曲柄压力机的工作原理
曲柄压力机概述讲解
了解内容：什么是压力机？
1、压力机概述 2、压力机分类和型号 3、常用压力机的结构形式 4、压力机的结构原理及特点
1、压力机概述
什么是冲压工艺？
冲压是一种少切削或无切削加工工艺，它利用压力机和冲 模对材料施加压力，使其分离或产生塑性变形，以获得一定形 状和尺寸大小的制品。
1、大齿轮 2、主轴 3、销轴 4、压边滑块 5、机身 6、控制面板 7、拉杆 8、中央螺杆 9、工作台 10、拉深滑块 11、侧螺杆 12、平衡缸 13、滚轮 14、凸轮
下传动的压力机重心底，运动平稳，能减少振动和噪音，机身的受力情况也得到改善。 但压力机平面尺寸较大，总高度又和上传动差不多，故重量大，造价高。且传动部分的 维修不方便，故通用的压力机一般为上传动。
FP热机
曲柄压力机分类—— 依据工艺用途
3、剪切机 （1）板料剪切机，用来剪切板料 （2）棒料剪切机，用来截断棒料
板料剪切机
棒料剪切机
曲柄压力机分类—— 依据机身结构
按照压力机的机身结构分为开式压力机（冲床）和闭式 压力机。
➢开式压力机的特点：机身的前方、左方和 右方三个方向都是敞开的。 ➢闭式压力机只有前方是敞开的。
曲柄压力机分类—— 依据连杆数目
按照压力机上的连杆数目，可分为单点、双点和四点压 力机。
单点压力机有 一根连杆，双 点和四点压力 机分别有两根 和四根连杆。
闭式双点压力机
开式双点压力机
单点压力机对压力中心偏移比较敏感，多点压力机工作台面较宽大，便于安装大型模具 或多副模具，且抗偏载能力较强。
曲柄压力机分类—— 依据滑块数目
曲柄压力机的工作原理
工作原理简述：
电动机通过三角皮带将运动传给偏心齿轮，偏心齿轮带 动曲轴转动，连杆上端套在偏心齿轮上，下端与滑块用绞链 连接，这样就将齿轮的旋转运动变成滑块的往复运动。
曲柄压力机的工作原理演示
曲柄压力机的工作原理演示通过曲柄滑块机构将电动机的旋转运动转换为滑块的直线往复运动，对坯料进行成形加工的锻压机械。
机械压力机动作平稳,工作可靠,广泛用于冲压、挤压、模锻和粉末冶金等工艺。
机械压力机在数量上约占各类锻压机械总数的一半以上。
机械压力机的规格用公称工作力（千牛）表示，它是以滑块运动到距行程的下止点约10～15毫米处（或从下止点算起曲柄转角α约为15°～30°时）为计算基点设计的最大工作力。
(图1[曲柄滑块机构运动简图]工作原理机械压力机工作时(图2[机械压力机工作原理图],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，同时曲柄轴上的自动器接通，使滑块停止在上止点附近。
每个曲柄滑块机构称为一个“点”。
最简单的机械压力机采用单点式，即只有一个曲柄滑块机构。
有的大工作面机械压力机，为使滑块底面受力均匀和运动平稳而采用双点或四点的。
机械压力机的载荷是冲击性的，即在一个工作周期内锻压工作的时间很短。
短时的最大功率比平均功率大十几倍以上，因此在传动系统中都设置有飞轮。
按平均功率选用的电动机启动后，飞轮运转至额定转速，积蓄动能。
凸模接触坯料开始锻压工作后，电动机的驱动功率小于载荷，转速降低，飞轮释放出积蓄的动能进行补偿。
锻压工作完成后，飞轮再次加速积蓄动能，以备下次使用。
机械压力机上的离合器与制动器之间设有机械或电气连锁,以保证离合器接合前制动器一定松开,制动器制动前离合器一定脱开。
机械压力机的操作分为连续、单次行程和寸动（微动），大多数是通过控制离合器和制动器来实现的。
滑块的行程长度不变，但其底面与工作台面之间的距离（称为封密高度），可以通过螺杆调节。
生产中，有可能发生超过压力机公称工作力的现象。
为保证设备安全，常在压力机上装设过载保护装置。
为了保证操作者人身安全，压力机上面装有光电式或双手操作式人身保护装置。
第二章曲柄压力机案例
2.1.4 曲柄压力机的型号
第二章 曲柄压力机
➢ 按照锻压机械型号编制方法（JB/GQ2003-84）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。
2.1.4 曲柄压力机的型号
第二章 曲柄压力机
➢ 有些锻压设备紧接组、型代号后面还有一个字母，代表 设备的通用特性，例如J21G-200中的“G”代表“高速”； J92K-250中的“K”代表“数控”。
即可相对调节螺杆上下移动， 达到调节装模高度的作用。 ➢ 柱销式连杆结构没有球头式紧 凑，但加工较容易。柱销承受 很大的弯矩和剪切力，大型压 力机不宜采用柱销式连杆结构。
第二章 曲柄压力机
2.2.3 曲柄滑块机构的结构
2．连杆结构及装模高度调节机构
（3）柱面式连杆 ➢ 工作行程时，连杆端部柱面与
滑块接触，传递载荷；销子只 在回程时承受滑块的重量和脱 模力，大大减轻了销的负荷， 销的直径可以减小许多。
➢ S大小反映出压力机的工作范 围，行程长，则能生产高度 较高的零件。
2.1.3 柄压力机的主要技术参数
第二章 曲柄压力机
3. 滑块行程次数n
➢ 它是指滑块每分钟往复运动 的次数。
➢ 一般行程次数越大，生产率 就越高。
➢ 行程次数超过一定数值后， 必须配备自动送料装置，否 则不可能实现高生产率。
2.1.3 柄压力机的主要技术参数
2.2.3 曲柄滑块机构的结构
1.曲柄滑块机构的驱动形式 ➢ 曲轴式 ➢ 曲拐式 ➢ 偏心齿轮式
第二章 曲柄压力机
2.2.3 曲柄滑块机构的结构
（1）曲轴驱动的曲柄滑 块机构
➢ 机构组成：由曲轴9、连杆 （连杆体7和调节螺杆6） 和滑块2组成。
➢ 特点： • 曲柄半径一般为定值，滑
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 4
5、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
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
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
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。
JC31-160A闭式单点单动压力机
闭式双点压力机
JH36 系列闭式双点压力机
双动拉伸压力机
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。
J46-500/300A型闭式双动拉深压力机
冷挤压机
冷挤压加工可 以代替铸造、锻造 或金属切削加工。
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。
曲柄压力机.
图2-46 闭式机身中滑块及工作台的弹性变形 1—上横梁 2—滑块 3—上模 4—下模 5—垫板 6—底座 7—紧固螺母
3.6机身压力机的弹性变形
开式机身的压力机，在负荷的作用下 将形成前开状态的变形，如图所示， 致使平行度和垂直度大大降低。
3.6 压力机角变形对冲压工艺的影响
而压力机作业时的变形决定于压力机的刚 度，包括机身刚度、传动刚度和导向刚度 三部分.
4.3滑块平衡装置
常用的带式制动器有三种： 偏心带式制动器 凸轮带式制动器 气动带式制动器
4.5顶料装置
机身是压力机的一
个基本部件。压力 机所有的零部件都 安装在机身上。
4.5顶料装置
压力机的工作台、垫板及滑块，在负荷 状态下，如 果出现如图所示那样的挠度， 平面度就会被严重破坏
2.4曲柄压力机的型号
按照《锻压机械型号编制 方法——JB／GQ2003—84》 规定
第2节 曲柄滑块机构
曲柄滑块机构是曲柄压力机
的工作执行机构，其承载能 力及运动规律很大程度上决 定了曲柄压力机所具备的工 作特性。
2. 2曲柄滑块机构的运动规律
曲柄滑块机构分为结点正
置、结点偏置两种，而结 点偏置又有正偏置和负偏 置之分
第 2章
曲柄压力机曲柄压力机
主讲：
第2章 曲柄压力机
本章要点
1.曲柄压力机概述
2.曲柄滑块机构 3.压力机主要零部件
4.压力机辅助装置
5.压力机选择与使用
2.1曲柄压力机概述
曲柄压力机的用途和分类
压力机是用来对放置于 模具中的材料实现压力加工 的机械
按机身的结构形式不同：曲柄 压力机可分为开式压力机和闭式 压力机。
曲柄压力机工作原理
图3 俄罗斯上蕯而达冶金厂(BCMΠO) 在7.5万吨等压机上生产的钛钢锻件
图4 Wyman-Gordon 公司锻造的航空航 天、能源及军械水压机模锻件
图5 Wyman-Gordon公司2万吨多向模锻液压机 上用设备一次行程模锻的核工业用钢阀体锻件
锻压是机械制造工业的基础工艺之一，是研发、 生产各类机械装备的重要物质基础和技术基础， 。其应用范围涉及国民经济、国防工业和社会生 活的各个领域。在汽车、铁路机车车辆、电力、 石化、煤炭、冶金、航空、航天、船舶、兵器和 机械等工业部门中，至关重要的承力构件都是由 锻件制造的。
图1 Ti-6Al-4V B-747 客机主起落架支撑梁模锻 件实物图片
液压机
Y
线材成型自动 Z 机
锤
C
锻机
D
剪切机
Q
弯曲校正机 W
其他锻压设备 T
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、挤压液压机、压制液压机、打包压块液压机和其他液压 机
自动镦锻机、自动切边滚丝机、滚柱钢球自动冷镦机、多工位自动镦锻机， 自动弹簧机、自动链条机、自动弯曲机和其他自动机
图2.3 升降台式压 力机
四、 曲柄压力机型号
JB23-63A
产品重大改进顺序号（结构和性 能的改进），第一次改进 主参数，标称压力630KN
组型系列代号，开式双柱可倾压 力机 同一型号产品的变形顺序号，第 二种变形
类代号
第二节 曲柄滑块机构的运动与受力分析
一、曲柄滑块机构的运动分析
曲柄滑块机构运动简图中， OA 是曲柄； O点是曲柄的旋转中心； AB 为连杆； A 点是曲柄和连杆的连结点； B 点为连杆与滑块的连结点； R为曲柄长度 ，也称为曲柄半径； L为连杆长度 ； λ= R/L 称为连杆系数。 通用压力机，λ一般为 0.1～0.2。
材料成型设备和材料成型原理期末复习题
材料成型设备机器型号见课本P12 ，62 ，86，111，1531：曲柄压力机的的工作原理：通过曲柄连杆机构将电动机的旋转运动转换为滑块的往复直线运动2：曲柄压力机的组成(1) 工作机构设备的工作执行机构由曲柄、连杆、滑块组成，其作用是将传动机构的旋转运动转换成滑块的往复直线运动。
由于工作机构是一刚性曲柄连杆机构，故压力机工作时有固定的上下极限位置(上、下死点)，可以精确控制成形件的尺寸。
(2) 传动系统由带传动和齿轮传动组成，将电动机能量传输至工作机构，在传输过程中，转速逐渐降低，转矩逐渐增加。
(3)操作机构主要由离合器制动器以及相应的电气系统组成，在电动机起动后，控制工作机构的运行状态，使其能间歇或连续工作。
(4)能源部分由电动机和飞轮组成，机器运行的能源由电动机提供，开机后电动机对飞轮进行加速，压力机短时工作能量则由飞轮提供，飞轮起着储存和释放能量的作用。
(5)支承部分由机身、工作台和紧固件等组成。
它把压力机所有零部件连成一个整体。
(6)辅助系统包括气路系统、润滑系统、过载保护装置、气垫、快换模、打料装置、监控装置等。
它可提高压力机的安全性和操作方便性。
3：曲柄压力机的分类按照床身结构：开式闭式。
按滑块数量：单动双动。
按连杆数量：单点，双点，四点。
按传动系统所在位置：上传动下传动。
4：按曲柄形式，曲柄滑块机构分为曲轴式和偏心齿轮式(1)曲轴式曲轴两端由设备床身支撑，当曲轴绕支撑轴转动时，滑块在导轨的约束下上下运动，上下位置的差值为2R，此结构应用于较大行程的中小压力机上。
(2)偏心齿轮式偏心齿轮安装在芯轴上并绕芯轴转动，与芯轴的偏心距为R，实现曲柄机构动作，应用于中大型压力机，芯轴仅受弯矩，偏心齿轮受转矩作用，负荷分配合理，加工制造也方便，但偏心轴直径较大，有一定摩擦损耗。
5：装模高度调节方式有调节连杆长度（该方法结构紧凑，可降低压力机高度），滑块高度（大中型压力机，加长了滑块的导向长度，提高运动精度，加工安装较复杂），工作台高度（多用于小型压力机）6：过载保护装置：压塌块式，液压式，离合器分为：刚性离合器和摩擦式离合器8：滑块平衡装置的作用1)消隐滑块质量，改善曲柄滑块机构的运动特性。
曲柄压力机工作原理
曲柄压力机工作原理
曲柄压力机是一种通过曲轴的旋转运动将压力传递给工件的机械设备。
它的工作原理如下：
1. 曲轴转动：电动机带动曲轴旋转，使得曲轴连杆与曲柄形成一条连线，形成曲柄机构。
2. 压力传递：当曲轴转动时，曲柄与连杆相连的工作台通过曲柄端的滑块进行上下运动，从而传递压力。
3. 压力加工：工件置于工作台上，当滑块向下运动时，通过连杆将曲柄上的力传递给工件，对工件进行加工。
4. 运动反复：曲轴的旋转使得工作台上下往复运动，从而不断施加压力，并完成工件的多次加工。
总结来说，曲柄压力机通过曲轴的转动来驱动工作台的上下往复运动，从而传递压力给工件进行加工。
简述热模锻曲柄压力机的工作原理。
简述热模锻曲柄压力机的工作原理。
热模锻曲柄压力机是一种用于制造高精度曲柄零件的机械设备，其工作原理主要包括以下步骤：
1. 加热模具：在机器的工作台上装载模具，并通过加热系统将模具加热到所需的温度。
2. 填料：将金属块放入模具的填料区域，然后关闭模具。
3. 压制：通过液压系统施加高压力使金属块在模具里流动，从而使得模具内的金属块形成曲柄零件的形状。
4. 冷却排毛：在完成压制操作后，可以使用冷却系统对模具进行冷却，从而减少零件变形的可能性。
同时，也可以使用排毛装置对曲柄零件进行脱模和去毛刺处理。
在整个过程中，热模锻曲柄压力机还配备有高度灵活的控制系统，可以根据具体的加工要求进行调整和操作，确保制造出高质量、精确度高、强度可靠的曲柄零件。
冲压设备第二章曲柄压力机
特点
03
刚性离合器结构简单，动作可靠；
04
滑块行程次数高，生产效率高；
05
滑块行程长度可调整，适应不同高度的模具；
06
压力机精度高，刚性好，适用于精密冲裁等工艺。
应用领域与发展趋势
高速化
提高压力机的工作速度，提高 生产效率；
自动化
实现压力机的自动化生产和在 线检测，提高生产效率和产品 质量；
应用领域
根据工件的加工要求、 生产批量和模具结构等 因素，综合考虑公称压 力、滑块行程、行程次 数和封闭高度等性能参 数，选择适合的压力机 型号和规格。
04
曲柄压力机安装调
试与操作维护
安装前准备工作
设备检查
工具准备
检查曲柄压力机各部件是否齐全、完 好，有无损坏或缺陷。
准备好安装所需的工具，如扳手、螺 丝刀、水平仪等。
制动器失灵
可能是制动带磨损、制动轮损坏或液压故障等原因导致，应检查并更换制动带或 制动轮，修复液压管路。
其他常见故障分析与排除方法
压力机振动
可能是地基不平、紧固螺栓松动 或曲轴失衡等原因导致，应重新 夯实地基、紧固螺栓或调整曲轴
平衡。
压力机漏油
可能是密封件老化、油管破裂或油 箱油位过高等原因导致，应检查并 更换密封件、油管或降低油箱油位。
操作结束后，关闭电源，清理设 备，保持设备整洁。
操作规程及维护保养方法
维护保养方法 定期对设备进行维护保养，保持设备良好状态。
根据设备使用情况，及时更换易损件，确保设备正常运行。
操作规程及维护保养方法
定期对设备进行润滑保养，减少磨损 ，延长设备使用寿命。
对于长期不使用的设备，应做好防尘 、防潮措施。
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曲柄压力机的工作原理演示
通过曲柄滑块机构将电动机的旋转运动转换为滑块的直线往复运动，对坯料进行成形加工的锻压机械。
机械压力机动作平稳,工作可靠,广泛用于冲压、挤压、模锻和粉末冶金等工艺。
机械压力机在数量上约占各类锻压机械总数的一半以上。
机械压力机的规格用公称工作力（千牛）表示，它是以滑块运动到距行程的下止点约10～15毫米处（或从下止点算起曲柄转角α约为15°～30°时）为计算基点设计的最大工作力。
工作原理：
机械压力机工作时(图2[机械压力机工作原理图],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。
每个曲柄滑块机构称为一个“点”。
最简单的机械压力机采用单点式，即只有一个曲柄滑块机构。
有的大工作面机械压力机，为使滑块底面受力均匀和运动平稳而采用双点或四点的。
机械压力机的载荷是冲击性的，即在一个工作周期内锻压工作的时间很短。
短时的最大功率比平均功率大十几倍以上，因此在传动系统中都设置有飞轮。
按平均功率选用的电动机启动后，飞轮运转至额定转速，积蓄动能。
凸模接触坯料开始锻压工作后，电动机的驱动功率小于载荷，转速降低，飞轮释放出积蓄的动能进行补偿。
锻压工作完成后，飞轮再次加速积蓄动能，以备下次使用。
机械压力机上的离合器与制动器之间设有机械或电气连锁,以保证离合器接合前制动器一定松开,制动器制动前离合器一定脱开。
机械压力机的操作分为连续、单次行程和寸动（微动），大多数是通过控制离合器和制动器来实现的。
滑块的行程长度不变，但其底面与工作台面之间的距离（称为封密高度），可以通过螺杆调节。
生产中，有可能发生超过压力机公称工作力的现象。
为保证设备安全，常在压力机上装设过载保护装置。
为了保证操作者人身安全，压力机上面装有光电式或双手操作式人身保护装置。
结构类型
机械压力机一般按机身结构型式和应用特点来区分。
按机身结构型式分：有开式和闭式两类。
①开式压力机：也称冲床，应用最为广泛。
开式压力机多为立式（图3[开式压力机（冲床)]。
机身呈C形，前、左、右三面敞开,结构简单、操作方便、机身可倾斜某一角度,以便冲好的工件滑下落入料斗,易于实现自动化。
但开式机身刚性较差，影响制件精度和模具寿命，仅适用于4～400吨的中小型压力机。
②闭式压力机：机身呈框架形（图4 [闭式压力机]，机身前后敞开，刚性好，精度高，工作台面的尺寸较大，适用于压制大型零件，公称工作力多为160～60 00吨。
冷挤压、热模锻和双动拉深等重型压力机都使用闭式机身。
按应用特点分：有双动拉深压力机、多工位自动压力机、回转头压力机、热模锻压力机和冷挤压机。
①双动拉深压力机:它有内、外两个滑块,用于杯形件的拉深成形。
拉深前外滑块首先压紧板料外缘，然后内滑块带动凸模拉深杯体，以防板坯外缘起皱。
拉深完成后内滑块先回程，外滑块后松开。
内外滑块公称工作力之比为（1.7～1）: 1。
②多工位自动压力机：在一台压力机上设有多个工位，装置多道成形模具，坯料依次自动向下一工位移动。
在压力机的一次行程中，各工位同时进行各道成形工序，制成一个工件。
③回转头压力机：在滑块与工作台之间设有可装置数十组模具的回转头，可按需要选用模具。
坯料放在模具上而不再移动。
每次行程完毕，回转头转动一个位置，完成一道工序。
这种压力机定位精度高，便于调整产品，一机多用，多用于冲制仪器底板和面板等。
回转头压力机可配上数控系统，根据编好的指令选用模具和板材成形部位，自动完成复杂的冲压工作。
④热模锻压力机：用于模锻件生产。
机身刚度大，导向面长,承受偏载能力强。
过去多用曲柄连杆机构,为提高刚性多已改用双滑块式和楔式。
双滑块式结构较简单，重量轻；楔式结构支承面积大，但传动效率低。
模锻时滑块在下止点附近容易卡死（俗称闷车），所以设有脱出装置。
机械中有上下顶出装置，能实现多模膛锻造,锻件精度较高，适于大批量生产。
最大规格为160兆牛。
⑤冷挤压机：用于冷、温态挤压金属零件，如枪弹壳、牙膏管等。
冷挤压机一般是立式的，特点是刚度好，导向精度高，工作压力大，工作台面小，工作行程长。