數(shù)控壓力機(jī).ppt

1、數(shù)控步?jīng)_壓力機(jī),一、數(shù)控步?jīng)_壓力機(jī)的用途及特點(diǎn) 數(shù)控步?jīng)_壓力機(jī)是利用數(shù)控技術(shù)對板料進(jìn)沖孔和步?jīng)_的壓力機(jī)。被沖制的板料固定在工作臺上按規(guī)定的程序作左右和前后移動(dòng)和定位，模具安裝在壓力機(jī)轉(zhuǎn)塔內(nèi)自動(dòng)調(diào)換或安裝在模具配接器中手工快速調(diào)換，采用單次沖裁方式或步?jīng)_沖裁方式?jīng)_出不同形狀和尺寸的孔及零件。它特別適用于單件小批量生產(chǎn)，它主要由數(shù)字控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)組成。,數(shù)控步?jīng)_壓力機(jī)具有以下特點(diǎn)： 1）壓力機(jī)采用高精度的滾珠絲杠和滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，使其具有較高的運(yùn)動(dòng)精度和可靠性 2）壓力機(jī)上下轉(zhuǎn)盤中裝有多副模具，以供加工時(shí)自行選用。 3）壓力機(jī)采用了數(shù)控系統(tǒng)，使沖壓工作能自動(dòng)完成。一般只要將零

2、件的沖孔直徑、孔位等要求用規(guī)定的代碼編制成程序，通過紙帶輸人方式或采用鍵盤輸入方式將程序輸入壓力機(jī)中，壓力機(jī)就能自動(dòng)工作。目前許多壓力機(jī)為了簡化程序，在儲(chǔ)存器中存儲(chǔ)有典型零件程序和圖形處理程序，只要調(diào)用并輸人參數(shù)，壓力機(jī)即可工作。,（4）數(shù)控壓力機(jī)的沖壓方式與普通壓力機(jī)的沖壓方式有較大的差異，例如有一批外輪廓較大的零件，如圖337所示，按照常規(guī)沖法是先剪板下料（周邊），然后在壓力機(jī)上裝一副模具，在一批板料上把與模具相對應(yīng)的孔沖完，再換另一副模具，沖另外一種孔。依此循環(huán)，直至沖完所有的孔。這種沖法雖然不用重新制造全套模具，但是板材上下搬動(dòng)次數(shù)較多，換模時(shí)間長，勞動(dòng)強(qiáng)度大。如果在數(shù)控壓力機(jī)上沖孔，

3、只要裝夾一次板料，就能把其上的孔全部沖出。其沖壓方式是：當(dāng)一種孔沖好后需要換模時(shí)，壓力機(jī)把裝于上下轉(zhuǎn)盤中的另一副模具轉(zhuǎn)至沿塊下，移動(dòng)工作臺帶動(dòng)扳料移到所沖位置即可沖孔（圖337孔1）。另外還可利用組合沖裁法沖出較復(fù)雜的孔（圖337孔2、3）或利用分步?jīng)_裁法沖出沖孔力大于壓力機(jī)公稱壓力的孔。,5）沖壓件精度高，定位精度一般在土 015mm， 最高可達(dá)上005士007 6）生產(chǎn)率高，與普通沖孔相比，可提高生產(chǎn)率410倍，尤其對單件、小批量生產(chǎn)可提高生產(chǎn)率2030倍。所以很適合多品種、中、小批量或單件的生產(chǎn)。 7）生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，且可減少模具設(shè)計(jì)與制造費(fèi)用。 8）工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，除去裝卸料以外，所有

4、孔均可自動(dòng)沖出，同時(shí)可節(jié)省生產(chǎn)的占地面積。,二、數(shù)控步?jīng)_壓力機(jī)的類型及主要技術(shù)參數(shù) 按照主傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式分為機(jī)械式和液壓式。按模具的調(diào)換方式分為手工快速換模式、 轉(zhuǎn)塔自動(dòng)換模式和直線移動(dòng)換模式。按機(jī)身形式分為開式和閉式。按移動(dòng)工作臺的布置方式分為內(nèi)置式、外置式和側(cè)置式。 數(shù)控步?jīng)_壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)有公稱壓力、最大加工板料尺寸、最大板料厚度、最大模具尺寸、工位數(shù)和步?jīng)_每分鐘行程次數(shù)等。最大加工板料尺寸為可安裝在移動(dòng)工作臺上板料的最大尺寸，最大模具尺寸取決于壓力機(jī)轉(zhuǎn)塔或模具配接器的有關(guān)尺寸。,三、數(shù)控步?jīng)_壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡介 （）轉(zhuǎn)塔自動(dòng)換模式數(shù)控步?jīng)_壓力機(jī) 如圖為 JK9230型轉(zhuǎn)塔自動(dòng)換模式數(shù)控步?jīng)_

5、壓力機(jī)外形圖。機(jī)身為開式機(jī)身，便于操作、調(diào)整和維修。 (1)、工作原理 如圖220所示，主電動(dòng)機(jī)10通過大小帶輪和蝸輪蝸桿，帶動(dòng)曲軸、連桿、桿動(dòng)作，使滑塊3作上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行沖壓。轉(zhuǎn)塔12支承和懸掛在機(jī)身上，電液脈沖馬達(dá)11通過兩級錐齒輪和一級直齒輪的傳動(dòng)，使上下轉(zhuǎn)盤同步回轉(zhuǎn)，以選擇模具，并用液動(dòng)定位銷6使轉(zhuǎn)盤最終定位，以保證上下模同心。被加工板料用夾鉗13夾緊，放置在移動(dòng)工作臺2上。兩個(gè)電液脈沖馬達(dá)通過滾珠絲杠-滾珠螺母傳動(dòng)，使工作臺縱橫向送進(jìn)，以選擇工件沖孔的坐標(biāo)。,（2）轉(zhuǎn)塔 轉(zhuǎn)塔又稱為沖?；剞D(zhuǎn)頭，結(jié)構(gòu)如圖 221所示。上、下轉(zhuǎn)塔 1、 9通過中心軸3、7懸掛和支承在機(jī)身的上部和下部

6、，轉(zhuǎn)塔可在中心軸上旋轉(zhuǎn)。在上轉(zhuǎn)塔的上平面和下轉(zhuǎn)塔的下平面各有20個(gè)上、下定位孔5、6，以使轉(zhuǎn)塔最終定位。20副上、下模通過上、下模座2、8分別安裝在上、下轉(zhuǎn)塔上，通過吊環(huán)4來調(diào)整上模的高低位置。在上轉(zhuǎn)塔的圓周上有從0到19依次排列的數(shù)字，表示模具的編號。下轉(zhuǎn)塔的圓周表面上有20個(gè)依次排列的發(fā)信頭，分別代表某一副模具的編號，借助電器部分讀出裝置的配合，可以自動(dòng)選擇模具。,模具上模結(jié)構(gòu)如圖所示。圖a為非圓形刃口凸模，凸模1用螺釘與上模座2固緊，并采用方槽定位。對于直徑小于8mm的圓形凸模增加過渡套，如圖b所示。上模通過T形頭與滑塊T形槽聯(lián)接。下模結(jié)構(gòu)如圖下圖所示，下模座用三個(gè)螺釘緊固，并用壓板壓緊

7、，以防止向上竄動(dòng)。,（二）快速換模式數(shù)控步?jīng)_壓力機(jī) 圖222為快速換模式數(shù)控步?jīng)_壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖。傳動(dòng)系統(tǒng)為機(jī)械驅(qū)動(dòng)，機(jī)身為開式，移動(dòng)工作臺為內(nèi)置式。傳動(dòng)原理如下：主電動(dòng)機(jī)14通過傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)曲軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過連桿帶動(dòng)滑塊6上下運(yùn)動(dòng)。凸模配接器7及凸模裝在滑塊下面，凹模配接器8及凹模裝在機(jī)身13的固定工作臺上面。移動(dòng)工作臺1和移動(dòng)支架3固接在一起，由Y向?qū)к?6導(dǎo)向。Y向?qū)к壒探釉跈C(jī)身上。當(dāng)固接在機(jī)身上的Y向伺服電動(dòng)機(jī)10轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過減速箱9和齒輪齒條使移動(dòng)支架和移動(dòng)工作臺一起作Y向（前后）運(yùn)動(dòng)。移動(dòng)支架上裝有X向伺服電動(dòng)機(jī)11，通過相應(yīng)的減速箱及齒輪齒條驅(qū)動(dòng)，使X向?qū)к?作X向（左右）運(yùn)動(dòng)。

8、在X向?qū)к壣涎b有夾鉗12夾固板料。通過夾鉗使板料在X向運(yùn)動(dòng)。,更換模具大多數(shù)采用快速換模裝置，圖 223為德國通快（TrumPf）公司 TC235型快速換模裝置的結(jié)構(gòu)簡圖。凸模2、凹模5和卸料圈4預(yù)先在換模手柄7中裝好，然后插入壓力機(jī)滑塊和工作臺之間。凸模鎖緊缸1、凹模鎖緊缸6及卸料圈鎖緊缸3的活塞大端腔進(jìn)油，能過斜面機(jī)構(gòu)將凸模、凹模和卸料圈分別鎖緊。撥出換模手柄即完成換模操作。更換模具時(shí)間為612S，方便迅速。,冷擠壓壓力機(jī),一、冷擠壓壓力機(jī)的用途及特點(diǎn)。 用途：冷擠壓壓力機(jī)主要用于在室溫條件下對鋼或有色金屬材料進(jìn)行擠壓、壓印等體積變形的沖壓工藝。 特點(diǎn)：采用冷擠壓工藝方法成形制件，具有零件

9、尺寸精度高、表面粗糙度數(shù)值小、節(jié)省原材料、生產(chǎn)效率高、零件強(qiáng)度大、硬度高和可成形較復(fù)雜的形狀及其它工藝方法難以加工的零件。 在冷擠壓過程中，單位擠壓力大，模具和冷擠壓壓力機(jī)工作負(fù)荷大。擠壓工藝處理不當(dāng)時(shí)，設(shè)備容易出現(xiàn)過載。而且需要的推件力較大。,因此，冷擠壓壓力機(jī)應(yīng)具有以下特點(diǎn)： l）要具有足夠的剛度 冷擠壓工藝力大，載荷集中，為保證制件質(zhì)量和模具壽命，冷擠壓壓力機(jī)必須有足夠的剛度。冷擠壓壓力機(jī)的總剛度C （kNMM）與公稱壓力F的平方根成正比，即 CK F。其中 K稱為剛度系數(shù)，根據(jù)冷擠壓壓力機(jī)的類型選取，偏心式冷擠壓壓力機(jī)的K2835，肘桿式冷擠壓壓力機(jī)的K38。 為保證冷擠壓壓力機(jī)有足夠

10、的剛度，機(jī)身通常采用鑄鋼或鋼板焊接結(jié)構(gòu)，工作機(jī)構(gòu)采用偏心軸或偏心齒輪代替曲軸并加大連桿與滑塊的接觸面，以減少工作機(jī)構(gòu)的變形。,（2）要具有足夠的能量 擠壓成形的工作負(fù)荷曲線近似為矩形，擠壓全過程需要很大的能量。冷擠壓壓力機(jī)也是利用飛輪來儲(chǔ)存和釋放能量的，因此冷擠壓壓力機(jī)都設(shè)計(jì)成大能量的飛輪和選用高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)。 （3）具有良好的導(dǎo)向精度 在大負(fù)荷工作條件下，滑塊導(dǎo)向精度對擠壓制件質(zhì)量和模具壽命都會(huì)產(chǎn)生很大的影響，因此冷擠壓壓力機(jī)通過加大滑塊導(dǎo)向長度與滑塊寬度的比值來減少滑塊傾斜或采用滾動(dòng)導(dǎo)軌來保證壓力機(jī)的導(dǎo)向精度。 （4）合理的擠壓速度 根據(jù)擠壓成形的需要，滑塊空程向下和回程時(shí)應(yīng)有較高的速度，

11、而擠壓開始時(shí)應(yīng)采用低速，并將這一速度保持到擠壓變形過程完畢。一般認(rèn)為合理的擠壓速在0104ms。因此冷擠壓壓力機(jī)的滑塊內(nèi)設(shè)有液壓緩沖裝置。 （5）具有可靠的過載保護(hù)裝置。,（6）具有可靠的頂料裝置 頂料裝置及頂料力在頂料動(dòng)作過程應(yīng)滿足擠壓成形過程的需要。 （7）具有對模具進(jìn)行潤滑和冷卻的裝置 由于擠壓時(shí)產(chǎn)生大量的熱量，冷擠壓壓力機(jī)應(yīng)具有強(qiáng)制潤滑和冷卻裝置，以保證正常擠壓和模具壽命。 二、冷擠壓壓力機(jī)的類型及主要技術(shù)參數(shù) 冷擠壓壓力機(jī)按驅(qū)動(dòng)方式分為機(jī)械式冷擠壓壓力機(jī)和液壓式冷擠壓壓力機(jī)。機(jī)械式冷擠壓機(jī)主要用于中、小型零件成形，擠壓壓力和行程較小，而要求生產(chǎn)率較高。液壓式冷擠壓機(jī)的工作行程較長，在

12、擠壓成形過程中保持最高的和穩(wěn)定的壓力，而且擠壓工藝參數(shù)可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，適合于擠壓行程較大和擠壓力較大的零件。目前大量用于生產(chǎn)的是機(jī)械式冷擠壓壓力機(jī)。,機(jī)械式冷擠壓壓力機(jī)按工作機(jī)構(gòu)分為；曲軸式或偏心式、壓力肘桿式和拉力肘桿式等三種。它們的工作原理如圖224所示，行程一轉(zhuǎn)角曲線如圖225所示：,（）偏心式冷擠壓機(jī) 偏心式冷擠壓機(jī)（圖224a）結(jié)構(gòu)簡單，使用較廣，其特點(diǎn)如下： 1）由于滑塊基本上是按正弦曲線運(yùn)動(dòng)，速度的不均勻性較大，特別是滑塊行程較大時(shí)速度的不均勻性更甚。 2）機(jī)身大多采用焊接結(jié)構(gòu)，從而大大加強(qiáng)了機(jī)身的剛度。在工作時(shí)，機(jī)身的彈性變形小，有助于提高擠壓件的精度和模具壽命。 3）滑塊的運(yùn)動(dòng)

13、精度高，有些擠壓機(jī)采用塑料導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌與沿滑塊間隙減小到0 05mm以下。 4）采用了具有緩沖行程的液壓超載保險(xiǎn)裝置，這樣使凸模與坯料接觸時(shí)不發(fā)生沖擊現(xiàn)象。凸模在開始擠壓時(shí)只承受總擠壓力的25左右的壓力，避免了尖峰負(fù)荷，使模具壽命提高。,（二） 壓力肘桿式冷擠壓機(jī) 壓力肘桿式冷擠壓機(jī)（圖224b）的特點(diǎn)是：滑塊在開始擠入時(shí)的速度較小，凸模對模具的沖擊較小，工作行程中滑塊的速度變化較為平緩。但行程受到機(jī)構(gòu)的限制不能很大，擠壓時(shí)的壓力行程（有效行程）也較小，故不宜擠壓工作行程較大的零件。 （三）拉力肘桿式冷擠壓機(jī) 拉力肘桿式冷擠壓機(jī)（圖224c），具有肘桿式冷擠壓機(jī)的特點(diǎn)，并且滑塊速度在工作行程時(shí)

14、運(yùn)行更為均勻，對擠壓制件的塑性變形極為有利。由圖32可知，拉力肘桿式冷擠壓機(jī)在接近下止點(diǎn)時(shí)行程曲線較平緩即加壓時(shí)的速度很慢；而偏心齒輪式冷擠壓機(jī)在接近下止點(diǎn)時(shí)行程曲線較陡，即加壓時(shí)的速度比其它壓力機(jī)均快。,機(jī)械式冷擠壓機(jī)按傳動(dòng)部分的安裝位置還可分為上傳動(dòng)和下傳動(dòng)； 按擠壓凸模的運(yùn)動(dòng)方向分為立式和臥式。 國產(chǎn)擠壓壓力機(jī)有偏心式下傳動(dòng)擠壓機(jī)。開式及閉式拉力肘桿式擠壓機(jī)、臥式曲軸式擠壓機(jī)等幾個(gè)品種 表28為部分國產(chǎn)擠壓壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。（見書P85）,三、機(jī)械式冷擠壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡介 J88-100型拉力肘桿式冷擠壓力 1傳動(dòng)原理與滑塊結(jié)構(gòu) J88-100型拉力肘桿式冷擠壓壓力機(jī)的傳動(dòng)原理如圖226

15、所示，該壓力機(jī)為底傳動(dòng)，通過帶、齒輪減速（二級斜齒圓柱齒輪減速），將主電動(dòng)機(jī)1的能量傳遞給左右曲柄軸12，使其產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過曲柄軸兩端的連桿11帶動(dòng)擺桿10，擺桿10的擺動(dòng)經(jīng)過左右肘桿9驅(qū)動(dòng)滑塊8上下運(yùn)動(dòng)，完成擠壓工作。由圖可知，曲柄、連桿、擺桿、肘桿均為對稱設(shè)置，受力均勻，傳動(dòng)平穩(wěn)，滑塊工作時(shí)所受的載荷均由上述部件承受（這些部件的強(qiáng)度和剛度都比較高），機(jī)身只承受側(cè)向力。所以滑塊的導(dǎo)向精度較高，能適應(yīng)擠壓工藝的需要。壓力機(jī)的傳動(dòng)齒輪都封閉在機(jī)身內(nèi)，并采用油浴潤滑，所以運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小、結(jié)構(gòu)比較緊湊。,該壓力機(jī)為底傳動(dòng)，通過帶、齒輪減速（二級斜齒圓柱齒輪減速），將主電動(dòng)機(jī)1的能量傳遞給左右曲柄

16、軸12，使其產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過曲柄軸兩端的連桿11帶動(dòng)擺桿10，擺桿10的擺動(dòng)經(jīng)過左右肘桿9驅(qū)動(dòng)滑塊8上下運(yùn)動(dòng)，完成擠壓工作,J88100型冷擠壓機(jī)的滑塊結(jié)構(gòu)如圖227所示。穿過滑塊中部的橫軸4兩端與肘桿連接，當(dāng)肘桿運(yùn)動(dòng)時(shí)就帶動(dòng)滑塊作上下運(yùn)動(dòng)?；瑝K由滑塊體3及滑塊外套5等組成，它有較好的剛度和較長的導(dǎo)向長度。模具夾板1、模具緊固螺釘2用于緊固擠壓模的模柄。件11為上預(yù)料桿，當(dāng)滑塊回程接近上止點(diǎn)時(shí)，上頂料桿被緊固在機(jī)身上的螺栓擋住，使它相對滑塊向下運(yùn)動(dòng)，從而將上模內(nèi)的制件項(xiàng)出。通過件6、7、8可以調(diào)節(jié)擠壓機(jī)的封閉高度，調(diào)節(jié)過程是：松開鎖緊塊10和緊固螺母9，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)齒輪8、7，使大螺母6轉(zhuǎn)動(dòng)。滑塊

17、體3即可在滑塊外套內(nèi)上、下移動(dòng)，從而可以改變冷擠壓壓力機(jī)的封閉高度。,2下頂料裝置和超載保護(hù)裝置 如圖J88100型冷擠壓壓力機(jī)采用的凸輪控制式下頂料裝置。其頂料過程是：當(dāng)凸輪1轉(zhuǎn)到一定位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)曲桿2擺動(dòng)，通過拉桿3使搖臂5轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使下頂桿7向上移動(dòng)，從下模中頂出制件。下頂料桿7的復(fù)位（向下移動(dòng)）由彈簧4完成。轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺母6可以調(diào)節(jié)下頂料桿的頂出長度。 如圖J88100型冷擠壓機(jī)的機(jī)械式超載保護(hù)裝置，工作時(shí)冷擠壓力由肘桿承受，肘桿的彈性變形使裝于其上的弓形板簧1的圓弧半徑也隨之增大。當(dāng)壓力機(jī)超載，弓形板簧變形達(dá)到一定值時(shí)（該值在壓力機(jī)出廠時(shí)經(jīng)過技術(shù)標(biāo)定，并已調(diào)整好弓形板簧和頂桿2的相對位

18、置）頂桿移動(dòng)使微動(dòng)開關(guān)4動(dòng)作，通過控制線路切斷主電動(dòng)機(jī)電源，使摩擦離合器脫開，制動(dòng)器制動(dòng)，起到超載保護(hù)作用。,百分表3的作用是通過其讀數(shù)，并對照壓力機(jī)上的壓力標(biāo)牌，可查出滑塊的受力情況。,二）J87-400型冷擠壓壓力機(jī) 1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理 圖 37為 J87400型偏心式下傳動(dòng)冷擠壓壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)總圖。該機(jī)的特點(diǎn)是： 1）壓力行程長（40mm），適合于黑色金屬的冷擠壓。 2）采用了偏心下傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使壓力機(jī)重心低、穩(wěn)定性好、工作時(shí)振動(dòng)小，但占地面積較大。 3）擠壓時(shí)連桿中心線與模具中心線接近重合，使滑塊導(dǎo)軌受側(cè)向力減小，提高了擠壓機(jī)的剛度和導(dǎo)向精度，減少了模具的磨損，提高了使用壽命。,4）設(shè)有

19、液氣緩沖與超載保護(hù)裝置，可以減小凸模與坯料接觸時(shí)的撞擊，避免壓力機(jī)零件因過載而損壞。 5）裝有可靠的頂料裝置，頂料行程固定，工作位置可調(diào)。 6）封閉高度調(diào)節(jié)精確，有專門用于指示封閉高度大小的機(jī)構(gòu)，使模具的裝機(jī)調(diào)整極為方便。 7）機(jī)身下部的齒輪箱采用油浴潤滑，動(dòng)作平穩(wěn)，噪聲減小。 8）裝有擠壓力直接讀數(shù)器、偏心轉(zhuǎn)角讀數(shù)器、滑塊工作行程次數(shù)計(jì)數(shù)器等附屬機(jī)構(gòu)。,下圖為此壓力機(jī)的主傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖。它是通過帶輪、齒輪的三級減速使裝在偏心齒輪上的連桿帶動(dòng)滑塊作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。,下圖為本機(jī)的封閉高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)示意圖。調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)在滑塊體上，通過二級蝸輪蝸桿減速后使螺母旋轉(zhuǎn)，通過螺桿帶動(dòng)滑塊與滑塊體相對運(yùn)動(dòng)，并通過周轉(zhuǎn)輪系來指示裝模高度調(diào)節(jié)量，它的精度可達(dá)001mm。為了防止超過調(diào)節(jié)范圍而發(fā)生意外，還設(shè)置了過越保護(hù)開關(guān)。,2緩沖與過載保護(hù)裝置 J874