材料成形设备简介.pptx
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材料成形设备
第一章 绪论 第二章 曲柄压力机 第三章 液压机 第四章 塑料挤出机 第五章 塑料注射成型机 第六章 压铸机 第七章 螺旋压力机、剪板机、折弯机等
第二章 曲柄压力机
第一节 曲柄压力机的工作原理与型号分类
一、工作原理
通过曲柄连杆机构将电 动机的旋转运动转换为往复 直线运动。
工作原理
多级减速 离合器 制动器 飞轮
过载原因
•工艺设计不当； •设备高度小于模具高度； •毛坯位置放置不当； •模具内有异物等。
过载保护装置
压塌块式 液压式
（1）压塌块式过载保护装置
单面剪切
双面剪切
原理：过载时，压塌块被剪断，压塌块高度降低， 设备装模高度抬高。
单面剪切
（1）压塌块式过载保护装置
结构简单、制造方便。 适合小型压力机
R
2
（二）实际情况下曲柄滑块机构受力与许用负荷图 曲柄滑块机构内摩擦
1）滑块与导轨面 2）曲轴支承颈和轴承之间 3）曲柄颈和连杆大端轴承 4）连杆销处连杆小端与滑块支承处
曲柄滑块机构内摩擦
（二）实际情况下曲柄滑块机构受力与许用负荷图
1）标称压力外 （a大于标称压力角） 2）标称压力内 模具工艺力不能大于标称压力
2、装模高度调节
（1）调节连杆长度 （2）调节滑块高度
装模高度——滑块处于下死点时，滑块下表面与 压力机工作台上表面的距离。
（1）调节连杆长度
连杆一分为二，转动调节螺杆， 从而改变连杆长度。 铰接处为球头，加工困难； 螺杆抗弯性能不强。
（2）调节滑块高度
工作原理
蜗轮蜗杆结构
3、过载保护装置
连杆受力FAB 标称压力Fg
16.下模板
整个模具工作过程是：坯料置于模具适当位置，冲床 滑块开始下移，落料凹模11与卸料板14共同将坯料压 紧，随着冲床滑块的下移，落料凹模11与冲孔、成形 凸凹模13作用，当滑块再下移3mm后，零件外形冲出， 此时，卸料器10顶部刚好与固定板4底端接触，当滑 块继续下移1.5mm, 卸料器10、冲孔凸模9与冲孔、成 形凸凹模13共同作用，完成中部四个凸台的成形及中 间φ20mm孔的冲裁。至此，零件内、外形及凸台完全 成形。
FAB F
Q F sin a
二、曲柄滑块机构受力分析
（2）曲轴受扭矩
ML
FR(sin
a
2
sin
2a)
•F一定时，曲轴所受扭 矩随a值增大而增大；
•ML一定时，变形抗力F 随a值增大而减小；
•临界角（标称压力角）ag
3、压力机许用负荷图
ML恒定
F M gL (sin a sin 2a)1
第三节 通用曲柄压力机主要零部件结构 一、典型曲柄滑块机构
(1) 曲轴式 (2) 偏心齿轮式
(1) 曲轴式
曲轴两端由床身支撑， 曲轴转动，滑块上下 移动，位置差值2R。
适合于较大行程的中 小压力机。
(2) 偏心齿轮式
偏心齿轮安装 在芯轴上，绕 其转动，用于 中大型压力机。
负载分配合 理，制造方 便，但存在 磨损功耗。
（1）模具的装夹
•小型模具上模 模具夹持块夹紧模柄
•大中型模具 使用压板
模具夹持块
•对快速上下模设备
上模 气动快速夹持器 下模 压板
1.上模板 2.导 套 3.垫板 4. 固定板 5.模柄 6.顶杆 7.打料 杆8.打料板 9. 冲孔凸模 10. 卸料器 11.落料凹模 12.导柱13.冲 孔、成形凸凹 模 14.卸料板 15.聚氨酯块
二、曲柄压力机的组成
1、工作机构 2、传动系统 3、操作机构 4、能源部分 5、支承部分 6、辅助系统
三、曲柄压力机分类
1、开式压力机
机身刚度（尤其角刚度）较差，变形后影响制件 精度、模具寿命，适合于小型压力机。
2、闭式压力机
机身变形后的垂直变形可通过模具闭合高度调 节消除，对制件精度和模具影响小，适合于大 中型压力机。
开式压力机
闭式压力机
（1）开式机身
•床身呈C形，便于模具安装、调整； •受力易产生垂直位移与角位移； •适用于小型压力机
三、曲柄压力机分类
辅助分类方式
ห้องสมุดไป่ตู้
1、按工艺用途
通用曲柄压力机、拉深压力 机、板冲高速压力机、热模 锻压力机、冷挤压机等。
2、按滑块数量
单动压力机、双动压力机
3、压力机连杆数量 单点压力机、双点压力机
二、机身
强度和刚度
（1）开式机身
（2）闭式机身
（1）开式机身
•床身呈C形，便于模具安装、调整； •受力易产生垂直位移与角位移； •适用于小型压力机
（2）闭式机身
•框形结构，模具等只能前后面安装； •仅产生垂直变形，刚度较好; •适用于大中型压力机
整体机身 加工、运输困难； 组合机身
预紧方法
电加热法
曲柄压力机基本参数
第二节 曲柄滑块机构运动与受力 1、曲柄滑块机构的运动分析 （1）滑块位移与曲柄转角的关系 （2）滑块速度与曲柄转角的关系 （3）滑块加速度与转角的关系
压力机滑块位移、速度和加速度曲线
二、曲柄滑块机构受力分析 1、连杆与导轨受力分析
FAB F / cos Q F tan
（2）打料机构（顶料装置）
1）刚性顶料装置 2）气动顶料装置
1）刚性顶料装置
滑块上移，打料杆7 与压力机打料横杆相 撞，卸料力经打料杆 7传于打料板8，再经 顶杆6传至卸料器10， 由卸料器10将加工好 的零件推出落料凹模 11型腔，与此同时， 冲裁完外形的条料经 卸料板14作用，完成 顶料，余料转入下一 工作循环。
4、传动系统位置
上传动、下传动
四、曲柄压力机型号表示
由汉语拼音、英文字母和数字组成
J () () () - () () 1 2 3 4 56 7
J31-315
闭式单点机械压力机标准型， 标称压力3150KN。
JB23－63
次要参数进行了二次改进的开式双柱 可倾曲柄压力机，标称压力630KN。
曲柄压力机
步骤：安装拧紧——加热电阻丝——螺杆受热伸长——转动 螺母——断电冷却——螺杆缩短预紧
三、离合器与制动器
离合器： 制动器：
刚性离合器、摩擦式离合器 摩擦式制动器，有盘式和带式之分
疲劳极限
•考虑疲劳极限，初始剪切压塌力>标称压力，运行 前期保险效果差； •不考虑疲劳极限，则多次工作后，剪切压塌力<标称压 力，设备使用效率降低。 •不适合多点压力机。
（2）液压式过载保护装置
正常工作时 过载时
应用场合
过载临界点设置方便、容易控制，适合多点、大型压力机。
4、模具的装夹和上打料机构
第一章 绪论 第二章 曲柄压力机 第三章 液压机 第四章 塑料挤出机 第五章 塑料注射成型机 第六章 压铸机 第七章 螺旋压力机、剪板机、折弯机等
第二章 曲柄压力机
第一节 曲柄压力机的工作原理与型号分类
一、工作原理
通过曲柄连杆机构将电 动机的旋转运动转换为往复 直线运动。
工作原理
多级减速 离合器 制动器 飞轮
过载原因
•工艺设计不当； •设备高度小于模具高度； •毛坯位置放置不当； •模具内有异物等。
过载保护装置
压塌块式 液压式
（1）压塌块式过载保护装置
单面剪切
双面剪切
原理：过载时，压塌块被剪断，压塌块高度降低， 设备装模高度抬高。
单面剪切
（1）压塌块式过载保护装置
结构简单、制造方便。 适合小型压力机
R
2
（二）实际情况下曲柄滑块机构受力与许用负荷图 曲柄滑块机构内摩擦
1）滑块与导轨面 2）曲轴支承颈和轴承之间 3）曲柄颈和连杆大端轴承 4）连杆销处连杆小端与滑块支承处
曲柄滑块机构内摩擦
（二）实际情况下曲柄滑块机构受力与许用负荷图
1）标称压力外 （a大于标称压力角） 2）标称压力内 模具工艺力不能大于标称压力
2、装模高度调节
（1）调节连杆长度 （2）调节滑块高度
装模高度——滑块处于下死点时，滑块下表面与 压力机工作台上表面的距离。
（1）调节连杆长度
连杆一分为二，转动调节螺杆， 从而改变连杆长度。 铰接处为球头，加工困难； 螺杆抗弯性能不强。
（2）调节滑块高度
工作原理
蜗轮蜗杆结构
3、过载保护装置
连杆受力FAB 标称压力Fg
16.下模板
整个模具工作过程是：坯料置于模具适当位置，冲床 滑块开始下移，落料凹模11与卸料板14共同将坯料压 紧，随着冲床滑块的下移，落料凹模11与冲孔、成形 凸凹模13作用，当滑块再下移3mm后，零件外形冲出， 此时，卸料器10顶部刚好与固定板4底端接触，当滑 块继续下移1.5mm, 卸料器10、冲孔凸模9与冲孔、成 形凸凹模13共同作用，完成中部四个凸台的成形及中 间φ20mm孔的冲裁。至此，零件内、外形及凸台完全 成形。
FAB F
Q F sin a
二、曲柄滑块机构受力分析
（2）曲轴受扭矩
ML
FR(sin
a
2
sin
2a)
•F一定时，曲轴所受扭 矩随a值增大而增大；
•ML一定时，变形抗力F 随a值增大而减小；
•临界角（标称压力角）ag
3、压力机许用负荷图
ML恒定
F M gL (sin a sin 2a)1
第三节 通用曲柄压力机主要零部件结构 一、典型曲柄滑块机构
(1) 曲轴式 (2) 偏心齿轮式
(1) 曲轴式
曲轴两端由床身支撑， 曲轴转动，滑块上下 移动，位置差值2R。
适合于较大行程的中 小压力机。
(2) 偏心齿轮式
偏心齿轮安装 在芯轴上，绕 其转动，用于 中大型压力机。
负载分配合 理，制造方 便，但存在 磨损功耗。
（1）模具的装夹
•小型模具上模 模具夹持块夹紧模柄
•大中型模具 使用压板
模具夹持块
•对快速上下模设备
上模 气动快速夹持器 下模 压板
1.上模板 2.导 套 3.垫板 4. 固定板 5.模柄 6.顶杆 7.打料 杆8.打料板 9. 冲孔凸模 10. 卸料器 11.落料凹模 12.导柱13.冲 孔、成形凸凹 模 14.卸料板 15.聚氨酯块
二、曲柄压力机的组成
1、工作机构 2、传动系统 3、操作机构 4、能源部分 5、支承部分 6、辅助系统
三、曲柄压力机分类
1、开式压力机
机身刚度（尤其角刚度）较差，变形后影响制件 精度、模具寿命，适合于小型压力机。
2、闭式压力机
机身变形后的垂直变形可通过模具闭合高度调 节消除，对制件精度和模具影响小，适合于大 中型压力机。
开式压力机
闭式压力机
（1）开式机身
•床身呈C形，便于模具安装、调整； •受力易产生垂直位移与角位移； •适用于小型压力机
三、曲柄压力机分类
辅助分类方式
ห้องสมุดไป่ตู้
1、按工艺用途
通用曲柄压力机、拉深压力 机、板冲高速压力机、热模 锻压力机、冷挤压机等。
2、按滑块数量
单动压力机、双动压力机
3、压力机连杆数量 单点压力机、双点压力机
二、机身
强度和刚度
（1）开式机身
（2）闭式机身
（1）开式机身
•床身呈C形，便于模具安装、调整； •受力易产生垂直位移与角位移； •适用于小型压力机
（2）闭式机身
•框形结构，模具等只能前后面安装； •仅产生垂直变形，刚度较好; •适用于大中型压力机
整体机身 加工、运输困难； 组合机身
预紧方法
电加热法
曲柄压力机基本参数
第二节 曲柄滑块机构运动与受力 1、曲柄滑块机构的运动分析 （1）滑块位移与曲柄转角的关系 （2）滑块速度与曲柄转角的关系 （3）滑块加速度与转角的关系
压力机滑块位移、速度和加速度曲线
二、曲柄滑块机构受力分析 1、连杆与导轨受力分析
FAB F / cos Q F tan
（2）打料机构（顶料装置）
1）刚性顶料装置 2）气动顶料装置
1）刚性顶料装置
滑块上移，打料杆7 与压力机打料横杆相 撞，卸料力经打料杆 7传于打料板8，再经 顶杆6传至卸料器10， 由卸料器10将加工好 的零件推出落料凹模 11型腔，与此同时， 冲裁完外形的条料经 卸料板14作用，完成 顶料，余料转入下一 工作循环。
4、传动系统位置
上传动、下传动
四、曲柄压力机型号表示
由汉语拼音、英文字母和数字组成
J () () () - () () 1 2 3 4 56 7
J31-315
闭式单点机械压力机标准型， 标称压力3150KN。
JB23－63
次要参数进行了二次改进的开式双柱 可倾曲柄压力机，标称压力630KN。
曲柄压力机
步骤：安装拧紧——加热电阻丝——螺杆受热伸长——转动 螺母——断电冷却——螺杆缩短预紧
三、离合器与制动器
离合器： 制动器：
刚性离合器、摩擦式离合器 摩擦式制动器，有盘式和带式之分
疲劳极限
•考虑疲劳极限，初始剪切压塌力>标称压力，运行 前期保险效果差； •不考虑疲劳极限，则多次工作后，剪切压塌力<标称压 力，设备使用效率降低。 •不适合多点压力机。
（2）液压式过载保护装置
正常工作时 过载时
应用场合
过载临界点设置方便、容易控制，适合多点、大型压力机。
4、模具的装夹和上打料机构