《成型设备1》
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材料成型设备
主 讲：方 辉
Email: hfang79@gmail.com
材料成型设备
教材：《冲压与塑料成型设备》 主编：范有发
材料成型设备
第1章 概述 章
材料成型设备
1.1 材料成型设备的种类
（1）金属成形设备： 1）锻压设备（共8大类）： 机械压力机（J 机械压力机（J） 自动镦压机（Z 自动镦压机（Z） 锻机（D 锻机（D） 弯曲校正机（W 弯曲校正机（W） 2）铸造设备 砂型铸造设备 熔模铸造设备 连续铸造设备 压力铸造设备 离心铸造设备 真空吸铸设备等 液压机（Y 液压机（Y） 锤（C 锤（C） 剪切机（Q 剪切机（Q） 其它（T 其它（T）
材料成型设备
塑 料 挤 出 机
单螺杆挤出机组
双螺杆挤出机
PVC双管挤出生产线
磁性挤出造粒机
材料成型设备
塑 料 注 射 机
立式塑料注射机 卧式塑料注射机
三色注射机
热固性、橡胶注射机
两板式注射机
材料成型设备
塑 料 压 延 机
SY-F5L860五辊压延机组 PVC人造革-胶布生产线
三辊板材压延机
PVC塑料薄膜生产线
Q11A上传动剪板机
Q11B下传动剪板机
开卷校平生产线
材料成型设备
弯曲校正机（W）：折弯机、弯管机、校平机、校直机等
PPTK系列数控液压折弯机
W11S上辊万能式卷板机
W43G标准型校平机
六辊管材矫直机
W27Y-60B型弯管机
材料成型设备
其它（T）：旋压机、扩口机、缩口机等
QX63系列三轮旋压机
邦迪管扩口机
材料成型设备
少 无 切 削 加 工
材料成型设备
大 批 量 生 产
材料成型设备
高 复 杂 程 度
材料成型设备
应 用 广 泛
材料成型设备
1.3 冲压与塑料成型在工业生产中的地位
1.3.1 冲压成形在工业中的地位 冲压是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的制品的一种少无 切削加工工艺。 冲压成形与其它加工方法（如锻、铸造、焊、机加工等） 相比较，具有以下优点： （1）生产效率高，制品的再现性好，而且质量稳定。 （2）可实现少无切削加工。 （3）材料利用率高。 （4）生产其它加工方法难以实现的复杂零件。
40MN铜合金挤压机
TN-4制钉机
BRM-A3空心铆钉机
材料成型设备
锤（C）：空气锤、自由锻锤、模锻锤等
C41空气锤 5吨模锻锤 5吨自由锻锤
CTK型程控全液压模锻锤
材料成型设备
锻机（D）：精锻机、滚锻机、热轧机、冷轧机等
φ140热连轧机组
φ50狄赛尔轧管机
HR-15搓丝机
材料成型设备
剪切机（Q）：剪板机、开卷机、振动裁剪机等
玻璃加工机（磨边机、切割钻孔机、雕刻机、喷砂 机）等
材料成型设备
1.2 成型加工的优点
*可实现少无切削加工 少无切削加工 *制品精度稳定，适于大批量生产 大批量生产 *制品高精度、高复杂程度 高复杂程度、高一致性 *应用广泛：领域广 领域广、种类多、比例大（60%~70%） *高生产率和低能耗 成型生产技术水平：成为衡量国家制造业发展水平的重要 标志。
材料成型设备
曲柄压力机的组成：
工作机构 一般为曲柄滑块机构， 由曲轴、连杆、滑块、导轨等零件组 成。 传动系统 包括带传动和齿轮传动 等机构。 操纵系统 如离合器、制动器及其 控制装置。 能源系统 如电动机和飞轮。 支承部件 如机身。 此外，还有各种辅助系统和附属装 置，如润滑系统、顶件装置、保护装 置、滑块平衡装置、安全装置等。
材料成型设备
1.4.2 塑料成型的主要方法 塑料的成型加工是使塑料原料转变为制品的重要环节。 传统工艺有：压缩、传递、注射模塑、挤出、压延、搪 塑和滚塑成型等。 新工艺有：中空吹塑成型、多层复合挤出成型、发泡成 型、反应注射成型、精密注射成型、气体辅助注射成型、 热流道注射成型、双色或多色注射成型、叠层注射与多模 注射成型、微孔塑料注射成型等。
材料成型设备
1.5 主要的冲压与塑料成型设备及其发展概况
1.5.1 冲压成形设备 冲压设备的类型
材料成型设备
冲压设备不仅向大型化、自动化发展，而且向高速化、精密化、数 控智能化、微型化和“宜人化”方向发展。 大型化：美国克利林公司（Clearing）首先研制成功了目前世界上最 大的60000kN闭式双点压力机；液压机有许多100000kN以上的设备。 高速化：行程次数在500~1100次/ min的压力机已普遍应用，如美国 明斯特公司（Minster）、瑞士博瑞达公司(Bruderer)已有2000次/min的 高速压力机；日本电产京利株式会社 (KYORI)生产的Mach系列超高速 精密压力机，最高行程次数可达4000次/min。 数控智能化：数控冲床、数控剪床、数控折弯机以及具有自由曲线 控制的伺服压力机、伺服折弯机和大型冲压中心等。 宜人化：不但易控、易修和安全，而且噪音低、振动小、造型和谐、 色彩宜人等。
开式压力机又可分为单柱和双柱压力机两种；按工作台 结构不同可分为可倾台式（图2-1）、固定台式（图22）、升降台式（图2-3）。
材料成型设备
按运动滑块的数量分：单动、双动和三动压力机。
目前，单动压力机使用最多，双动和三动压力机主要用 于拉深工艺。
材料成型设备
按连接曲柄和滑块的连杆数分：为单点、双点 和四点压力机 。
材料成型设备
1.5.2 塑料成型设备 塑料成型设备类型主要有各种模塑成型设备和压延机等。 模塑成型设备有：挤出机、注射机、浇铸机、中空成型机、 发泡成型机、塑料液压机以及与之配套的辅助设备等。 生产中应用最广的是挤出机和注射机，其次是液压机和压 延机。 塑料成型设备发展趋势：向大型、高速、高效、精密、特 殊用途、连续化和自动化，以及小型和超小型（指注射机） 的方向发展。
材料成型设备
分类方法：通常根据其工艺用途及结构特点进 行分类。 按工艺用途分：通用压力机和专用压力机
• 通用压力机：适用于多种工艺，如冲裁、弯曲、成形、浅拉 深等。 • 专用压力机：用途较单一，如拉深压力机、板料折弯机、剪 板机、冷镦自动机、高速压力机精压机、热模锻压力机等。
材料成型设备
按机身结构形式分：开式压力机和闭式压力机
材料成型设备
第2章 曲柄压力机 章
材料成型设备
2.1 概述
2.1.1 曲柄压力机的用途和分类 曲柄压力机属机械传动类压力机，它是重要的压力加工 设备，主要用于各种冲压工艺，直接生产出半成品或制 品。 应用领域：汽车、农用机械、电机电器、仪表、电子、 医疗机械、国防、航空航天以及日用品等领域的产品生 产。
• 曲柄连杆数的设置主要根据滑块面积的大小和吨位而定。 • 点数多，滑块承受偏心负荷能力大。
材料成型设备
2.1.2 曲柄压力机的工作原理与结构组成
工作原理：将曲轴的旋转运 动通过连杆转变为滑块的往复 直线运动。
由于工艺需要，曲轴两端分别 装有离合器7和制动器10，以实现 滑块的间歇运动或连续运动。 压力机在整个工作周期内有负 荷的工作时间很短，大部分时间 为空程运动。为有效利用能量， 使电机的负荷较均匀，因而装有 飞轮，起到储能作用。
缩口机 qx62-120双轮旋压机
材料成型设备
（2）有机非金属成型设备： 1）塑料成型设备 塑料挤出机 中空成型机 塑料液压机 浇铸成型机 2）橡胶成形设备 橡胶成形设备 橡胶挤出机 橡胶压延机 橡胶开炼机 轮胎成型机等 橡胶注射机 橡胶硫化机 橡胶密炼机 塑料注射机 发泡成型机 压延成型机 塑料热成型机等
材料成型设备
橡 胶 成 型 机
HY-1500KN橡胶注射机
DHM-V系列精密橡胶注射机
XLB2000橡胶平板硫化机
橡胶塑料压延机
材料成型设备
（3）无机非金属成形设备： 1）陶瓷成形设备： 陶艺设备 2）玻璃成形设备： 玻璃热弯炉 玻璃辊压机 连续预热预压机 玻璃钢化炉 玻璃清洗干燥机 连续式合片机 成型设备 窖炉设备等
材料成型设备
机械压力机（J）：曲柄压力机、摩擦压力机、双动拉深机等
材料成型设备
液压机（Y）：水压机、油压机；单动、双动液压机等
YQ32-500型
YQ32-100型
TDY35-315型双动拉深液压机
材料成型设备
自动镦压机（Z）：冷镦机、电镦机、挤压机等
HH-A0冷镦机
HH-A2冷镦机
36MN铝挤压机
材料成型设备
闭式压力机：外形与开式压 力机有很大差别，但工作原理 和结构组成相同。
与图2-7比较：只是在传动系统 中多了一级齿轮传动；工作机构 中曲轴的具体形式是偏心齿轮式， 而不是曲轴式。 此外，该压力机工作台下装有 液压气垫18，用于拉深时压料及 顶出工件。
材料成型设备
1.3.2 塑料成型在工业中的地位 塑料材料具有优异的使用性能和成型性能，能够适应各 种环境和性能要求，因而得到广泛的应用。 （1）塑料具有质轻、比强度和比刚度高。 （2）化学稳定性好。 （3）绝缘、绝热、隔音性能好。 （4）耐磨性和自润滑性好，摩擦系数小。 （5）成型性、粘结性、着色性能好，同时还具有多种防护 性能。 主要应用领域：汽车、计算机、信息、电子、机电、仪器 仪表、医疗、纺织、轻工、建筑、国防和航空航天以及日 用工业等。
材料成型设备
1.4 冲压生产基本工序和塑料成型主要方法
1.4.1 冲压生产基本工序 冲压基本工序可以分为两大类，即分离和成形工序。 冲压基本工序 冲压工序划分如表1-1所示：
来自百度文库
材料成型设备
分离工序是指被加工材料在外力作用下，使材料沿一 定的轮廓形状剪切破裂而分离的冲压工序，通常称为冲 裁。 成形是指坯料在外力作用下，应力超过材料的屈服极 限，经过塑性变形而得到一定形状和尺寸的零件的冲压 工序。
主 讲：方 辉
Email: hfang79@gmail.com
材料成型设备
教材：《冲压与塑料成型设备》 主编：范有发
材料成型设备
第1章 概述 章
材料成型设备
1.1 材料成型设备的种类
（1）金属成形设备： 1）锻压设备（共8大类）： 机械压力机（J 机械压力机（J） 自动镦压机（Z 自动镦压机（Z） 锻机（D 锻机（D） 弯曲校正机（W 弯曲校正机（W） 2）铸造设备 砂型铸造设备 熔模铸造设备 连续铸造设备 压力铸造设备 离心铸造设备 真空吸铸设备等 液压机（Y 液压机（Y） 锤（C 锤（C） 剪切机（Q 剪切机（Q） 其它（T 其它（T）
材料成型设备
塑 料 挤 出 机
单螺杆挤出机组
双螺杆挤出机
PVC双管挤出生产线
磁性挤出造粒机
材料成型设备
塑 料 注 射 机
立式塑料注射机 卧式塑料注射机
三色注射机
热固性、橡胶注射机
两板式注射机
材料成型设备
塑 料 压 延 机
SY-F5L860五辊压延机组 PVC人造革-胶布生产线
三辊板材压延机
PVC塑料薄膜生产线
Q11A上传动剪板机
Q11B下传动剪板机
开卷校平生产线
材料成型设备
弯曲校正机（W）：折弯机、弯管机、校平机、校直机等
PPTK系列数控液压折弯机
W11S上辊万能式卷板机
W43G标准型校平机
六辊管材矫直机
W27Y-60B型弯管机
材料成型设备
其它（T）：旋压机、扩口机、缩口机等
QX63系列三轮旋压机
邦迪管扩口机
材料成型设备
少 无 切 削 加 工
材料成型设备
大 批 量 生 产
材料成型设备
高 复 杂 程 度
材料成型设备
应 用 广 泛
材料成型设备
1.3 冲压与塑料成型在工业生产中的地位
1.3.1 冲压成形在工业中的地位 冲压是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的制品的一种少无 切削加工工艺。 冲压成形与其它加工方法（如锻、铸造、焊、机加工等） 相比较，具有以下优点： （1）生产效率高，制品的再现性好，而且质量稳定。 （2）可实现少无切削加工。 （3）材料利用率高。 （4）生产其它加工方法难以实现的复杂零件。
40MN铜合金挤压机
TN-4制钉机
BRM-A3空心铆钉机
材料成型设备
锤（C）：空气锤、自由锻锤、模锻锤等
C41空气锤 5吨模锻锤 5吨自由锻锤
CTK型程控全液压模锻锤
材料成型设备
锻机（D）：精锻机、滚锻机、热轧机、冷轧机等
φ140热连轧机组
φ50狄赛尔轧管机
HR-15搓丝机
材料成型设备
剪切机（Q）：剪板机、开卷机、振动裁剪机等
玻璃加工机（磨边机、切割钻孔机、雕刻机、喷砂 机）等
材料成型设备
1.2 成型加工的优点
*可实现少无切削加工 少无切削加工 *制品精度稳定，适于大批量生产 大批量生产 *制品高精度、高复杂程度 高复杂程度、高一致性 *应用广泛：领域广 领域广、种类多、比例大（60%~70%） *高生产率和低能耗 成型生产技术水平：成为衡量国家制造业发展水平的重要 标志。
材料成型设备
曲柄压力机的组成：
工作机构 一般为曲柄滑块机构， 由曲轴、连杆、滑块、导轨等零件组 成。 传动系统 包括带传动和齿轮传动 等机构。 操纵系统 如离合器、制动器及其 控制装置。 能源系统 如电动机和飞轮。 支承部件 如机身。 此外，还有各种辅助系统和附属装 置，如润滑系统、顶件装置、保护装 置、滑块平衡装置、安全装置等。
材料成型设备
1.4.2 塑料成型的主要方法 塑料的成型加工是使塑料原料转变为制品的重要环节。 传统工艺有：压缩、传递、注射模塑、挤出、压延、搪 塑和滚塑成型等。 新工艺有：中空吹塑成型、多层复合挤出成型、发泡成 型、反应注射成型、精密注射成型、气体辅助注射成型、 热流道注射成型、双色或多色注射成型、叠层注射与多模 注射成型、微孔塑料注射成型等。
材料成型设备
1.5 主要的冲压与塑料成型设备及其发展概况
1.5.1 冲压成形设备 冲压设备的类型
材料成型设备
冲压设备不仅向大型化、自动化发展，而且向高速化、精密化、数 控智能化、微型化和“宜人化”方向发展。 大型化：美国克利林公司（Clearing）首先研制成功了目前世界上最 大的60000kN闭式双点压力机；液压机有许多100000kN以上的设备。 高速化：行程次数在500~1100次/ min的压力机已普遍应用，如美国 明斯特公司（Minster）、瑞士博瑞达公司(Bruderer)已有2000次/min的 高速压力机；日本电产京利株式会社 (KYORI)生产的Mach系列超高速 精密压力机，最高行程次数可达4000次/min。 数控智能化：数控冲床、数控剪床、数控折弯机以及具有自由曲线 控制的伺服压力机、伺服折弯机和大型冲压中心等。 宜人化：不但易控、易修和安全，而且噪音低、振动小、造型和谐、 色彩宜人等。
开式压力机又可分为单柱和双柱压力机两种；按工作台 结构不同可分为可倾台式（图2-1）、固定台式（图22）、升降台式（图2-3）。
材料成型设备
按运动滑块的数量分：单动、双动和三动压力机。
目前，单动压力机使用最多，双动和三动压力机主要用 于拉深工艺。
材料成型设备
按连接曲柄和滑块的连杆数分：为单点、双点 和四点压力机 。
材料成型设备
1.5.2 塑料成型设备 塑料成型设备类型主要有各种模塑成型设备和压延机等。 模塑成型设备有：挤出机、注射机、浇铸机、中空成型机、 发泡成型机、塑料液压机以及与之配套的辅助设备等。 生产中应用最广的是挤出机和注射机，其次是液压机和压 延机。 塑料成型设备发展趋势：向大型、高速、高效、精密、特 殊用途、连续化和自动化，以及小型和超小型（指注射机） 的方向发展。
材料成型设备
分类方法：通常根据其工艺用途及结构特点进 行分类。 按工艺用途分：通用压力机和专用压力机
• 通用压力机：适用于多种工艺，如冲裁、弯曲、成形、浅拉 深等。 • 专用压力机：用途较单一，如拉深压力机、板料折弯机、剪 板机、冷镦自动机、高速压力机精压机、热模锻压力机等。
材料成型设备
按机身结构形式分：开式压力机和闭式压力机
材料成型设备
第2章 曲柄压力机 章
材料成型设备
2.1 概述
2.1.1 曲柄压力机的用途和分类 曲柄压力机属机械传动类压力机，它是重要的压力加工 设备，主要用于各种冲压工艺，直接生产出半成品或制 品。 应用领域：汽车、农用机械、电机电器、仪表、电子、 医疗机械、国防、航空航天以及日用品等领域的产品生 产。
• 曲柄连杆数的设置主要根据滑块面积的大小和吨位而定。 • 点数多，滑块承受偏心负荷能力大。
材料成型设备
2.1.2 曲柄压力机的工作原理与结构组成
工作原理：将曲轴的旋转运 动通过连杆转变为滑块的往复 直线运动。
由于工艺需要，曲轴两端分别 装有离合器7和制动器10，以实现 滑块的间歇运动或连续运动。 压力机在整个工作周期内有负 荷的工作时间很短，大部分时间 为空程运动。为有效利用能量， 使电机的负荷较均匀，因而装有 飞轮，起到储能作用。
缩口机 qx62-120双轮旋压机
材料成型设备
（2）有机非金属成型设备： 1）塑料成型设备 塑料挤出机 中空成型机 塑料液压机 浇铸成型机 2）橡胶成形设备 橡胶成形设备 橡胶挤出机 橡胶压延机 橡胶开炼机 轮胎成型机等 橡胶注射机 橡胶硫化机 橡胶密炼机 塑料注射机 发泡成型机 压延成型机 塑料热成型机等
材料成型设备
橡 胶 成 型 机
HY-1500KN橡胶注射机
DHM-V系列精密橡胶注射机
XLB2000橡胶平板硫化机
橡胶塑料压延机
材料成型设备
（3）无机非金属成形设备： 1）陶瓷成形设备： 陶艺设备 2）玻璃成形设备： 玻璃热弯炉 玻璃辊压机 连续预热预压机 玻璃钢化炉 玻璃清洗干燥机 连续式合片机 成型设备 窖炉设备等
材料成型设备
机械压力机（J）：曲柄压力机、摩擦压力机、双动拉深机等
材料成型设备
液压机（Y）：水压机、油压机；单动、双动液压机等
YQ32-500型
YQ32-100型
TDY35-315型双动拉深液压机
材料成型设备
自动镦压机（Z）：冷镦机、电镦机、挤压机等
HH-A0冷镦机
HH-A2冷镦机
36MN铝挤压机
材料成型设备
闭式压力机：外形与开式压 力机有很大差别，但工作原理 和结构组成相同。
与图2-7比较：只是在传动系统 中多了一级齿轮传动；工作机构 中曲轴的具体形式是偏心齿轮式， 而不是曲轴式。 此外，该压力机工作台下装有 液压气垫18，用于拉深时压料及 顶出工件。
材料成型设备
1.3.2 塑料成型在工业中的地位 塑料材料具有优异的使用性能和成型性能，能够适应各 种环境和性能要求，因而得到广泛的应用。 （1）塑料具有质轻、比强度和比刚度高。 （2）化学稳定性好。 （3）绝缘、绝热、隔音性能好。 （4）耐磨性和自润滑性好，摩擦系数小。 （5）成型性、粘结性、着色性能好，同时还具有多种防护 性能。 主要应用领域：汽车、计算机、信息、电子、机电、仪器 仪表、医疗、纺织、轻工、建筑、国防和航空航天以及日 用工业等。
材料成型设备
1.4 冲压生产基本工序和塑料成型主要方法
1.4.1 冲压生产基本工序 冲压基本工序可以分为两大类，即分离和成形工序。 冲压基本工序 冲压工序划分如表1-1所示：
来自百度文库
材料成型设备
分离工序是指被加工材料在外力作用下，使材料沿一 定的轮廓形状剪切破裂而分离的冲压工序，通常称为冲 裁。 成形是指坯料在外力作用下，应力超过材料的屈服极 限，经过塑性变形而得到一定形状和尺寸的零件的冲压 工序。