通用压力机的本体结构2

③ 曲拐式设备总体结构更美观。
④ 偏心轴式的承载能力比曲轴式高，但行程受 限制。
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(4)连杆结构及装模高度调节机构
连杆形式
1)球头式连杆 2)柱销式连杆 一般柱销式连杆 柱面式连 3)柱塞导向式连杆
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球头式连杆
组成：连杆体与调节螺杆等 结构：连杆体由连杆盖和连杆本体组 成，内孔衬有轴瓦，轴瓦与曲柄颈应有 合理间隙。 连杆材料：HT200、QT450-10 ZG270-500或钢板气割 调节螺杆：45钢锻造，调质，球头表 面淬火
4.受弯、扭作用，且受力不断变化，制造要求高。
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5.可设计成两个曲柄的双拐结构
材料及加工：
曲轴一般用45钢锻制而成。有些中大型压力机的 曲轴用合金钢缎制，如40Cr、37Si、Mn2MoV、 18crMnMoB等。有些小型压力机的曲轴则用球 墨铸铁QT500—7铸造。 锻制的曲轴粗加工后应进行调质处理，再精加工 粗造度Ra0.8-1.6μm。轴颈与圆角过渡处辊子碾 压强化。
曲拐轴单端支承，是悬臂结构，受力条件差， 刚度差； 滑块行程可调（偏心套或曲拐轴颈端面有刻 度），便于调节行程且结构简单。
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适用范围：主要用于小型压力机上。 如下图
图2-13 JB21-100压力机
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图2-14 JB21-100压力机的曲柄滑 块机构结构图
1、滑块 2、调节螺杆 3、连杆体 4、压板 5、 曲拐轴 6、偏心套
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图: 曲柄滑块机构运动线图
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2)滑块速度与曲柄转角的关系
v R (sin

2
sin 2 )

3)滑块加速度与曲柄转角的关系
a R (cos cos 2 )
2
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以结点正置曲柄滑块机构为例，滑块在上止 点α=180°和下止点α=0°时，其运动速度为0； 而滑块在行程中点α=75°～90°和α=270°～ 285°时，其运动速度为最大，近似取α=90°和 α=270°时的滑块速度，作为滑块的最大速度， 即：
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曲柄滑块机构的运动分析
1)滑块位移与曲柄转角的关系
s ( R L ) ( R cos L cos )
若令
R
R+L

R L
s R[(1 cos )
1

(1 1 2 sin 2 )]
整理得
s R (1 cos ) (1 cos 2 ) 4
1.2.3 机身
了解开式机身和闭式机身的特点 及适用场合；

理解机身变形对冲压工艺的影响。
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机身是压力机的基本部件。机身重量占整 个压力机重量的50%～70%，加工工时在整台 压力机中所占的比例可达到30%，机身的变形 量在压力机的总变形量中可达到35%。 机身结构复杂，尺寸庞大，而且承受工作 时的全部作用力。机身的性能将直接影响模具 的寿命、产品的精度和压力机的寿命。

应用：
主要用于较大行程的中小型压力机上，如下图。 也可用于大台面的双点、四点压力机中。 2013-6-18
图2-12 JC23-63压力机的曲柄滑块机构结构图 图2-11 JC23-63压力机 2013-6-18
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
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特点：结构紧凑， 但调节螺杆易弯曲， 球头加工困难，需 专用设备。
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一般 柱销 式
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柱面式连杆
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柱塞导向式连杆
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装模高度调节方式：
目的——为适应不同闭合高度模具的安装，一般 压力机都通过连杆长度的调节或连杆与滑块的连接件 的调节，实现滑块位置的上下调整，以调节装模高度。 调节方式 1.分为手动调节和机动调节两种。手动调节适用于 小型压力机，大、中型压力机则采用机动调节。 2.分为 调节连杆长度 调节滑块高度 调节滑块行程 调节工作台高度
Vmax R
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2 nR 60

ns
60
曲柄滑块机构受力分析
理想状态下 （1）导轨受力：
Q F sin
（2）曲轴受扭矩： M L FR (sin sin 2 ) 2
（3）机构受力： F
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ML R
(sin
偏心齿轮驱动的曲柄滑块机构
组成：偏心齿轮、心轴、连杆体、 调节螺杆、 滑块。 工作原理：偏心齿轮在芯轴上旋转时，偏心距相 当于曲柄半径，其偏心颈就相当于曲柄在旋转，从 而带动连杆使滑块上下运动。

特点：
1.偏心齿轮芯轴双端支承，受力好；偏心齿轮只 传递扭矩，弯矩由芯轴承受，受力情况比曲轴好， 芯轴刚度大。 2.心轴制作简单、成本低、传动力矩大。

2
sin 2 )
1
指导意义：
1）在标称压力行程外压力机 能承受的力达不到标称压力 值。 2）在标称压力行程内，模具 工艺力也不能大于设备的标 称压力。 3）选用设备时，要以设备提 供的压力机许用负荷图为依 据。 2013-6-18
2、曲柄滑块机构的结构
（1）工作过程： 如图曲轴旋转时，带动连杆作 摆动和往复运动，使滑块沿导轨作往复直线运动。
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调节连杆长度——机动调节
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通过调节滑块高度调节装模高度调节
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通过调节滑块行程调节装模高度调节
图2-15
O--主轴中心
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用偏心套调节行程示意图
A--偏心轴销中心 M--偏心套外圆中心
连杆类型 球头式连杆
特点及调节方式 连杆由连杆体和调节螺杆组成。 结构紧凑但调节螺杆易弯曲，球头加工困难 手动调节式：用扳手转动调节螺杆 机动调节式：通过拨块带动调节螺杆转动 连杆通过连杆销、调节螺杆与滑块连接。 加工较易但柱销承受大的剪力和弯矩，不宜 用于大型压力机 驱动蜗杆蜗轮转动，带动滑块相对调节螺杆 上下移动，调节装模高度。 针对柱销式连杆的缺点改进设计。其销子与 连杆孔有间隙，销的负荷小但柱面加工困难 在调节螺杆与柱销配合面上比柱销式连杆多 了一个中间支点
运动特征：
滑块在曲柄连杆的驱动下，沿机身导轨上下往复运 动，并直接承受上模传来的工作负荷。 2013-6-18
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2)导轨
形式特征：
导轨的形式有多种， 在开式压力机上，目前 绝大多数采用成双对称 布置的90°V形导轨。
图2-23
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J31-315滑块导轨图
3)工作要求
♪ 滑块的导向面必须与底平面垂直。
♪ 滑块的高度要足够高。
♪ 滑块还应有足够的强度。
♪ 导轨和滑块的导向面应保持一定的间隙， 导向间隙必须可调。
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图2-24
1、滑块
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导轨间隙调节结构
5、
2,9、推拉螺钉组 3,10、固定挡块 4,6,7,8、固定螺钉组 调整块 11、导轨 12,13、导向面镶条 14、机身立柱
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
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第1章 通用压力机
1.2 通用压力机的本体结构

掌握曲柄和连杆的各类形式。
学习曲柄滑块机构的工作过程。 掌握装模高度的调节方式和方法。

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复习1.2.1：动力传动系统
1.动力传动系统的布置方式
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图： 曲柄滑块机构的运动简图
图： 曲柄滑块机构的分类及各自特点
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☆ 曲柄滑块机构的运动特征：
尽管曲柄作匀速转动，但滑块在其行程 中各点的运动速度各不相同。 在曲柄滑块机构中的滑块与曲柄，滑块 可为驱动力作用的主动件，而曲柄可由外界 给定运动规律。因此，两者皆可称为原动件。
上传动与下传动
平行安放和垂直安放
传动齿轮外置与内置 齿轮单边传动和双边传动
2.飞轮的作用
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新课
1.2.2 曲柄滑块机构
1、曲柄滑块机构的运动分析
曲柄滑块 机构是指用曲 柄和滑块来实 现转动和移动 相互转换的平 面连杆机构﹐ 也称曲柄连杆 机构。
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曲柄
滑块
图： 曲柄滑块机构
偏心轴式驱动的曲柄滑块机构 工作原理：以中段大直径的偏心轴作为曲柄颈。 特点：轴两端支承点距离近，刚性好，不易变 形，但偏心距不能太大，否则使摩擦力矩增大。 适用范围：主要用于行程较小的中、小型压力 机上。
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曲拐驱动的曲柄滑块机构 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。 特点：

曲轴驱动的曲柄滑块机构


偏心轴式的曲柄滑块机构
曲拐驱动的曲柄滑块机构

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偏心齿轮驱动的曲柄滑块机构
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曲轴驱动的曲柄滑块机构
工作原理：曲轴旋转时，连杆作摆动和上、下 运动，使滑块在导轨中作上、下往复直线运动。 特点：
1.曲轴双端支承，机身受力均匀； 2.可设计成较大曲柄半径，但半径一般不可调。即 滑块行程较大，但行程不可调。 3.大型曲轴锻造困难，在大型压力机上受到限制
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1） 机身的结构形式
机身不仅要承受压力机工作时全部的变形 力，还要承受各种装置和各个部件的重力。机 身除保证必要的刚度要求外，还要求具有较高 的强度。 机身的结构形式主要决定于使用时的工艺要 求和自身的承载能力。
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分类及特点：
（1）开式机身：
① 特点： 机身呈C形，前、左、右三面敞开。 结构简单、操作方便，易于实现自动化。
◆ 模具夹持装置
滑块底部和模具夹持块12有模柄孔，安装模具时，将 上模模柄套入其模柄孔内。对于大中型压力机，在滑块底 平面开有T形槽，用T形螺钉及压板将上模固定在滑块的下 底面上。 2013-6-18
◆ 滑块重量平衡器
为平衡滑块重量，压力机还装有平衡器。大中型压力 机多采用气动平衡器，一般为两个。
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曲柄滑块机构的运动
（2）组成：如图
◆曲轴3 、连杆体1及滑块5
曲轴通过轴瓦2支承装在机身内 连杆通过双头螺栓和连杆盖套在曲轴轴颈 上，连杆体也通过轴瓦与曲轴连接。
◆装模高度调节装置
如调节螺杆6
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◆ 压塌块式过载保护装置
压力机工作时，工件的变形抗力通过滑块、保护装置 （压塌块）和支承座传递到连杆上，如果变形抗力超过了 滑块的允许负荷时，保护装置会被压坏，从而使压力机得 到保护。
柱销式连杆
柱面式连杆 三点传力柱销式连杆 柱塞导向连杆
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连杆通过一个导向柱塞5及调节螺杆6与滑块 连接，相当于加长滑块导向，运动精度高， 但加工安装复杂。广泛用于大型压力机。 表2-3 连杆类型、特点及各自的装模高度调节方式
(5)滑块与导轨结构
1)滑块
Fra Baidu bibliotek形式特征：
箱形结构，有铸造箱形结构、铸造整体结构、钢 板焊接结构， 四周设有导向面，上部与连杆连接， 下面开有“T”形槽或模柄孔，用以安装模具的上模。滑 块内设有打料孔及过载保护装置等。
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3. 虽结构相对复杂，但偏心齿轮铸造比曲轴 锻造容易解决。 4. 传动齿轮可放置在上梁内，润滑好，噪音 小。 5. 压力机整体布置合理、美观。 6. 缺点：连杆结构尺寸大、摩擦扭矩增大， 偏心距受限制。
应用：常用于大中型压力机上
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☆ 几种结构的区别：
① 曲轴式压力机行程不可调； ② 偏心齿轮式、曲拐式和偏心轴式压力机的行 程可设计成可调节结构；
◆ 横孔与打料横梁
在滑块的下部有一横孔，内装打料横梁。冲压时冲压 件或废料被卡在模具上模内，上模里的打料杆等和滑块内 的打料横杆被冲压件或废料顶起，当滑块回程到一定高度 时，打料横杆被机身上的限位装置限死，而滑块继续回程， 打料横杆通过模具的打料装置将冲压件或废料打出。
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（3）曲柄
工作过程：
压力机工作时，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。冲压工作完成后 滑块迴程上行﹐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。
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图： 压力机中曲柄滑块机构动作示意