30t高速冲压机综合设计本科毕业设计

摘要

冲压机机架采用三梁四柱结构，上下各一个固定横梁，横梁用四个立柱支撑，一个活动梁（滑块）沿四个立柱移动，在活动梁（滑块）和一个上下梁之间有上下加热板和模具。被加工的物料放在上下模具之间冲压成型。为了增加产量，提高生产效率，主机采用双机组结构。

四柱式机构为冲压机常见的结构形式之一，机身是典型的三梁四柱结构。主缸布置在上横梁中心。活动横梁与主缸活塞刚性连结并由主缸活塞驱动。由四柱导向完成压制和回程动作。控制箱安装在主机右前侧，各控制按钮和压力表，调压阀等，均布置在箱体面板上，因此工作者在控制箱前即可集中操纵和调整。上滑块行程限位装置则布置于机身右前侧。可以调整活动横梁上限，减速和下限位置。动力机构布置于主机右侧并由管路系统与主机连接起来。

关键词：冲压机、三梁四柱、横梁

第一章绪论

1.1课题的来源

30T高速冲孔机本课题来源于企业实际需求，某低温设备有限公司需一种冲压3003铝材，材料厚度0.2~0.6、材料宽度600，冲压速度在300次/分钟的高速冲孔机。由于该需求的冲孔机有一定的企业实际生产需求的特殊性，目前该设备国内外没有，所以需要我们重新设计来满足该企业的实际需求。

本冲床采用的结构形式：四柱式闭式冲床，主机采用四柱式结构，运动模板采用四个高精度导套来保证模板上下运动的高精度。运动模板下部带有四个平衡弹簧，用以平衡运动模板及模具的自重，来保证设备运动的平稳性。主轴采用偏心轮机构来转换主轴的旋转运动为运动模板的上下垂直运动，偏心距3mm。设备上部带有液压保压调节系统，该系统的主要作用：1、冲压时保压及吸振作用。2、液压系统通过油缸的上下运动来调整设备的闭合高度。

1.2冲压机的特点

采用进口油压缸及控压系统，压力平稳，无噪音。

1.2.1冲压成型的优点

冲压成型是一种常见的机械加工方法，冲压加工所生产出来的冲压个，应用领域可说是包罗万象，比如：消费电子产品、机械、五金、运输工具等产业均少不了它的存在。冲压件具有下列的主要特性，相对于其它加工方法可说具有不可取代的地位，主要特性包括：

1、可得到轻量、高刚性之制品。

2、生产性良好，适合大量生产、成本代。

3、可得到品质均一的制品。，

4、材料利用率高、剪切性及回收性良好。

冲压即能够制造尺寸很小的仪表零件，又能够制造诸如汽车大梁，压力容器封头一类的大型零件；能够制造一般尺寸公差等级和形状的零件，又能够制造精精密（公差在微米级）和复杂形状的零件。占全世界钢产60%-70%以上的板材、管材及其它型材，其中大部分经冲压制成成品。冲压在汽车、机械、家用电器、电机、仪表、航天、武器制造中，具有十分重要的地位。

冲压件的重量轻、厚度薄、刚性好。它的尺寸公差取决于模具，所以质量稳

定，一般不需要再经机械切削即可使用。冷冲压件的金属组织与力学性能优于原始胚料，表面光滑美观。冷冲压件的公差等级和表面状态优于热冲压件。

1.2.2冲压成型的缺点

1.冲压成型工作环境温度较高

2.不能做复杂和深度拉伸的成型效果

3.薄膜厚度改变，模具要作稍微调整

1.3冲压机发展趋势

冲压机适用于橡胶、塑料行业之聚合物如PVC、色母粒等化工原料的混炼加工、配料试验，以检测是否达到所要求的颜色和质量，可作为工厂批量生产前配料的依据。将塑料或橡胶原料放于模具内，夹于上、下电热板之间，在电热板智能恒温下施以压力，使原料成型。

1.高速化，高效化，低能耗。提高冲压机的工作效率，降低生产成本。

2.机电液一体化。充分合理利用机械和电子方面的先进技术促进整个液压系统的完善。

3.自动化、智能化。微电子技术的告诉发展为冲压机的自动化和智能化提供了充分的条件。自动化不仅仅体现的在加工，应能够实现对系统的自动诊断和调整，具有故障预处理的功能。

4.液压元件集成化，标准化。集成的液压系统减少了管路连接，有效地防止泄露和污染。标准化的元件为机器的维修带来方便。

1.4冲压机机架的结构形式

冲压机机架的结构设计主要有这几种结构形式：整体框架式结构、双柱拉杆式、单立柱结构、复合式结构和四柱式结构。以下着重介绍四柱式结构。

四柱式机构为冲压机常见的结构形式之一，机身是典型的三梁四柱结构。主缸布置在上横梁中心。在工作台中心则布置了顶出缸。活动横梁与主缸活塞刚性连结并由主缸活塞驱动。由四柱导向完成压制和回程动作。控制箱安装在主机右前侧，各控制按钮和压力表，调压阀等，均布置在箱体面板上，因此工作者在控制箱前即可集中操纵和调整。上滑块行程限位装置则布置于机身右前侧。可以调整活动横梁上限，减速和下限位置。动力机构布置于主机右侧并由管路系统与主机连接起来。

四柱式结构最显著的特点是工作空间宽敞，便于四面观察和接近模具。整机结构简单，工艺性较好，但立柱需要大型圆钢或锻件。最大的缺点是承受偏心载荷的能力较差，在偏载喜爱活动横梁与工作台间易产生倾斜和水平位移；同时立柱导向面磨损后不能调整和补偿。这些缺点在一定程度上限制了他的应用范围。

为了提高零件压制精度，提高模具的使用寿命，除了机身和各梁应具有必须的刚度外，各滑块应具有较高的运动精度，能承受在压制不对称零件或多工位冲压中产生的偏心载荷，并在冲压过程中保持必须的精度。在设计上重点是合理选择导向结构和导向长度，导轨面力求耐磨，磨损后间隙便于调整和修复以提高寿命。面导轨面上的挤压应力值是产生磨损降低寿命的重要因素。因此要仔细分析受力情况，进行必要地计算，使挤压应力不超过规定值，此外还需采取相应的润滑措施，以保证充分润滑。

目前四柱式冲压机的滑块均采用固定于机身支柱上的45°斜面导轨导向，为了提高耐磨能力和便于维修，通常在滑块导轨面上镶有青铜垫板。机身导轨则采用耐磨铸铁或淬硬钢制造。在精密冲裁和金属挤压冲压机上，为了最大限度的减小导轨间隙，提高刚度和导向精度，近几年来也有采用塑料衬板的导轨或预应力滚动导轨。