液壓與氣動技術 課件 氣壓傳動 項目四 沖壓裝置氣動回路的設計與裝調(diào)

液壓與氣動技術目錄模塊一氣壓傳動項目一工件運轉裝置氣動回路的識讀與裝調(diào)項目二壓蓋裝置氣功回路的設計與裝調(diào)項目三料倉卸料裝置氣動回路的設計與裝調(diào)項目四沖壓裝置氣動回路的設計與裝調(diào)項目五壓裝裝置電、氣動回路的設計與裝調(diào)

項目四沖壓裝置氣動回路的設計與裝調(diào)學習任務一氣動邏輯元件的認識與選用學習任務二邏輯控制氣動回路設計學習任務三安裝調(diào)試折邊機回路學習任務一氣動邏輯元件的認識與選用1.1認識氣動邏輯元件氣動邏輯元件是一種以壓縮空氣為工作介質，通過元件內(nèi)部可動部件的動作，改變氣體的流動方向，從而實現(xiàn)一定邏輯功能的氣動控制元件。邏輯元件也稱為開關元件。氣動邏輯元件，具有氣流通徑較大、抗污染能力強、結構簡單、成本低、工作壽命長、響應速度慢等特點。氣動邏輯元件按邏輯功能可以分為是門元件、與門元件、非門元件、雙穩(wěn)元件等，按工作壓力可以分為高壓元件（工作壓力0.2～0.8MPa）、低壓元件（工作壓力0.02～0.2MPa）和微壓元件（工作壓力低于0.02MPa）三種，按結構形式可以分為截止式元件、膜片式元件、滑閥式元件和球閥式元件等。學習任務一氣動邏輯元件的認識與選用1.2高壓截止式邏輯元件高壓截止式邏輯元件的動作是依靠氣壓信號推動閥芯或通過膜片變形推動閥芯動作，改變氣流的通道以實現(xiàn)一定的邏輯功能。其特點是:1)行程短，流量大;2)工作壓力較高(0.2~0.8)MPa,且對凈化程度要求不高;3)帶有顯示和手動裝置,便于檢查和維修;4)品種齊全，應用方便。學習任務一氣動邏輯元件的認識與選用1.2高壓截止式邏輯元件1.是門元件和與門元件圖示為是門元件的結構、工作原理圖和圖形符號。圖中a為信號輸入口，s為信號輸出口，中間口接氣源P。當a口沒有壓縮空氣輸入信號時，閥片在彈簧及氣源壓力作用下處于圖示位置，堵住P、s之間的通道，此時s與排氣口相通，s口沒有輸出。當a有壓力信號輸入時，膜片在有壓力氣體作用下向下移動，從而推動閥芯也向下移動，堵住了排氣通道，P口與s口相通，s口有壓力氣體輸出。所以a口與s口有以下關系：1）當a口無信號輸入時，s口無輸出。2）當a口有信號輸入時，s口有輸出。（a)結構

（b）工作原理

（c）圖形符號是門元件的結構、工作原理和圖形符號1-手動按鈕：2-膜片：3-顯示活塞：4-上閥體：5-閥桿：6-中閥體：7-截止膜片；8-鋼球：9-密封膜片：10-彈簧：11-下閥體：12-0形圈學習任務一氣動邏輯元件的認識與選用1.2高壓截止式邏輯元件1.是門元件和與門元件如圖所示，中間口不接氣源P，而是接另一個有壓信號輸入b，此時該元件就成為“與門”元件。此時a口、b口與s口有如下關系：1）當a口沒有信號輸入、b口沒有信號輸入時，s口無輸出。2）當a口有信號輸入、b口沒有信號輸入時，s口無輸出。3）當a口沒有信號輸入、b口有信號輸入時，s口無輸出。4）當a口有信號輸入、b口有信號輸入時，s口有輸出。（a）工作原理圖

（b）圖形符號與門元件的工作原理圖和圖形符號1-膜片；2-閥芯學習任務一氣動邏輯元件的認識與選用1.2高壓截止式邏輯元件2.或門元件圖示是“或門”元件的結構和圖形符號，圖中a、b是信號輸入口，s是信號輸出口。當a口有信號輸入時，閥芯在輸入信號的作用下向下移動并堵住信號口b，氣流經(jīng)s口輸出。當b口有信號輸入時，閥芯在輸入信號的作用下向上移動并堵住信號口a，氣流經(jīng)s口輸出。當a、b口都有信號輸入時，閥芯在兩個信號的作用下或向下移動，或向上移動，或保持在中位。但是不管閥芯處于哪個位置，s口都有輸出。由此得出如下結論：在a、b兩個輸入端中，有一個信號或同時有兩個信號，s口都有輸出。或門元件的結構和圖形符號1一下閥座；2一閥芯；3一上閥座學習任務一氣動邏輯元件的認識與選用1.2高壓截止式邏輯元件3.“非門”與“禁門”元件圖是“非門”元件，a口為信號輸入口，s口為信號輸出口，中間口接氣源P。當a口無信號輸入時，閥片在氣源壓力作用下向上移動，堵住輸出口s與排氣口之間的通道，s口有信號輸出。當a口有輸入信號時，膜片在輸入信號的作用下，推動閥桿向下移動，堵住氣源口P，s口無信號輸出。（a）結構（b）圖形符號非門元件的結構和圖形符號1-閥體；2-截止膜片；3-上閥體；4-頂桿；5-膜片；6-下閥體學習任務一氣動邏輯元件的認識與選用1.2高壓截止式邏輯元件3.“非門”與“禁門”元件圖示，中間口不接氣源P，而是接另一個有壓信號輸入b，此時該元件就成為“禁門”元件。當a、b都有信號輸入時，閥桿及閥芯在a輸入信號的作用下堵住b口，s口無輸出。當a口無信號輸入，b口有信號輸入時，s就有輸出。。（a）禁門元件原理圖（b）圖形符號禁門元件的原理和圖形符號學習任務一氣動邏輯元件的認識與選用1.2高壓截止式邏輯元件4.或非元件圖示為或非元件的結構原理與圖形符號。它是在非門元件的基礎上增加兩個信號輸入端，即具有A、B、C三個輸入信號，中間孔P接氣源，S口為信號輸出端。當三個輸入端均無信號輸入時，閥芯在氣源壓力作用下上移，使P口與S口接通，S口有輸出。當三個信號端中任一個有輸入信號，相應（a）或非元件原理圖（b）圖形符號或非元件的原理和圖形符號的膜片在輸入信號壓力作用下，都會使閥芯下移，切斷P口與S口的通道，S口無輸出?；蚍窃且环N多功S=A+B+C能邏輯元件，用它可以組成與門、是門、或門、非門、雙穩(wěn)等邏輯功能元件。學習任務一氣動邏輯元件的認識與選用1.2高壓截止式邏輯元件5.“雙穩(wěn)”元件雙穩(wěn)元件的結構如圖所示。在氣壓信號的控制下，閥芯4帶動滑塊6移動，實現(xiàn)對輸出端的控制功能。當接通氣源壓力后，如果加入控制信號a，閥芯4被控制信號a推至右端，（a）禁門元件原理圖b）圖形符號雙穩(wěn)元件的結構1-連接板；2-閥體；3-手動桿；4-閥芯；5-密封圈；6-滑塊氣源的壓縮空氣由P通至s1輸出，而s2與排氣口O相通。撤去控制信號a，閥芯仍保持右位，s1保持有輸出，記憶了控制信號a。若b有控制信號輸入，則閥芯4移至左端，S2與氣源P相通，s1與排氣口相通。撤去控制信號b，s2仍保持有輸出，記憶了控制信號b。雙穩(wěn)元件的這一功能稱為記憶功能，或稱這種元件具有記憶性。學習任務一氣動邏輯元件的認識與選用

1.3高壓膜片式邏輯元件高壓膜片式邏輯元件是利用膜片式閥芯的變形來實現(xiàn)其邏輯功能的。其工作原理是由帶閥口的氣室和能夠擺動的膜片構成。當采用一定手段使膜片的兩側造成壓力差時,即可迫使膜片向某一側擺動,從而關閉或打開相應的閥口,使氣氣流的流向、流路切換，以實現(xiàn)各種邏輯功能及控制功能。主要由“三門”元件或由“三門”元件派生出的“四門”元件組合而成。其特點是：結構簡單，可動部件只有膜片；工作壓力(0.3~0.7)MPa。學習任務一氣動邏輯元件的認識與選用

1.3高壓膜片式邏輯元件1.“三門”元件（采用泄壓方式形成膜片的壓力差）

“三門”元件有三個口，故稱三門。圖所示為三門元件的工作原理。它由上、下氣室及膜片組成，下氣室有輸入口A和輸出口S，上氣室有一個輸入口B，膜片將上、下兩個氣室隔開。因為元件共有三個口，所以稱為三門元件。A口接氣源(輸入)，s口為輸出口，B口接控制信號。學習任務一氣動邏輯元件的認識與選用

1.3高壓膜片式邏輯元件1.“三門”元件（采用泄壓方式形成膜片的壓力差）

若B口無控制信號，則A口輸入的氣流頂開膜片從s口輸出，如圖b;如s口接大氣，若A口和B口輸入相等的壓力，由于膜片兩邊作用面積不同，受力不等，s口通道被封閉，A、s氣路不通，如圖c。若s口封閉，A、B口通入相等的壓力信號，膜片受力平衡，無輸出，如圖d所示。但在S口接負載時，三門的關斷是有條件的，即S口降壓或B口升壓才能保證可靠地關斷。利用這個壓力差作用的原理，關閉或開啟元件的通道，可組成各種邏輯元件，如圖e。學習任務一氣動邏輯元件的認識與選用

1.3高壓膜片式邏輯元件2.“四門”元件:四門元件的工作原理如圖所示。膜片將元件分成上、下兩個氣室，下氣室有輸入口A和輸出口B，上氣室有輸入口C和輸出口D，因為共有四個口，所以稱之為四門元件。四門元件是-一個壓力比較元件。就是說膜片兩側都有壓力且壓力不相等時，壓力小的一側通道被斷開，壓力高的一-側通道被導通;若膜片兩側氣壓相等，則要看那一-通道的氣流先到達氣室.先到者通過，遲到者不能通過。學習任務一氣動邏輯元件的認識與選用

1.3高壓膜片式邏輯元件

2.“四門”元件:

當A、C口同時接氣源，B口通大氣，D口封閉時，則D口有氣無流量，B口關閉無輸出，如圖4-10b；此時若封閉B口，情況與上述狀態(tài)相同，如圖4-10c，此時放開D，則c至D氣體流動，放空，下氣室壓力很小，膜片上氣室氣體由A輸入，為氣源壓力，膜片下移，關閉D口，則D無氣，B有氣但無流量，如圖4-10d；同理，此時再將D封閉，元件仍保持這一狀態(tài)。學習任務二邏輯控制氣動回路設計2.1異地控制回路異地控制回路的工作原理如下：氣源1為系統(tǒng)提供壓縮空氣，壓縮空氣進入氣動三聯(lián)件2，氣動三聯(lián)件對壓縮空氣進行凈化、調(diào)壓和潤滑處理。初始狀態(tài)下，壓縮空氣通過二位五通單氣控換向閥6進入雙作用氣缸7的有桿腔，活塞桿處于縮回狀態(tài)。按下二位三通按鈕式換向閥3，壓縮空氣經(jīng)過閥3的進、出氣口到達或門型梭閥5的左進氣口，把閥芯推到右側并堵住右進氣口，從而左進氣口和上側出口相通，壓縮空氣到達閥6的控制口推動閥芯換向，壓縮空氣能通過閥6進入雙作用氣缸7的無桿腔，推動活塞桿伸出。松開閥3，其閥芯復位，閥6控制口無壓縮空氣，其閥芯復位，雙作用氣缸7活塞桿縮回。同理，按下閥4，雙作用氣缸7活塞桿伸出，松開閥4，雙作用氣缸7活塞桿縮回。所以該回路可以實現(xiàn)異地控制功能。異地控制回路圖1一氣源；2一氣動三聯(lián)件；3,4一二位三通按鈕式換向閥；5一或門型梭閥；6一二位五通單氣控換向閥；7-雙作用氣缸學習任務二邏輯控制氣動回路設計

2.2“或門”元件控制回路

圖示為采用梭閥作“或門”元件的控制回路。當信號a及b均無輸入時（圖4-12所示狀態(tài)），氣缸處于原始位置。當信號a或b有輸入時，梭閥S有輸出，使二位四通閥克服彈簧力作用切換至上方位置，壓縮空氣即通過二位四通閥進入氣缸下腔，活塞上移。當信號a或b解除后，二位三通閥在彈簧作用下復位，S無輸出，二位四通閥也在彈簧作用下復位，壓縮空氣進入氣缸上腔，使氣缸復位。“或門”元件控制回路學習任務二邏輯控制氣動回路設計

2.3“禁門”元件組成的安全回路

圖示為用二位三通按鈕式換向閥和邏輯“禁門”元件組成的雙手操作安全回路。當兩個按鈕閥同時按下時，“或門”的輸出信號S，要經(jīng)過單向節(jié)流閥3進入氣容4，經(jīng)一定時間的延時后才能經(jīng)邏輯“禁門”5輸出，而“與門”的輸出信號S2是直接輸入到“禁門”6上的，因此S2比S，早到達“禁門”6，“禁門”6有輸出。輸出信號S4一方面推動主控換向閥8換向使氣缸7前進，另一方面又作為“禁門”5的一個輸入信號，由于此信號比S，早到達“禁門”5，故“禁門”5無輸出。如果先按閥1，后按閥2，且按下的時間間隔大于回路中延時時間t，“禁門”元件組成的安全回路1,2一按鈕閥；3-單向節(jié)流閥；4一氣容；5,6-禁門；7一氣缸；8-換向閥那么，“或門”的輸出信號S，先到達“禁門”5，“禁門”5有輸出信號S，輸出，而輸出信號 S3是作為“禁門”6的一個輸入信號的，由于S3比S2早到達“禁門”6，故“禁門”6無輸出，主控換向閥不能切換，氣缸7不能動作。若先按下閥2，后按下閥1，則其效果與同時按下兩個閥的效果相同。但若只按下其中任一個閥，則換向閥8不能換向。學習任務二邏輯控制氣動回路設計2.4沖壓裝置氣動回路1.沖壓回路主要用于薄板沖床、壓配壓力機等，由于在實際沖壓過程中，往往僅在最后很小一段行程里做功，其他行程不做功。因面宜采用低壓-高壓二級回路，無負載時低壓，做功時高壓。如圖示，電磁換向閥通電后，壓縮空氣進入氣液轉換器，使工作缸動作。當活塞前進到某一位置，觸動三通高低壓轉換閥時，該閥動作，壓縮空氣供入增壓器，使增壓器動作。由于增壓器活塞動作，氣液轉換器到增壓器的低壓液壓回路被切斷（內(nèi)部結構實現(xiàn)），高壓油作用于工作缸進行沖壓做功。當電磁閥復位時，氣壓進入增壓器活塞及工作缸的回程側，使之分別回程。學習任務二邏輯控制氣動回路設計2.4沖壓裝置氣動回路2.沖擊回路沖擊回路是利用氣缸的高速運動給工件以沖擊的回路，如圖4-15所示。此回路由壓縮空氣的儲氣罐、快速排氣閥及操縱氣缸的換向閥組成。在初始狀態(tài)時，由于機械式換向閥處于壓下狀態(tài)，氣缸活塞桿一側通大氣。二位五通電磁閥通電后，二位三通氣控閥換向，氣罐內(nèi)的壓縮空氣快速流入沖擊氣缸，氣缸啟動，快速排氣閥快速排氣，活塞以極高的速度運動，該活塞具有的動能給出很大的沖擊力。使用該回路時，應盡量縮短各元件與氣缸之間的距離?！局R鏈接】

氣動邏輯回路是把氣動回路按照邏輯關系組合而成的回路。按照邏輯關系可把氣信號組成“是”、“或”、“與”、“非”等邏輯回路。用這些邏輯回路的主要目的是進行信號變換。例如用“與”、“禁”、“脈沖”等回路可消除信號間的障礙，用記憶回路可將短信號變?yōu)殚L信號，這有助于控制系統(tǒng)的設計。學習任務三安裝調(diào)試折邊機回路1.識讀折邊機回路圖

折邊機回路的工作原理如下：氣源1為系統(tǒng)提供壓縮空氣，壓縮空氣進入氣動三聯(lián)件2，氣動三聯(lián)件對壓縮空氣進行凈化、調(diào)壓和潤滑處理。初始狀態(tài)下，壓縮空氣通過二位五通氣控換向閥6進入雙作用氣缸8的有桿腔，活塞桿處于縮回狀態(tài)。按下二位三通按鈕式換向閥3，壓縮空氣經(jīng)過閥3的進出氣口到達與門型梭閥5的左進氣口，把閥芯推到右側并堵住左進氣口，壓縮空氣不能繼續(xù)流動；1一氣源；2一氣動三聯(lián)件；3,4一二位三通按鈕式換向閥；5-與門型梭閥：6一二位五通單氣控換向閥；7一單向節(jié)流閥；8-雙作用氣缸學習任務三安裝調(diào)試折邊機回路1.識讀折邊機回路圖同理，按下二位三通按鈕式換向閥4，壓縮空氣經(jīng)過閥4的進出氣口到達閥5的右進氣口，把閥芯推到左側并堵住右進氣口，壓縮空氣不能繼續(xù)流動；按下閥3和4，壓縮空氣進入閥5左、右進氣口，閥5出氣口有壓縮空氣流出，壓縮空氣到達閥6的控制口推動閥芯換向，壓縮空氣能通過閥6進入雙作用氣缸8的無桿腔，推動活塞桿伸出，單向節(jié)流閥7控制活塞桿伸出的速度。松開換向閥3或4，閥6控制口無壓縮空氣，其閥芯復位，雙作用氣缸8活塞桿縮回，單向節(jié)流閥7不能控制活塞桿縮回的速度。1一氣源；2一氣動三聯(lián)件；3,