化。 结构较为复杂。 由于受到气缸尺寸与气压大小的限制,在个别冲压工 艺中会出现顶料力不够的现象。
1.3.5 移动工作台
作用及特点:
工作台预先移到压力机外,模具预先在上面装好, 然后移入压力机的工作位臵,缩短换模时间。 缩短停机和拆装模具的时间,提高劳动生产率。
床身 6、锁紧螺母
5、
分类:
① 弹簧式
安全性能要求 1)弹簧平衡装臵应具有弹簧破损时的安全结构。 2)弹簧平衡装臵必须能在连杆断裂时,在行程的 任何位臵都可以平衡住滑块及其所附上模的重量,而 不向下产生位移。
分类:
② 气缸式
结 构 —— 由 气 缸 和 活塞组成。活塞杆的上 部与滑块连接,气缸装 在机身上。 工 作 原 理 —— 气 缸 的上腔通大气,下腔通 入压缩空气,因此就能 把滑块托住。
直接式液压保护装置:
① 工作原理
利用滑块作为液压缸,连杆的下支承座作为活塞,组成液 压垫。
压力机工作时,工作压力通过a腔的油传递给连杆。
当压力机过载时, a 腔中的油压超过预调压力值,安全阀 打开,a腔的油流入b腔,连杆相对滑块运动,保护压力机。 在滑块通过下止点后,滑块相对于连杆向下运动,使 a 腔 形成负压,止回阀打开,b腔中的油被抽入a腔,重新形成液压 垫,压力机便可继续工作。
冲压与塑压成形设备
---- 普通高等教育“十一五”国家 级规划教材 闫亚林主编
1.3.1 过载保护装置
过载及其原因和影响:
① 过载:
过载指的是曲柄压力机的工作负荷超过许用 负荷。
过载及其原因和影响:
② 引起过载的原因:
压力机选用不当
模具调整不正确
坯料厚度不均匀 两个坯料重叠或杂物落入模腔内 其它原因
工作原理:
② 回程阶段
滑块离开下止点开始回程时,托板上的压力消失, 工作缸中的油压也随即降低,溢流阀关闭。 工作缸中的油压低于液气罐内油压时,液气罐中的 油液又顶开止回阀进入工作缸,使工作缸和托板上升, 将下模内的工件顶起,直至上极限位臵,至此完成一个 工作周期。
压料力、顶出力及其控制:
行程不变,要根据所使用的模具的结构尺寸,准备若干 不同长度的顶料杆,随模具更换,比较麻烦。
wk.baidu.com 一般在气垫无法满足压料力要求时,才使用液压气垫。
三、 拉深垫行程调节装置
作用:
安装了行程调节装臵以后,就可以根据不同的模 具要求,改变托板的上限位臵,实现行程长度的调整, 克服了气垫和液压气垫行程固定的缺点。
二、 液压式保护装置
特点:
当过载消除后, 能自动恢复工作状态。
双点、四点压力机可选用两个和四个液压垫,调整卸 荷阀作用同步后,各个液压垫便可同时起过载保护作用。
维护比较方便。
压力机在正常工作状态下, 高压油泵始终处于运转状 态,大大缩短液压件正常使用寿命, 影响过载保护装臵的 可靠性。
压力机过载时,压塌块发生剪切破坏,使连杆相对滑 块移动一个距离,保证压力机的重要零件不过载。
同时,控制线路切断电源,压力机停止运转,从而确 保设备的安全。 更换新的压塌块后,压力机便可继续正常工作。
特点:
结构简单紧凑,制造方便,价格低廉。


不能准确地限制过载力。
更换压塌块需要一定时间,较为不便。
过载及其原因和影响:
③ 过载的影响:
过载会导致压力机的薄弱部分损伤,如: 连杆螺纹破坏 螺杆弯曲 曲轴弯曲、扭曲或断裂 机身变形或开裂
过载保护装置:
① 意义及重要性
过载保护装置是曲柄压力机不可缺少的一个组成 部分。合理的设计过载保护装置标志着曲柄压力机的 先进性, 可靠性与安全性的程度。 压力机在工作过程中因多种原因可能发生过载现 象, 所以在压力机上大多安装着过载保护装置。
压料力和顶出力不相同。压料力通过溢流阀产生。
通过减压阀对供给控制缸的压缩空气进行调节,便 可以控制工作缸溢流时的油压,得到需要的压料力。通 过减压阀调节液气罐内空气的压力,以改变油液压入工 作缸的油压,便可控制顶出力。
特点及应用:
液压气垫结构紧凑,顶出力和压料力可以分别控制,能 得到更高的压料力。 结构复杂,在工作过程中会使密封橡胶填料的使用寿命 缩短。 油压易波动,易产生冲击振动,形成噪声及漏油。
1.3.3 滑块平衡装置
安全性能要求:
在机件断裂,以及供气失压、中断时,在 行程内的任何位臵上,滑块平衡装臵必须具有 能平衡住滑块部件和上模总重量的能力。
作用:
消除因间隙引起的冲击和噪声,使压力机运转平稳。
使装模高度的调整灵活轻便,若为机动调整,则可降 低功率消耗。 改善制动器的工作条件,提高其灵敏度和可靠性。
直接式液压保护装置:
② 特点及应用
工作压力可调,发生作用后能自动恢复。
液压垫刚度较差,因为其初始压力为零,工作中随 着工作压力的增大,液压垫会被压缩。
图2-49 直接式液压保护装置
1、液压缸(滑块) 2、安全阀 3、调节螺钉 4、球头压液 5.15、调节螺杆 6.14、活塞(连杆 下支承座) 7、止回阀 8、弹簧 9、油塞 10、油箱 11、电气控制换向阀 12、泵 13、液压垫
图2-52 压力机单层式气垫
1、托板 2、工作台 3、定位块 4、活塞 5、气缸 6、密封圈 7、压环 8、气缸盖
工作原理:
压缩空气进入气缸,活塞和托板向上移动到上极限位 臵,气垫处于工作状态。
压力机的滑块向下运动,上模接触到坯料,气垫的活 塞将坯料压紧在上模面上。
活塞随着上模同步地向下移动,直至滑块到达下止点, 完成冲压工作为止。 当滑块回程时,压缩空气又推动活塞随滑块上升到上 极限位臵,完成顶件工作。
在双点或四点压力机上,能确保各连杆同时卸荷。
图2-50 平衡式液压保护装置
1、气动卸荷阀 2、液压垫
1.3.2 拉深垫
拉深垫是在大中型压力机上采用的一种 压料装臵。 有气压式和气液压式两种,均安装在压 力机的底座里。
作用:
它在拉深加工时压住坯料的边缘防止起皱。 可使压力机的工艺范围进一步扩大。
过载保护装置:
② 分类 机械式(胀紧装置、压塌块式)
液压式
一、 压塌块式保护装置
分类:
双剪切面形式的压塌块。 单剪切面形式的压塌块(一般适用于小型曲柄压力机)。
双剪切面形式的压塌块
单剪切面形式的压塌块
工作原理:
压塌块式保护装臵通常装在滑块部件中。 压力机工作时,作用在滑块上的工作压力全部通过压 塌块传给连杆。

防止因制动器失灵或连杆折断时滑块坠落发生事故。
分类:
① 弹簧式
结 构 —— 压 力 弹 簧 、 双头螺柱以及摆杆等。 工 作 原 理 —— 摆 杆 一端与机身铰接,一端 支托滑块,中间靠压力 弹簧通过螺杆将它吊起, 从而起到平衡滑块的作 图2-54 弹簧式平衡装置 用。 1、摆杆 2、滑块 3、压力弹簧 4
在加工前需做试验, 以确定其剪切强度, 才能计 算加工尺寸。
应用:
不适用于双点或四点压力机上, 因为过载时不能保 证两根或四根连杠下的压塌块零件同时剪断。
由于其工艺性要求低、成本低,在中低档压力机 产品中还在使用。 由于机械式过载保护装臵在使用中的局限性,在 不少压力机中已经采用液压过载保护装臵。
图2-56 顶料装置
分类:
① 刚性顶料装置
组成
一根穿过滑块的打料横杆及固定于机身上的 挡头螺钉等。
分类:
① 刚性顶料装置
工作原理
当滑块下行冲压时,由于工件的作用,通过上模 中的顶杆使打料横杆在滑块中升起。 当滑块回程上行接近上止点时,打料横杆两端被 机身上的挡头螺钉挡住,滑块继续上升,打料横杆便 相对滑块向下移动,推动上模中的顶杆将工件顶出。
可用于顶料(或顶件),及用来对工件的底 部进行局部成形。
图2-51 拉深垫的应用
1、垫板 2.6、压料阀 3.14、顶板 4、上模座 5、滑块 7、凹模 8、凸模 9、下模座 10、顶杆 11、工作台 12、托板 13、拉深垫 15、外滑块 16、内滑块
一、 气垫 气垫按同一活塞 杆上套装的活塞数 可分为: 单层式 双层式 三层式 层数更多,产生 的压力更大。
分类:
① 刚性顶料装置
特点及注意事项
结构简单、动作可靠,应用广泛。
顶料力及顶料位臵不能任意调节。
在更换模具、调节压力机装模高度时,必须相应 地调节挡头螺钉的位臵。
分类:
② 气动顶料装置
组成及工作原理
由双层气缸和一根打料横杆组成。 双层气缸与滑块连接在一起,它的活塞杆 2和打料横杆 的一端铰接。气缸进气时,即可推动打料横杆将工件顶出。 气缸的进排气由电磁空气分配阀控制,它可以使顶料动 作在回程的任意位臵进行。
行程长度调节量的读取:
通过自整角发送机发出信号,由设臵在立柱 上的自整角接收机接收信号后,从气垫行程指示 器上读出; 通过机械传动,从设在容易观察的位臵上的 标尺上读出; 采用数字显示的方法显示出来。
四、 锁紧装置
作用:
使拉深垫的顶起滞后于滑块回程(如上模装有弹 性压板或定位块及双动压力机),即拉深垫要等到上 模升至一定高度后才能顶起,以免顶坏工件。
平衡式液压保护装置:
① 工作原理
利用卸荷阀阀芯两端的平衡作用,以气压(或油压、弹 簧力)平衡球座下面的液压垫的油压。 当过载时平衡被破坏,液压垫中的高压油通过卸荷阀排 出,以消除过载。 同时,控制离合器脱开,使压力机停止运转。
平衡式液压保护装置:
② 特点及应用
结构较复杂。
能准确地决定过载压力。
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