Ch7沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化自動(dòng)化

1、第七章第七章 沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)的沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化、自動(dòng)化機(jī)械化、自動(dòng)化沖壓設(shè)備選用：沖壓設(shè)備選用：選擇設(shè)備類(lèi)型、確定設(shè)備規(guī)格選擇設(shè)備類(lèi)型、確定設(shè)備規(guī)格一、汽車(chē)覆蓋件沖壓設(shè)備的特點(diǎn)一、汽車(chē)覆蓋件沖壓設(shè)備的特點(diǎn)v概述：概述： 拉深多采用寬臺(tái)面雙動(dòng)壓力機(jī)：拉深多采用寬臺(tái)面雙動(dòng)壓力機(jī)：1000020000kN 廣泛采用單動(dòng)寬臺(tái)面多點(diǎn)壓力機(jī)廣泛采用單動(dòng)寬臺(tái)面多點(diǎn)壓力機(jī) 廣泛采用沖壓生產(chǎn)線廣泛采用沖壓生產(chǎn)線 廠房設(shè)有廢料處理系統(tǒng)廠房設(shè)有廢料處理系統(tǒng)二二、壓力機(jī)的類(lèi)型壓力機(jī)的類(lèi)型按動(dòng)力傳遞形式分機(jī)械式壓力機(jī)液力式壓力機(jī)摩擦壓力機(jī)曲柄壓力機(jī)圖圖7-1曲柄壓力機(jī)曲柄壓力機(jī)1-曲柄；曲柄；2-連桿；連

2、桿；3-滑塊；滑塊；4-床身；床身；5-電機(jī)；電機(jī)；6-小齒輪；小齒輪；7-大齒輪；大齒輪；8-離合離合器；器；9-制動(dòng)器；制動(dòng)器；10-腳踏板；腳踏板；b-上上模；模；c-下模；下模；d-工工作臺(tái)面作臺(tái)面v曲柄式壓力機(jī)基本組成與曲柄式壓力機(jī)基本組成與工作原理工作原理：二二、壓力機(jī)的類(lèi)型（續(xù)）壓力機(jī)的類(lèi)型（續(xù)）按床身形式分開(kāi)式壓力機(jī)閉式壓力機(jī)按曲柄支承形式分單柱式壓力機(jī)雙柱式壓力機(jī)(a)開(kāi)式壓力機(jī)；開(kāi)式壓力機(jī)；(b)閉式壓力機(jī)閉式壓力機(jī)圖圖7-2 壓力機(jī)床身形式壓力機(jī)床身形式(a)單面?zhèn)鲃?dòng)；單面?zhèn)鲃?dòng)；(b)雙面?zhèn)鲃?dòng)雙面?zhèn)鲃?dòng)圖圖7-3壓力機(jī)傳動(dòng)形式壓力機(jī)傳動(dòng)形式(a)雙曲柄轉(zhuǎn)向相同雙曲柄轉(zhuǎn)向相同

3、(b)雙曲柄轉(zhuǎn)向相反雙曲柄轉(zhuǎn)向相反圖圖7-4 雙點(diǎn)壓力雙點(diǎn)壓力機(jī)機(jī)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖傳動(dòng)簡(jiǎn)圖按連桿數(shù)目分單點(diǎn)式壓力機(jī)雙點(diǎn)式壓力機(jī)四點(diǎn)式壓力機(jī)按滑塊數(shù)目分單動(dòng)壓力機(jī)雙動(dòng)壓力機(jī)按壓力機(jī)公稱(chēng)壓力分小型壓力機(jī)（300t）表表7-1 曲柄壓力機(jī)與液壓機(jī)的比較曲柄壓力機(jī)與液壓機(jī)的比較一、一、公稱(chēng)壓力公稱(chēng)壓力p（噸位）（噸位）v技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)：包括公稱(chēng)壓力包括公稱(chēng)壓力(噸位噸位)、電機(jī)功率電機(jī)功率、滑塊行程和行程次滑塊行程和行程次數(shù)數(shù)、裝模高度裝模高度、工作臺(tái)面和滑塊底面尺寸工作臺(tái)面和滑塊底面尺寸、壓力機(jī)的剛度和精度壓力機(jī)的剛度和精度v 定義定義公稱(chēng)壓力公稱(chēng)壓力p p是指滑塊離下死點(diǎn)前某一特定距離是指滑塊離下死點(diǎn)前

4、某一特定距離( (此距離此距離稱(chēng)壓力行程稱(chēng)壓力行程sp，開(kāi)式壓力機(jī)開(kāi)式壓力機(jī)sp= =35mm，閉式壓力機(jī)閉式壓力機(jī)sp= =13mm)或轉(zhuǎn)角離下死或轉(zhuǎn)角離下死點(diǎn)前某一特定的角度點(diǎn)前某一特定的角度( (此特定角度稱(chēng)公稱(chēng)壓力角此特定角度稱(chēng)公稱(chēng)壓力角a ap，小型壓力機(jī)小型壓力機(jī)a ap= =30，中大型壓力機(jī)中大型壓力機(jī)a ap= =20mm) )時(shí)時(shí)，滑塊上所允許承受的最大作用力滑塊上所允許承受的最大作用力大型覆蓋件沖裁、大型覆蓋件沖裁、深拉深深拉深成形等須成形等須校核電機(jī)功率校核電機(jī)功率160t200t250t315t400t500t630t800t1000t1250t1600t2000t2

5、500t3150t4000t表表7-2 我國(guó)壓力機(jī)公稱(chēng)壓力（噸位）系列我國(guó)壓力機(jī)公稱(chēng)壓力（噸位）系列二二、電機(jī)功率電機(jī)功率圖圖7-5 壓力機(jī)壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)原理圖運(yùn)動(dòng)原理圖三、滑塊行程三、滑塊行程s 和行程次數(shù)和行程次數(shù)nv滑塊行程滑塊行程s滑塊從上死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下死點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的距離滑塊從上死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下死點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的距離v 行程次數(shù)行程次數(shù)n是滑塊在空載時(shí)每分鐘往復(fù)是滑塊在空載時(shí)每分鐘往復(fù)行程的次數(shù)。行程的次數(shù)。生產(chǎn)效率生產(chǎn)效率vs的選擇的選擇: :閉式單點(diǎn)壓力機(jī)的滑塊行程閉式單點(diǎn)壓力機(jī)的滑塊行程s250mm315mm400mm500mm630mm使用性能：使用性能：應(yīng)保證毛坯的方便放入和工件的取出應(yīng)保證毛

6、坯的方便放入和工件的取出加工特點(diǎn)：加工特點(diǎn)：拉深和彎曲需要較大的行程拉深和彎曲需要較大的行程 一般為拉深件高度的一般為拉深件高度的2倍倍行程次數(shù)行程次數(shù)n單點(diǎn)壓力機(jī)(次/分鐘) 2016 12 10 8雙點(diǎn)壓力機(jī)(次/分鐘) 1814 12 10 8vn的確定的確定：根據(jù)生產(chǎn)效率、操作的可能性和允許的變形速度確定根據(jù)生產(chǎn)效率、操作的可能性和允許的變形速度確定四、裝模高度四、裝模高度v模具的閉合高度模具的閉合高度H的定義的定義: :指指工件行程終了時(shí)，沖模的上表面與工件行程終了時(shí)，沖模的上表面與下模的下表面之間的距離下模的下表面之間的距離 式中式中：5mm考慮裝模方便所留間隙；考慮裝模方便所留間

7、隙；10mm保證修模所留的尺寸保證修模所留的尺寸圖圖7-6 壓力機(jī)、模具的閉合高度壓力機(jī)、模具的閉合高度v圖中：圖中：Hmax連桿調(diào)節(jié)到最短時(shí)連桿調(diào)節(jié)到最短時(shí)，壓力機(jī)的壓力機(jī)的最大裝模高度最大裝模高度Hmin 連桿調(diào)節(jié)到最長(zhǎng)時(shí)連桿調(diào)節(jié)到最長(zhǎng)時(shí)，壓力機(jī)的壓力機(jī)的最小裝模高度最小裝模高度510maxminHHH一般應(yīng)有：v 模具設(shè)計(jì)要求模具設(shè)計(jì)要求：沖模封閉高度必須與壓力機(jī)裝模高度相適應(yīng)，沖模封閉高度必須與壓力機(jī)裝模高度相適應(yīng)， 一般一般模具設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)最好接近壓力機(jī)的最大裝模高度最好接近壓力機(jī)的最大裝模高度v裝模高度裝模高度指滑塊在下死點(diǎn)位置時(shí)指滑塊在下死點(diǎn)位置時(shí)，滑塊下表面到工作墊板上滑塊下表

8、面到工作墊板上表面之間的距離表面之間的距離v壓力機(jī)封閉高度壓力機(jī)封閉高度：裝模高度與墊裝模高度與墊板厚度之和板厚度之和。沒(méi)有墊板的壓力機(jī)沒(méi)有墊板的壓力機(jī)，其裝其裝模高度與封閉高度相等模高度與封閉高度相等閉式雙點(diǎn)壓力機(jī)的最大裝模高度閉式雙點(diǎn)壓力機(jī)的最大裝模高度730mm800mm1100mm1250mm 五、工作臺(tái)面和滑塊底面尺寸五、工作臺(tái)面和滑塊底面尺寸v壓力機(jī)與模具相關(guān)聯(lián)尺寸壓力機(jī)與模具相關(guān)聯(lián)尺寸導(dǎo)軌間距導(dǎo)軌間距A、滑塊底面前后尺寸滑塊底面前后尺寸B1、工作臺(tái)面左右尺寸工作臺(tái)面左右尺寸L與其前后尺寸與其前后尺寸B2v精度的影響精度的影響：工件質(zhì)量，模具壽命或沖模刃口壽命工件質(zhì)量，模具壽命或沖

9、模刃口壽命v 尺寸要求尺寸要求：應(yīng)足以安裝模具并留有應(yīng)足以安裝模具并留有余地余地（5070mm）。）。v 壓力機(jī)精度壓力機(jī)精度：指壓力機(jī)在指壓力機(jī)在靜態(tài)靜態(tài)情況下情況下，所測(cè)得的壓力機(jī)應(yīng)達(dá)到的所測(cè)得的壓力機(jī)應(yīng)達(dá)到的各種精度指標(biāo)。各種精度指標(biāo)。六、六、壓力機(jī)精度和剛度壓力機(jī)精度和剛度包括：包括：工作臺(tái)面的工作臺(tái)面的平面度平面度、滑塊下平面的滑塊下平面的平面度平面度、工作臺(tái)面與滑塊下平面的工作臺(tái)面與滑塊下平面的平行度平行度、滑塊行程同工作滑塊行程同工作臺(tái)面的臺(tái)面的垂直度垂直度、滑塊中心孔同滑塊行程的滑塊中心孔同滑塊行程的平行度平行度v壓力機(jī)剛度壓力機(jī)剛度：指壓力機(jī)在工作時(shí)抵抗彈性變形的能力指壓力機(jī)

10、在工作時(shí)抵抗彈性變形的能力v 剛度指標(biāo)剛度指標(biāo)：垂直剛度、角剛度垂直剛度、角剛度 垂直剛度垂直剛度：指壓力機(jī)的裝模高度產(chǎn)生指壓力機(jī)的裝模高度產(chǎn)生單位垂直變形單位垂直變形時(shí)，壓力機(jī)所時(shí)，壓力機(jī)所承受的作用力承受的作用力 角剛度：角剛度：指壓力機(jī)的滑塊相對(duì)于工作臺(tái)面產(chǎn)生指壓力機(jī)的滑塊相對(duì)于工作臺(tái)面產(chǎn)生單位角變形單位角變形時(shí)，壓時(shí)，壓力機(jī)所力機(jī)所承受的作用力承受的作用力(矩矩)v 機(jī)械化和自動(dòng)化的體現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化的體現(xiàn) 坯料準(zhǔn)備坯料準(zhǔn)備，使用卷料使用卷料、帶料帶料，實(shí)現(xiàn)卷料的開(kāi)卷實(shí)現(xiàn)卷料的開(kāi)卷、校平和鋼板剪切校平和鋼板剪切、落落料自動(dòng)化料自動(dòng)化 大型沖壓件（尤其是覆蓋件）沖壓大型沖壓件（尤其是覆蓋

11、件）沖壓、建造不同形式的沖壓建造不同形式的沖壓自動(dòng)線自動(dòng)線和和機(jī)械化沖壓生產(chǎn)線機(jī)械化沖壓生產(chǎn)線 小型沖壓件小型沖壓件，大量采用連續(xù)或自動(dòng)沖模大量采用連續(xù)或自動(dòng)沖模，采用采用高速壓力機(jī)高速壓力機(jī)實(shí)現(xiàn)沖壓實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的高速化生產(chǎn)的高速化 形狀規(guī)則的零件（如方形形狀規(guī)則的零件（如方形、圓形零件）圓形零件），采用采用多工位自動(dòng)壓力機(jī)多工位自動(dòng)壓力機(jī) 廢料排除廢料排除，采用采用廢料處理廢料處理的自動(dòng)化系統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)v概述概述一一、機(jī)械化和自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線機(jī)械化和自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線 全自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線全自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線自動(dòng)化單機(jī)、工序間零件輸自動(dòng)化單機(jī)、工序間零件輸送裝置、翻轉(zhuǎn)（或轉(zhuǎn)位）裝置、廢料排除裝置

12、等由控制裝置送裝置、翻轉(zhuǎn)（或轉(zhuǎn)位）裝置、廢料排除裝置等由控制裝置統(tǒng)一協(xié)調(diào)各單機(jī)和各種裝置的動(dòng)作，使各工件按規(guī)定的程序統(tǒng)一協(xié)調(diào)各單機(jī)和各種裝置的動(dòng)作，使各工件按規(guī)定的程序自動(dòng)地逐步進(jìn)入各種沖壓工位，全部沖壓成型而被送出自動(dòng)地逐步進(jìn)入各種沖壓工位，全部沖壓成型而被送出1、壓力機(jī)單機(jī)機(jī)械化和自動(dòng)化、壓力機(jī)單機(jī)機(jī)械化和自動(dòng)化v特點(diǎn)特點(diǎn)安裝自動(dòng)化上、下料裝置安裝自動(dòng)化上、下料裝置圖圖7-7 接件機(jī)械手接件機(jī)械手圖圖7-8 氣動(dòng)搖臂式機(jī)械手氣動(dòng)搖臂式機(jī)械手圖圖7-10 組合式上、下料裝置組合式上、下料裝置2、沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線的機(jī)械裝置、沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線的機(jī)械裝置1-料架；料架；2-升降臺(tái)；升降臺(tái)；3-磁力分層

13、磁力分層器；器；4-磁性棍；磁性棍；5-雙料監(jiān)測(cè)器；雙料監(jiān)測(cè)器； 6-真空吸盤(pán)；真空吸盤(pán)；7-涂油棍；涂油棍；8-凸輪凸輪箱；箱；9-送料滑架；送料滑架；10-夾鉗；夾鉗；11-擋鐵；擋鐵；12-驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝置圖圖7-9 板料上料裝置板料上料裝置v組成組成自動(dòng)上、下料、翻轉(zhuǎn)和傳送裝置自動(dòng)上、下料、翻轉(zhuǎn)和傳送裝置板料的送料裝置板料的送料裝置( (拆垛進(jìn)給裝置拆垛進(jìn)給裝置) ) 用于自動(dòng)線第一道工序用于自動(dòng)線第一道工序 上料下料裝置上料下料裝置兩臺(tái)壓力機(jī)間的上、兩臺(tái)壓力機(jī)間的上、下料裝置下料裝置2、沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線的機(jī)械裝置（續(xù)）、沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線的機(jī)械裝置（續(xù)）翻轉(zhuǎn)裝置翻轉(zhuǎn)裝置 剛性自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線

14、剛性自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線由一個(gè)貫通全線的剛性滑架構(gòu)由一個(gè)貫通全線的剛性滑架構(gòu)成，滑架與壓力機(jī)同步動(dòng)作，成，滑架與壓力機(jī)同步動(dòng)作，分別完成夾緊、進(jìn)給、松開(kāi)、分別完成夾緊、進(jìn)給、松開(kāi)、復(fù)位等動(dòng)作在內(nèi)的工作循環(huán)復(fù)位等動(dòng)作在內(nèi)的工作循環(huán)圖圖7-11 翻轉(zhuǎn)裝置翻轉(zhuǎn)裝置3. 沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線圖圖7-12 剛性連剛性連接自動(dòng)沖壓線接自動(dòng)沖壓線3. 沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線（續(xù)）（續(xù)） 柔性沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線柔性沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線圖圖7-13 機(jī)械裝置由壓力機(jī)驅(qū)動(dòng)的柔性自動(dòng)沖壓線機(jī)械裝置由壓力機(jī)驅(qū)動(dòng)的柔性自動(dòng)沖壓線 特點(diǎn)特點(diǎn)自動(dòng)線調(diào)整方便，機(jī)動(dòng)靈活，通用性較好自動(dòng)線調(diào)整方便，機(jī)動(dòng)靈活，通用性較好 類(lèi)型：類(lèi)型

15、： 人工上料、機(jī)械手取料；或部分人工上料，部分人工上料、機(jī)械手取料；或部分人工上料，部分機(jī)械上料，機(jī)械手取料機(jī)械上料，機(jī)械手取料 機(jī)械裝置上、下料，但未實(shí)現(xiàn)電器互鎖和系統(tǒng)同機(jī)械裝置上、下料，但未實(shí)現(xiàn)電器互鎖和系統(tǒng)同步，靠人工進(jìn)給信號(hào)間歇操作步，靠人工進(jìn)給信號(hào)間歇操作二、坯料準(zhǔn)備的自動(dòng)化和機(jī)械化二、坯料準(zhǔn)備的自動(dòng)化和機(jī)械化v板料剪切板料剪切 卷料開(kāi)卷卷料開(kāi)卷1-送料裝置；送料裝置；2、3-開(kāi)卷裝開(kāi)卷裝置；置；4-多輥校平機(jī)；多輥校平機(jī)；5-落料落料壓力機(jī)；壓力機(jī)； 6、7-送料機(jī)構(gòu)；送料機(jī)構(gòu)；8-堆垛機(jī)構(gòu)；堆垛機(jī)構(gòu)；9-下料地坑；下料地坑；10-緩沖帶；緩沖帶；11-門(mén)式框架門(mén)式框架圖圖7-15

16、開(kāi)卷落料自動(dòng)線開(kāi)卷落料自動(dòng)線1-升降臺(tái)；升降臺(tái)；2-帶有抓取機(jī)構(gòu)的可移式板料放置裝置；帶有抓取機(jī)構(gòu)的可移式板料放置裝置；3-機(jī)機(jī)動(dòng)滾道；動(dòng)滾道；4-送進(jìn)裝置；送進(jìn)裝置；5-剪板機(jī)；剪板機(jī)； 6-防板料下沉磁力滾道；防板料下沉磁力滾道；7-下料機(jī)構(gòu)；下料機(jī)構(gòu)；8-下料轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)；下料轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)；9-坯料起重運(yùn)輸小車(chē)坯料起重運(yùn)輸小車(chē)圖圖7-14 板料剪切機(jī)械化生產(chǎn)線板料剪切機(jī)械化生產(chǎn)線三三、廢料處理的機(jī)械化和自動(dòng)化廢料處理的機(jī)械化和自動(dòng)化v 廢料處理過(guò)程廢料處理過(guò)程v 沖壓廢料量：沖壓廢料量：占材料的比例達(dá)占材料的比例達(dá)25%40%廢料的廢料的收集收集:從壓力機(jī)沖模上排除下來(lái)的或小型輸送帶排除出來(lái)的從壓力機(jī)沖模上排除下來(lái)的或小型輸送帶排除出來(lái)的