44技术参数6)漏料孔尺寸当制件或废料由下模向下漏料时,工作台或工作台垫板漏料孔的尺寸应使制件或废料顺利漏下。如果工作台或工作台垫板漏料孔的尺寸小于制件或废料尺寸,而又需要由下模向下漏料时,应该增加附加垫板支承下模,两件等高附加垫板的间距大于制件或废料的尺寸即可。模具下模座的外形尺寸应该大于漏料孔尺寸,否则应增加附加垫板。此两种情况都要考虑增加附加垫板后对压力机装模高度的影响。漏料孔的形状有圆形、长方形和圆形与长方形的复合形状三种。工作台垫板漏料孔尺寸小于工作漏料孔尺寸。当模具下模需要安装通用弹顶器时,通用弹顶器的外形尺寸应该小于漏料孔尺寸。
45技术参数7)模柄孔尺寸中小型压力机的滑块底面都设有模柄孔,它是用于安装固定上模和确定模具压力中心的。当模具用模柄与滑块相连时,滑块模柄孔的直径和深度应与模具模柄尺寸相协调。中小型压力机模柄孔的形状有圆柱形和方柱形。大型压力机的滑块上没有模柄孔,滑块底面设有T形槽安装固定上模。8)立柱间距离立柱间距离是指双柱式压力机两个立柱内侧表面的距离。对于开式压力机,立柱间距离尺寸直接影响由前向后送料时条料的宽度,以及冲压接料机构的尺寸和安装位置。对于闭式压力机,也称为导轨间距离,其尺寸限制了模具的外形尺寸。除上述技术参数外,还有压力机许用负荷曲线图、喉口深度、滑块顶杆横梁过孔尺寸、气垫尺寸、电动机功率、气源压强等工艺技术参数,它们也是设计模具所必须考虑的。在模具设计时,仅仅依靠设计手册查阅技术参数是不够的,必须查阅压力机样本说明书,才能够得到确切的、全面的工艺技术参数。
46技术参数右图是压力机与模具安装尺寸有关的结构参考图。图中:F×F—滑块模柄孔径向尺寸;s—滑块行程;L—滑块模柄孔深度尺寸;M—连杆调节长度;T—滑块模柄孔中心到机身的距离;D—工作台垫板漏料孔尺寸;a×b—工作台漏料孔尺寸;E—工作台垫板厚度;H—压力机最大装模高度;H2—压力机最小装模高度;HM—模具闭合高度;I——模具模柄长度。
47第二节曲柄压力机受力分析滑块许用负荷曲线是由压力机的曲轴、齿轮等传动零件的强度所决定的。压力机工作时,受到工件变形抗力F的作用,经过滑块、连杆传给曲轴等零件。压力机曲轴所受的扭矩与滑块所受的变形抗力成正比,即使作用在连杆上的制件变形抗力不变,曲轴承受的扭矩在滑块行程上(或曲柄转角上)也是一个变量,它随着曲柄转角α的增大而增大,在α=0°时为最小,在α=90°左右时为最大。压力机设计时,是按照特定的曲柄转角,即公称压力角设计的,因此当压力机在较大曲柄转角下工作时,为了不使曲轴及齿轮等零件产生强度破坏,滑块所容许的制件变形力就应该减小。
48滑块许用负荷曲线
49曲轴除承受扭矩的作用外,还承受制件变形抗力引起的弯矩作用,如图所示。曲轴在弯矩的作用下,可看成在距曲柄臂2r处作用着两个集中力,其大小约为12的公称压力,曲轴的支撑点也看成是在此位置上。曲轴受力后产生弯曲变形,在曲柄颈中间点变形大于两边的变形。曲轴在工作时承受扭矩和弯矩的联合作用,经分析,在曲轴上存在两个危险截面,即C-C截面和B-B截面。在C-C截面,弯矩的影响要比扭矩大得多,故可忽略扭矩的影响。在B-B截面,扭矩的影响要比弯矩大得多,故可忽略弯矩的影响。C-C截面按弯矩计算时的应力为σ,B-B截面按扭矩计算时的应力为τ,为了满足强度要求,应分别使其等于或小于许用的弯曲应力[σ]和许用切应力[τ]。按弯矩计算的滑块许用负荷为一常数,它不随曲柄转角α的变化而变化;按扭矩计算的滑块许用负荷为曲柄转角α的函数,当α从0°到90°变化时,滑块的许用负荷随着α的变大而变小。根据应力计算式数据可画出滑块许用负荷曲线,阴影线区是安全区。冲压加工的变形抗力曲线应该在安全区之内,否则会出现设备事故。
50曲轴受力图
51第三节曲柄压力机的主要部件和辅助装置一.曲柄滑块机构的结构右图为JB21-100压力机曲柄滑块机构结构示意图。这种型式的压力机一般装有行程调节装置,即在曲拐上装有偏心套1,连杆套在偏心套的外面。因此,曲柄半径由两部分组成,即曲拐的偏心距和偏心套的偏心距。改变偏心套的位置,即改变偏心套偏心距和曲拐偏心距的相对位置,从而达到调节工作行程的目的。1—偏心套;2—曲拐轴;3—连杆;4—滑块
52二.曲轴的结构形式曲轴的结构形式如图所示,分为曲轴式、偏心轴式、曲拐轴式和偏心齿轮式。曲轴式有两个对称的支承颈和一个曲柄颈,通过曲柄臂连成一体。曲轴式的曲柄半径R固定不变,压力机的滑块行程不能调节。曲轴支承在机身左右两侧,机身受力均匀,工作压力较大。由于曲柄臂的曲柄半径可以做得比较大,工作行程就较大,因此曲轴式广泛应用在滑块行程较大的压力机及中、小型压力机中。曲轴式曲轴还可以做成有两个曲柄的双拐曲轴,因此又在大台面的双点、四点压力机中应用。偏心轴式和曲拐轴式的曲轴通过和其他零件配合,偏心距和工作行程都可以调节。曲拐轴的两个支撑点在连杆同侧,是悬臂结构,从而刚性差,一般只用在开式压力机上。
53曲轴的结构形式曲轴式和偏心轴式比较,在相同材料和相同尺寸的情况下,偏心轴式曲轴的受力条件好,因此偏心轴式的承载能力比曲轴式的要高。但是,偏心轴式的应用限制在滑块行程较短的压力机中,在大行程中偏心轴尺寸过大。偏心齿轮式采用偏心齿轮和芯轴结构形式代替曲轴和大齿轮,目前闭式压力机多采用偏心齿轮式结构,偏心齿轮的材料多采用ZG310—570铸钢。偏心齿轮式的曲轴加工制造简单,制造成本低,受力状态好,传动力矩大,传动齿轮可以放在上梁内,润滑好,噪音小,压力机整体布置合理,外形美观。缺点是连杆结构尺寸大,摩擦扭矩增大,偏心距受到限制。大型闭式压力机的发展趋势是由偏心齿轮式取代曲轴式。
54三.连杆图1-8是手动调节装模高度方式。调节螺杆的图1-13柱销式的连杆螺纹与球头之间为六方形,调节时用扳手搬动六方部位,使调节螺杆旋转,即可调节连杆长度。为了防止连杆是压力机中的重要部件,工作时传递工作负荷,要求有足够的强度。传动中连杆作平面复合运动,两端分别与曲柄颈和滑块相连。连杆按连接方式不同,分为球头式连杆、导柱式连杆、柱销式连杆。图1-8是手动调节装模高度方式。调节螺杆的图1-13柱销式的连杆螺纹与球头之间为六方形,调节时用扳手搬动六方部位,使调节螺杆旋转,即可调节连杆长度。为了防止连杆是压力机中的重要部件,工作时传递工作负荷,要求有足够的强度。传动中连杆作平面复合运动,两端分别与曲柄颈和滑块相连。连杆按连接方式不同,分为球头式连杆、导柱式连杆、柱销式连杆。连杆是压力机中的重要部件,工作时传递工作负荷,要求有足够的强度。传动中连杆作平面复合运动,两端分别与曲柄颈和滑块相连。连杆按连接方式不同,分为球头式连杆、导柱式连杆、柱销式连杆。图为柱销式连杆。它由偏心齿轮1、连杆2、调节螺杆6和柱销7等零件组成。柱销式连杆的长度是不可调节的,它的小端通过一个柱销7与调节螺杆6连接,调节螺杆导向设在机身的上横梁上,因此又称为柱塞式导向连杆。这样,偏心齿轮就可以完全密封在机身的上横梁中,变为浸式润滑,可减少齿轮磨损,降低噪声。此外,导向柱塞5在导向导套4内滑动,增加了机身长度,相当于加长了滑块的导向长度,提高了压力机的运动精度。因此,在大中型压力机中广泛应用。
55四.滑块右图是J31-315型压力机滑块零件图。滑块是压力机的一个重要零件,其上端与连杆连接,将连杆的摆动转变为直线往复运动;其下部底面开有T形槽和模柄孔,以便安装模具的上模;滑块可在机身的导轨内上下运动,为模具提供机床导向;滑块内设有打料孔,还安装有过载保护装置等。滑块有铸造箱形结构、铸造整体结构和钢板焊接结构,四周设有导向面,为了保证滑块运动方向与工作台的垂直度,滑块的导向面必须与底平面垂直。导轨和滑块的导向面应保持一定的间隙,而且能进行调节。
56五.机身压力机的机身按照结构不同分为开式机身和闭式机身两大类。大中型压力机和刚度要求较高的小型压力机,一般采用闭式机身。闭式机身有整体式和组合式两种。图为J31-250型压力机机身结构图,它是闭式机身的典型结构之一。目前大中型压力机多采用这种组合式机身,它一般有上横梁1、立柱2和工作台6等,由拉紧螺栓8和螺母7拉紧组合而成。为了防止它们的错位,在接合面的左右和前后方向设置了圆形或方形的定位销。为使接合面上有足够的预紧力,以免工作时产生间隙和横向错位,机身组装时采用加热法预热拉紧螺栓或采用冷拉法伸长拉紧螺栓,紧固后使机身预紧。在左右立柱上镶有导轨3,在工作台上安装有工作垫板4。
57六.抽键式刚性控制器抽键式刚性控制器的工作原理为:由踏板带动操纵机构,使离合器闸叉5下移,抽键4因弹簧7的作用而前移,插入飞轮2的月形凹槽3内,因离合器体9是用平键8和曲轴1连接的,故飞轮2带动离合器旋转时,曲轴1也一起旋转。当松开踏板时,闸叉5的斜楔作用,将抽键从飞轮的月形凹槽3内抽出,使离合器分离,飞轮空转,曲轴和滑块停止工作。
58七.制动器图为气动带式和凸轮带式制动器示意图。凸轮带式制动器的张紧依靠弹簧,松开依靠凸轮和杠杆。压力机在非制动行程时,可以完全松开制动带,能量损耗较小。它的应用和偏心带式制动器一样。气动带式制动器的张紧和松开依靠弹簧和气缸,能量损耗小,但结构较复杂,需用气源。
59八.拉深垫应用简图-通用和双动压力机使用说明拉深垫的应用简图1—滑块; 2—上模板;3—凹模;4—压边圈;5—下模板;6—垫板;7—顶杆;8—托板;9—拉深垫;10—凸模;11—卸料板;12—外滑块;13—内滑块;14—凸模
60八.拉深垫应用简图-通用和双动压力机使用说明板料拉深时,为防止起皱,常常需要压住板料边缘,在小型压力机上常用弹簧式或橡皮式压边装置,但这种装置的压边力不能太大,并且有随行程变大而压边力也增大的缺点,通用压力机上压制大型拉深件或有内凹结构的拉深件时,采用气垫或液压气垫压边装置,所以拉深垫除用于拉深时防止起皱外,还可用于顶料或制件底部局部成型。压力机装有拉深垫后,可扩大压力机的使用范围,比如有拉深垫的通用压力能进行较大深度的拉深工作。双动压力机装设了拉深垫后,可以作三动压力机使用,所以在大中型压力机上一般都备有拉深垫装置。
61第四节压力机与模具的关系1．压力机的类型冲压加工用的设备主要有通用压力机、专用压力机和液压机等。压力机类型的选择,主要取决于冲压件的工艺要求和生产批量,一般应遵循以下几点原则:(1)中小形状的冲裁件、拉深件、弯曲件,主要选择开式通用压力机。开式压力机机身刚度较差,在冲压力的作用下易产生变形,影响冲裁件质量,但只要冲压能力选择适当,还是胜任的。而且使用比较方便,容易操作,便于实现机械化和自动生产。因此,中小形状和精度要求不高的冲压件多采用这类开式压力机。(2)大中形状和精度要求较高的冲压件,要选择刚度较好的闭式通用压力机。根据冲压件的大小,可以选择双点式、四点式压力机。(3)对于形状较复杂的中小形状的大量生产的冲压件,应该选择高效率压力机或自动压力机。(4)对于生产批量较小的大型厚板冲压件,应选用液压机。液压机虽然生产速度慢,效率低,制件尺寸精度受操作影响,但是压力大,不会因板厚而过载,适用于厚板生产。
62压力机选择(5)对于精密冲裁件,最好在专用精冲压力机上进行。当生产批量不大时,可在通用压力机或液压机上,增加压料装置和反压装置,进行精密冲裁。(6)对于大型拉深件,要选用上传动的闭式双动拉深压力机;对于中小型拉深件,常选用下传动的双动拉深压力机;对于大型复杂拉深件,可以选用三动压力机(7)对于校正弯曲、整形、压印等工序,要求压力机有足够的刚度,应优先选用精压机,以得到较高的冲压件尺寸精度;(8)对于薄板冲裁,应当选用精度和刚度高的压力机。2．压力机的能力1)压力公称压力是指滑块运动至下止点前某一特定距离时,滑块所容许承受的最大作用力。从滑块许用负荷曲线中可知,在滑块全行程中并不保持这一公称压力。有的压力机在行程中间点的压力可降至公称压力的40%～50%。
63压力机选择在选用压力机时,应使冲压变形力和冲压变形曲线始终位于滑块许用负荷曲线之下,这样压力机的工作才是安全的。如果是复合冲压,应将几个变形力曲线叠加起来,然后再进行比较。选择压力机压力的计算方式如下:(1)当压力机对坯料施加压力的行程小于5%的压力机行程时,压力机公称压力应大于等于1.3倍冲压总力。(2)当压力机对坯料施加压力的行程大于5%的压力机行程时,如拉深成型,在浅拉深时,最大变形力应限制在公称压力的70%～80%;在深拉深时,最大变形力应限制在公称压力的50%～60%。2)功率能力压力机的功率能力是由电动机功率和飞轮能量等因素决定的。当冲压功率超过压力机功率,导致功率超载时,会使压力机飞轮转速降低,甚至因滑块被顶住而停止运动,以致会发生闷车和烧毁电动机事故。冲压功的大小与冲压力和冲压工作行程有关。对于冲裁加工,由于冲裁工作行程较短,一般压力不超载时,冲压功就不会超载。但是对于拉深成型等大工作行程冲压来说,应该进行冲压功校核,以保证冲压功不超载。
64压力机选择3．压力机的规格1)压力机的装模高度模具的闭合高度应介于压力机的最大装模高度和最小装模高度之间,并考虑留有适当余量。计算式如下H-5mm≥Hd≥H-M+10mm式中H—压力机最大装模高度,mm;Hd—模具的闭合高度,mm;M——压力机连杆调节长度,mm。当模具安装固定需要附加垫板时,还应考虑附加垫板厚度的影响。2)滑块行程一般冲压加工时,由于工作行程较短,不用考虑滑块行程。在通用压力机上进行拉深成型时,由于制件高度较大,必须考虑滑块行程的影响,否则拉深后的制件难以取出。一般按下式估算h≥2.5h0式中h—压力机滑块行程;h0—拉深制件高度。
65压力机选择当采用导板模结构时,为保证凸模始终不与导板脱开,应该选择滑块行程可调节的曲拐轴式压力机。3)工作台板及滑块尺寸模具下模板安装固定于压力机工作台垫板上,当采用压板、T形螺栓固定时,在安装方位应有不小于50～70mm的安装尺寸;当采用T形螺栓直接固紧下模时,下模板略小于工作台板尺寸即可。当模具上模板采用T形螺栓直接固定在滑块上,这时上模板外形尺寸必须小于滑块外形尺寸。4)工作台板漏料孔(1)当小型模具的下模板尺寸接近工作台板漏料孔尺寸时,应增加附加垫板;当下模板漏料范围尺寸大于工作台板漏料孔尺寸时,也应增加附加垫板。(2)当下模板安装通用弹顶器时,弹顶器的外形尺寸应小于工作台板漏料孔尺寸。5)滑块行程次数压力机每分钟的行程次数应满足生产率和冲压工艺的要求。
66思考题1.通用压力机由几部分组成?各部分的作用是什么?2．通用压力机是如何工作的?3．通用压力机是如何分类的?4．通用压力机的技术参数有哪些?其含意和作用是什么?5．滑块许用负荷曲线是如何形成的?它的意义是什么?6．简述拉深垫的作用。7．在选择压力机时应考虑哪些方面的要求?
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69第三章专用曲柄压力机3.1挤压机3.2拉深压力机3.3精冲压力机3.4多工位压力机3.5高速自动压力机3.6数控步冲压力机
70第一节挤压机一、冷挤压力机概述二、典型结构三、冷挤压力机选用要点
71冷挤成形与冷挤压力机概述冷挤压是在室温下利用冷挤压模具迫使金属块料产生塑性流动,通过凸模与凹模间的间隙或凹模出口,制造空心零件或剖面更小的零件的一种塑性加工方法。按照在挤压过程中的金属流动方向,挤压可分为三大类:正挤压、反挤压和复合挤压。采用冷挤压工艺方法成形制件,具有零件尺寸精度高、表面粗糙度数值小、节省原材料、生产效率高、零件强度大、硬度高和可成形较复杂的形状及其他工艺方法难以加工的零件。冷挤压力机主要用于在室温条件下对钢或有色金属材料进行挤压、压印等体积变形的工艺。冷挤压力机应具有以下特点:(1)要具有足够的刚度。冷挤压工艺力大,载荷集中,为保证制件质量和模具寿命,冷挤压力机必须有足够的刚度。(2)要具有足够的能量。挤压成形的工作负荷曲线近似为矩形,挤压全过程需要很大的能量。冷挤压力机也是利用飞轮来储存和释放能量的,因此冷挤压力机都设计成大能量的飞轮和选用高转差率电动机。(3)具有良好的导向精度。在大负荷工作条件下,滑块导向精度对挤压制件质量和模具寿命都会产生很大的影响,因此冷挤压力机通过加大滑块导向长度与滑块宽度的比值来减少滑块倾斜或采用滚动导轨来保证压力机的导向精度。(4)合理的挤压速度。根据挤压成形的需要,滑块空程向下和回程时应有较高的速度,而挤压开始时应采用低速,并将这一速度保持到挤压变形过程完毕。(5)具有可靠的过载保护装置。(6)具有可靠的顶料装置。(7)具有模具润滑和冷却装置。
72冷挤压力机的典型结构J88-100型拉力肘杆式冷挤压力机的传动原理如图所示,该压力机为下传动,通过带、齿轮减速(二级斜齿圆柱齿轮减速),将主电动机1的能量和速度传递给左右曲柄轴12,使其产生转动,再通过曲柄轴两端的连杆11带动摆杆10摆动,摆杆10的摆动经过左右肘杆9驱动.滑块8上下运动,完成挤压工作。l—主电动机;2—小带轮;3—离合器;4—飞轮;5—传动轴;6—制动器;7—斜齿圆柱齿轮;8—滑块;9—肘杆;10—摆杆;11—连杆;12—曲柄轴
73J88-100型冷挤压机的滑块结构如图所示。穿过滑块中部的横轴4两端与肘杆连接,当肘杆运动时就带动滑块作上下运动。滑块由滑块体3及滑块外套5等组成,它有较好的刚度和较长的导向长度。模具夹板1、模具紧固螺钉2用于紧固挤压模的模柄。件11为上顶料杆,当滑块回程接近上止点时,上顶料杆被紧固在机身上的螺栓挡住,使它相对滑块向下运动,从而将上模内的制件顶]出。通过件6、7、8可以调节挤压机的封闭高度,调节过程是:松开锁紧块10和紧固螺母9,转动调节齿轮8、7,使大螺母6转动,滑块体3从而可以改变冷挤压力机的封闭高度。
74J87-400冷挤压压力机总图1-滑块2-连杆3-伸长仪4-偏心齿轮5-机身6-下顶料装置
75冷挤压力机选用要点(1)公称压力和变形功一般挤压工作行程较长,要严格计算变形功,不得超过压力机许用负荷曲线图的要求。机械式冷挤压力机在下止点附近达到公称压力,距下止点位置越远,发出的压力越小。机械式冷挤压力机在行程中点附近发出的压力约为公称压力的35～50%。液压式挤压机在全行程中保持压力恒定。(2)滑块行程 冷挤压力机滑块行程应满足如下计算式:S≥LMAX+SP+H1+H2式中S——冷挤压力机滑块行程,mm;LMAX—挤压制件最大长度,mm;SP—挤压凸模工作行程,mm;H1——毛坯压实所需要的距离,mm;H2——凸模进入和退出所需要的距离,mm。(3)挤压速度冷挤压成形最佳速度为200～400mm/s。机械式冷挤压力机的速度比液压式的要高,生产效率就高。但机械式冷挤压力机滑块的速度随着滑块的行程而变化,在行程中间速度最大,当滑块行至下止点时速度减小到零。
76冷挤压力机选用要点这种速度的不均匀,挤压时将产生冲击,对模具寿命是十分不利的。曲轴式压力机工作行程和能量较大,适合挤压较长的制件。肘杆式压力机与曲轴式相比,滑块速度的变化比较平稳,但行程偏小,适合挤压高度较小的制件。(4)滑块行程位置控制精度 对于一些反挤和复合挤压应严格控制工作位置,理想状态控制在0.05mm之内。机械式冷挤压力机下止点的位置稳定,但下止点位置的稳定性与压力机的刚度、使用压力的大小有关。液压式挤压机下止点位置的稳定性不如机械式挤压机。(5)粘滞性 液压式挤压机是靠液体传递压力的,一般来说液体是不可压缩的。但当液体中溶入较多的空气时,在高压作用下液体具有压缩性。当液压式挤压机的凸模刚接触毛坯时,会产生瞬间停滞,使挤压负荷上升,缩短模具寿命。这种停滞现象能使压力机行至终点时保持压力,减少回弹,提高挤压制件精度。机械式挤压机无这种停滞现象。(6)横向力影响 机械式挤压机由于结构上的原因,会产生横向分力,使导轨易磨损,导向间隙增大。挤压凸模较长时,横向力的作用使凸模易折断。液压式挤压机无这种现象。
77冷挤压力机分类偏心式-压力肘杆式-拉力肘杆式
78液压过载保护装置
79第二节拉深压力机一、机械式拉深压力机概述二、机械式拉深压力机的分类三、典型结构
80拉深成形与拉深压力机概述拉深是利用拉深模具将平板毛坯制成空心件的一种冲压工艺方法。用拉深方法可以制成筒形、阶梯形、锥形、球形和其他不规则形状的薄壁开口零件。用拉深方法来制造空心件生产效率高,材料消耗少,零件的强度和刚度高,而且工件的精度也高。拉深压力机就是用于拉深成形的专用设备,它具有下列特点,以满足拉深工艺的要求。(1)拉深压力机带有压边装置。拉深压力机本身带有压边装置,可产生较大的压边力,并可根据拉深工艺需要进行调节。(2)拉深压力机滑块具有合适的工作速度。(3)拉深压力机有较大的工作能量。由于拉深工作行程较大,故拉深变形功也较大,因此拉深压力机的飞轮惯量和电动机的容量都比较大。
81机械式拉深压力机的分类机械式拉深压力机按照压力机的主要用途分为通用压力机和专用拉深压力机。通用压力机由于工作行程较短,滑块运动速度快,故只适于简单形状的浅拉深成形。专用拉深压力机按滑块动作分为单动、双动和三动拉深压力机。专用单动拉深压力机是近年来出现的新型拉深压力机,由于采用了合理的连杆机构,使得滑块在工作行程时速度较低且均匀,在回程时速度较高,生产效率也高。双动拉深压力机用于拉深复杂零件,它的主要结构特点是有两个滑块,即内滑块和外滑块。外滑块用于压边,又称为压边滑块;内滑块用于拉深,又称为拉深滑块。外滑块在机身导轨内作往复运动,内滑块在外滑块的导轨内作往复运动。三动拉深压力机有三个滑块,压力机上部有一个拉深滑块和一个压边滑块,它们共用一个驱动系统,结构与双动拉深压力机相同。压力机下部有一个下拉深滑块,由另一个驱动系统控制,若不用这个滑块,则将它脱开就成为双动拉深压力机。拉深压力机按压力机的传动方式分为上传动式和下传动式。下传动双动拉深压力机结构简单,拉深行程较长,适用于中小尺寸零件的拉深,广泛用于日用品生产。目前生产类型最多的是上传动双动拉深压力机。
82J44-80双动拉深压力机1—大齿轮;2—凸轮;3—主轴;4—滚轮;5—轴销;6—工作台;7—拉杆;8—机身;9—压边滑块;10—中央螺杆;11—侧螺杆;12—拉深滑块;13—平衡缸
83机械式拉深压力机的典型结构J44-80型下传动双动拉深压力机的结构如图所示。电动机通过带轮、齿轮驱动大齿轮1转动。拉深滑块12上的中央螺杆10安装凸模,压边滑块9上装有压边圈,工作台6上安装有凹模。当大齿轮1转动时,主轴3带动凸轮2转动,凸轮2通过滚轮4带动工作台6上行,使压边滑块9上的压边圈与工作台6上的凹模接触,当模具压边圈与凹模接触时工作台停止运动,大齿轮1的转动通过轴销5、拉杆7带动拉深滑块12上的凸模下行进行拉深成形。拉深完毕时,大齿轮转动使拉深滑块回升,然后工作台回落,通过顶件装置将拉深件顶出。另外中央螺杆和压边滑块上都装有装模高度调节装置,由另外的电动机通过蜗杆蜗轮带动四个侧螺杆11,促使压边滑块9及中央螺杆上下移动,调节压边滑块的装模高度。
84滑块运动速度曲线J44-80型压力机滑块运动速度曲线近似于正弦曲线,如图所示,曲柄转角α在90°附近时滑块运动速度最快。而对于高拉深件的成形,其工作角也接近90°,为使拉深变形速度不至太快,要限制压力机的滑块行程次数,故生产率较低,适用于中小形尺寸的拉深成形。双动拉深压力机基本参数的关系(1)最大拉深件的高度约为0.47s,s为内滑块行程。(2)外滑块公称压力与内滑块公称压力之比为0.55～1.0,下限适用于单点双动拉深压力.
85JB46-315双点双动拉深压力机
86第三节精冲压力机一、用途及特点二、类型及主要技术参数三、结构
87精冲压力机概述1.精密冲裁与精冲压力机概述精密冲裁工艺(简称精冲)是一种技术经济效果较好的先进工艺。采用这种工艺可以直接获得剪切面粗糙度Ra在.2～0.8μm并且尺寸公差达到IT8级的成品零件,可大大地提高生产效率。精冲模具的间隙比普通冲裁模具的间隙要小,刃口有圆角,剪切速度低且稳定。由此可见,精冲的实现,需要通过设备和模具的作用,在被冲材料上创造塑性剪切变形的条件。精冲压力机就是用于精密冲裁的专用设备,它具有下列特点,可以满足精冲工艺的要求。(1)能提供冲裁力、压边力和反压力的三重压力,并能调节。(2)冲裁速度低且可调。由于冲裁速度低于15mm/s,为了提高压力机的生产率,精冲压力机一般均采取快速闭模和快速回程的措施来提高滑块的每分钟行程次数。(3)滑块有很高的导向精度。由于精密冲裁的冲裁间隙比普通冲裁小得多,为保证精冲件的质量和模具寿命,精冲压力机的滑块具有很高的导向精度。
88精冲压力机特点(4)滑块的终点位置准确,其精确度可达±0.01mm。(5)电动机功率比通用压力机大。在冲制同样制件时,精密冲裁比普通冲裁的最大冲裁力负载行程要大,因此冲裁功就大。(6)机身刚性好。(7)有可靠的模具保护装置及其他辅助装置,如材料的矫直、检测、自动送进装置,工件或废料的收集装置,模具的安全保护装置等。如图：l—电动机;2—变速箱;3—带轮;4—飞轮;5—离合器;6—蜗轮蜗杆7—双边传动齿轮;8—曲轴;9—机身;10—压边活塞;11—封闭高度调节机构;12—滑块;13—反压活塞;14—双肘杆机构
892.机械式精冲压力机结构图所示为瑞士GKP型机械式精冲压力机双肘杆的传动图,曲轴1、3互相平行,两端均装有同样直径的齿轮,两对齿轮彼此啮合,故这两根轴总是速度相同方向相反地旋转。曲轴1、3旋转通过连杆2、4将力传至第一副肘杆机构3-5-7中的铰链轴5,这副肘杆机构伸直时,通过连杆6把力传给板9,板9通过轴承和轴8连接于床身并围绕轴8摆动,这种摆动使第二副肘杆机构8-10-12伸直,连杆11将力传至装在滑块13上的轴12,滑块装在有预压的平行的滚柱导轨内,使滑块在推力的作用下向上垂直运动或向下垂直运动,完成开模、闭模和精密冲裁。
90传动机构行程曲线图为传动机构行程曲线,1为双肘杆传动,可以较好地满足精冲工艺快速闭模、慢速冲裁和快速回程的要求。齿圈压板和反向顶杆的运动分别由压边活塞和反压活塞完成,并满足调节压力和稳定压力的要求。
913.精冲压力机的选择和比较机械式和液压式1)机械式精冲压力机(1)压力机行程次数高,可靠性高,维护简单。(2)压力机冲裁时,滑块与工作台有横向位移,产生横向力,抗偏载能力差。但机械式精冲压力机模具闭合时,重复精度高,适于小型制件和厚度较薄制件的冲裁。(3)压力机机械传动链环节多,长期工作后磨损增多,上止点位置不稳定。2)液压式精冲压力机(1)压力机冲裁压力恒定,运行平稳,冲击和振动小,无爬行现象。(2)压力机不会产生机械传动链中因磨损而产生的积累误差,能较长时间保持压力机的精度。(3)机身受力平稳,抗偏载能力强,运转噪音小。
92精冲压力机的选择和比较模具结构型式与制件、压力机结构的关系1)活动凸模式精冲模精冲模的主凸模导向精度依靠模座内孔和齿圈压板型孔,主凸模导向部分较长,活动距离略大于冲裁料厚。如果主凸模的轮廓外形最大尺寸超过凸模高度,准确对中比较困难,因此活动凸模式精冲模适用冲裁中、小形制件。活动凸模式精冲模又分正装式和倒装式,所使用压力机油缸配置情况也不同。2)固定凸模式精冲模精冲模的主凸模固定在模座上,齿圈压板相对主凸模运动。模具结构刚度好,受力平稳。适用冲裁大形、窄长、板料较厚、外形复杂不对称、内孔较多的制件和需要级进冲裁的制件。固定凸模式精冲模又分正装式和倒装式,所使用压力机油缸配置情况也不同。
93整套设备图
94Y26-630和Y26-100导轨结构
954.模具保护装置精冲压力机辅助装置精冲压力机在自动化冲压时,除了精冲压力机主机以外,还包括自动上料装置、自动进出料装置和模具保护装置,以便实现单机自动化。图是防止制件或废料滞留在模具空间的模具保护装置。其工作原理是上工作台2为浮动式工作台,用弹簧或液压悬挂以提高模具保护的灵敏度,在上下工作台相关部位各有开关3和1。
96模具保护装置正常情况下(a图),滑块上行,先使开关1动作,随后上工作台2抬起,使开关3动作。如果制件或废料滞留在模具空间(b图),滑块上行时由于制件或废料的影响使开关3先动作,机械式精冲压力机滑块立即停止上行,液压式精冲压力机滑块立即返回原始位置,起到保护模具和压力机的作用。
97第四节多工位压力机一、用途及特点二、类型及主要技术参数三、结构
98相互动作关系图
99Z81-125主体结构图
100传动示意图
101第五节高速自动压力机一、概述二、类型及主要技术参数三、结构
102高速冲压与高速自动压力机概述高速冲压一般是指速度在400次/min以上的冲压。高速自动压力机是高速度、高精度、高刚度和自动化冲压的特殊曲柄压力机,简称为高速自动压力机。目前高速压力机的行程次数已从每分钟几百次发展到每分钟一千多次,吨位也从几百千牛发展到上千千牛,主要用于电子、仪器仪表、轻工、汽车等行业中的特大批量冲压件的生产。近年来,高速压力机的应用范围在不断扩大,数量也在不断增加,预计不久的将来,高速压力机在冲压压力机中的比例将会明显增大。高速自动压力机有以下特点:(1)滑块行程次数高。这是高速压力机的一个重要特性,它直接反映压力机的生产效率。目前,国外中小吨位的高速压力机行程次数可达1000～3000次/min。(2)滑块的惯性大。滑块和模具的高速往复运动,会产生很大的惯性力(与行程次数的平方成正比),造成惯性振动。加之在冲压过程中,机身积存的弹性势能释放后所引起的振动都会直接影响压力机的性能,并影响压力机和模具的寿命。为了减小振动,降低振动对邻近设备和建筑物的影响,增加操作者的安全感,必须采取减振措施。(3)设有紧急制动装置。传动系统有良好的紧急制动特性(某些压力机采用双制动器结构),以便在事故监测装置发出警报时,能使压力机紧急停车,避免不必要的经济损失。(4)送料精度高。送料精度可达±0.03～±0.05mm,这样有利于提高工步定位装置的寿命和减小因送料不准引起的模具和设备事故。
103高速冲压与高速自动压力机概述(5)机床刚度和滑块导向精度高。(6)辅助装置较齐,如有高精度的间隙送料装置、平衡装置、减振消音装置、事故监测装置等。高速自动压力机及附属结构1—开卷机;2—校平机构;3—供料缓冲装置;4—送料机构;5—高速自动压力机;6—弹性支承
104高速自动压力机的分类和技术参数高速自动压力机按机身结构分为开式、闭式和四柱式。按传动方式分为上传动式、下传动式。按连杆数目分为单点式、双点式。但从工艺用途和结构特点上分类,可分为三大类:第一类采用硬质合金材料的级进模或简单模来冲裁卷料,它的特点是行程很小,但行程次数很高。第二类以级进模对卷料进行冲裁、弯曲、浅拉深和成形的多用途高速自动压力机,它的行程大于第一类压力机,但行程次数要低些。第三类是以第二类压力机为基础,将第一、二类综合为一个统一系列,每个规格有2～3个型号,主要改变行程和行程次数,提高了压力机的通用化程度。国产高速自动压力机的型号为“J75”系列,主参数是公称压力。
105高速自动压力机的典型结构上图为高速自动压力机及附属机构。高速自动压力机除压力机主体以外,还包括开卷、校平和送料机构等。为充分发挥高速自动压力机的作用,需要高质量、高精度的卷料、送料机构以及高精度、高寿命的级进模具。1)机身结构 高速压力机的机身结构是保证高速冲压的关键部件。除小吨位的高速压力机采用开式结构外,大部分高速压力机都采用闭式结构,常见的有铸铁整体封闭架结构和钢板框架式焊接结构。2)传动原理 高速压力机的主传动一般采用无级调速。滑块与导轨采用滚动预紧导向,使滑块运行时侧向间隙被消除,滑块对导轨不会产生侧向力。
106高速自动压力机传动原理图是下传式高速压力机的传动原理图。电动机经过带轮(兼飞轮)2、离合器3将运动传到曲轴12上,12转动使拉杆5带动滑块7做上下往复运动。由于滑块是电动机通过带轮(一级减速)直接驱动的,所以行程次数高。被冲材料由辊式送料装置6送进,剪断机构9由凸轮11通过拉杆驱动,将冲压后的材料(与工件连成一体)或废料剪断,以完成冲压件的自动生产。件13的作用是平衡滑块在高速下产生的往复惯性力,减小压力机的振动。
107第六节数控步冲压力机一、概述二、特点三、典型结构
108数控冲压与数控步冲压力机概述数控冲压是借助于安装在数控压力机中的系列标准模具,通过数控编程的方式依次自动完成不同形状的冲压工序。在数控冲压环境下,无需为特定工件制作特定的模具,既节省了模具制作费用,又大大缩短了产品的生产周期。数控步冲压力机是利用数控技术对板料进行冲孔和步冲的压力机。被冲制的板料固定在工作台上按规定的程序作左右和前后移动及定位,模具安装在压力机转塔内自动调换或安装在模具配接器中手工快速调换,采用单次冲裁方式或步冲冲裁方式冲出不同形状和尺寸的孔及零件。数控步冲压力机具有以下特点:(1)压力机采用高精度的滚珠丝杠和滚动导轨结构,使其具有较高的运动精度和可靠性。(2)压力机上下转盘中装有多副模具,以供加工时自行选用。(3)压力机采用了数控系统,使冲压工作能自动完成。(4)数控压力机的冲压方式与普通压力机的冲压方式有较大的差异,
109数控步冲压力机特点(5)冲压件精度高。定位精度一般在±0.15mm以内,最高可达±0.05～±0.07mm。(6)生产率高。与普通冲孔相比,可提高生产率4～10倍,尤其对单件、小批量生产可提高生产率20～30倍。所以很适合多品种,中、小批量或单件的生产。(7)生产准备周期短,且可减少模具设计与制造费用。(8)工人劳动强度低,同时可节省生产的占地面积。
110数控步冲压力机冲压方式例如有一批外轮廓较大的零件,如图所示,在数控压力机上冲孔,只要装夹一次板料,就能把其上的孔全部冲出。其冲压方式是:当一种孔冲好后需要换模时,压力机把装于上下转盘中的另一副模具转至滑块下,移动工作台带动板料移到所冲位置即可冲孔(图孔1)。另外还可利用组合冲裁法冲出较复杂的孔(图孔2、3)或利用分步冲裁法冲出冲孔力大于压力机公称压力的孔。
111数控步冲压力机外形
112数控步冲压力机传动图1—滚珠丝杠;2—移动工作台;3—滑块;4—肘杆;5—连杆;6—液动定位销;7—蜗轮;8—联轴节;9—电磁离合器;10—主电动机;11、14—电液脉冲马达;12—冲模回转头;13—夹钳
113典型结构1．数控冲模回转头压力机(1)工作原理 如图所示,主电动机10通过大小带轮和蜗轮蜗杆带动曲轴、连杆、肘杆动作,使滑块3作上下往复直线运动进行冲压。冲模回转头12支承和悬挂在机身上,电液脉冲马达11通过两级锥齿轮和一级直齿轮的传动,使上下转盘同步回转,以选择模具,并用液动定位销6使转盘最终定位,以保证上下模同心。被加工板料用夹钳13夹紧,放置在移动工作台2上。两个电液脉冲马达通过滚珠丝杠-滚珠螺母传动,使工作台纵横向送进,以选择工件冲孔的坐标。
114冲模回转头(2)冲模回转头 如图所示,上、下转盘1、9通过中心轴3、7悬挂和支承在机身的上部和下部,转盘可在中心轴上旋转。在上转盘的上平面和下转盘的下平面各有20个上、下定位孔5、6,以便转盘最终定位。20副上、下模通过上、下模座2、8分别安装在上、下转盘上,通过吊环4来调整上模的高低位置。在上转盘的圆周上有从0到19依次排列的数字,表示模具的编号。下转盘的圆周表面上有20个依次排列的发信头,分别代表某一副模具的编号,借助电器部分读出装置的配合,可以自动选择模具。这种转塔自动换模式,最多可以安装72套模具。另外还有一种直线自动换模式。
115快速换模式数控步冲压力机图为快速换模式数控步冲压力机的结构简图。传动系统为机械驱动,机身为开式,移动工作台为内置式。传动原理如下:主电动机14通过传动系统带动曲轴5转动,再通过连杆带动滑块6上下运动。凸模配接器7及凸模装在滑块下面,凹模配接器8及凹模装在机身13的固定工作台上面。移动工作台1和移动支架3固接在一起,由Y向导轨16导向。Y向导轨固接在机身上。当固接在机身上的Y向伺服电动机10转动时,通过减速器9和齿轮齿条使移动支架和移动工作台一起作Y向(前后)运动。
116快速换模式数控步冲压力机移动支架上装有X向伺服电动机11,通过相应的减速器及齿轮齿条驱动,使X向导轨2作X向(左右)运动。在X向导轨上装有夹钳12夹固板料,通过夹钳使板料在X向运动。
117快速换模装置更换模具大多数采用快速换模装置,图为德国通快(Trumpf)公司TC235型快速换模装置的结构简图。凸模2、凹模5和卸料圈4预先在换模手柄7中装好,然后插入压力机滑块和工作台之间。凸模锁紧缸1、凹模锁紧缸6及卸料圈锁紧缸3的活塞大端腔进油,能通过斜面机构将凸模、凹模和卸料圈分别锁紧。拨出换模手柄即完成换模操作。更换模具时间为6～12s,方便迅速。
118第四章液压机第一节液压机工作原理、特点及分类一、用途及类型二、特点及主要技术参数三、工作原理
119一、用途及类型1．液压机的用途液压机是一种以液体为介质来传递能量以实现多种锻压工艺的机器。液压机与其他压力机相比,具有压力和速度可在较大范围内无级调节、动作灵活、各执行机构动作可方便地达到所希望的配合关系等优点。同时液压元件的通用化和标准化,也给其设计、制造和使用带来了方便。在冶金、锻压、机加工、交通运输、航空航天等行业部门,特别是在粉末冶金,管、线型材挤压,胶合板压制,打包,人造金刚石、耐火砖压制,电缆包覆,碳极压制成形,零件压装、校直等方面应用广泛。2．液压机的分类液压机在锻压机械标准ZB—J62030—90中属于第二类,类别代号为“Y”。液压机按其用途分为十个组别:(1)手动液压机(0组)用于完成压力较小,可手工操作的简单工作。(2)锻造液压机(1组)用于自由锻造、钢锭开坯以及有色与黑色金属模锻。(3)冲压液压机(2组)用于各种薄板及厚板冲压,其中有单动、双动及橡皮模冲压等。
120类型(4)一般用途液压机(3组)包括各种万能式通用液压机。(5)校正、压装用液压机(4组)用于零件校形及装配。(6)层压液压机(5组)用于胶合板、刨花板、纤维板及绝缘材料板的压制。(7)挤压液压机(6组)分别用于挤压各种有色金属及黑色金属的线材、管材、棒材、型材及工件的拉深和穿孔等工艺。(8)压制液压机(7组)分别用于各种粉末制品的压制成形,如粉末冶金、人造金刚石、耐火砖、碳极、塑料及橡胶制品的压制等。(9)打包、压块液压机(8组)用于将金属切屑及废料压块与打包,非金属废料的打包等。(10)其他液压机(9组)用于冲孔、拔伸、轮轴压装等。
121二、特点及主要技术参数1．液压机的特点液压机与其他压力加工设备相比较有以下优点:(1)基于液压传动原理,执行元件结构简单。结构上易于实现很大的作用力,可有较大的工作空间及较长的行程。因此适应性强,便于压制大型工件或较长较高的工件。(2)在行程的任何位置均可产生压力机额定的最大压力。可以在下转换点长时间保压,这对许多工艺是十分需要的。(3)可以用简单的方法(各种阀门)在一个工作循环中调压或限压,而不至超载,容易保护各种模具。(4)滑块(活动横梁)的总行程可以在一定范围内任意地改变,滑块行程的下转换点可以根据压力或行程的位置来控制或改变。(5)滑块速度可在一定范围内进行调节,从而适应工艺过程对滑块速度的不同要求。用泵直接传动时,滑块速度的调节与压力及行程无关。(6)与锻锤相比,工作平稳,撞击、振动和噪声较小,对工人的健康、厂房基础、周围环境及设备本身都有很大好处。
122二、特点及主要技术参数2.液压机的缺点是:(1)用泵直接传动时,安装功率比相应的机械压力机大。(2)由于工作缸内升压及降压都需要一定时间,阀的换向时间较长以及空程速度不够高,因此在快速性方面不如机械压力机,高速冲压自动机仍以机械压力机为主。(3)由于液体具有可压缩性,如卸载时瞬时释放能量,会引起振动(压机本体或系统),因此不太适合于冲裁、剪切等工艺。(4)工作液体有一定使用寿命,到一定时间需更换。3.通用液压机的技术参数(1)公称压力(公称吨位)及其分级公称压力是指液压机名义上能产生的最大力,在数值上等于工作液体压力和工作柱塞总工作面积的乘积。它反映了液压机的主要工作能力,是通用液压机的主参数。一般大中型液压机将公称压力分为两级或三级。泵直接传动的液压机不分级。
123二、特点及主要技术参数(2)最大净空距(开口高度)H最大净空距H是指活动横梁停止在上限位置时,从工作台上表面到活动横梁下表面的距离,如图所示。最大净空距反映了液压机高度方向上工作空间的大小。(3)最大行程s最大行程s指活动横梁能够移动的最大距离。(4)工作台尺寸(长×宽)工作台尺寸指工作台面上可以利用的有效尺寸。如图中的B与T。(5)回程力回程力由活塞缸下腔工作或单独设置的回程缸来实现。(6)活动横梁运动速度(滑块速度)可分为工作行程速度、空行程速度及回程速度。工作行程速度由工艺要求来确定。空行程速度及回程速度可以高一些,以提高生产率。
124二、特点及主要技术参数(7)允许最大偏心距允许最大偏心距是指工件变形阻力接近公称压力时所能允许的最大偏心值。(8)顶出器公称压力及行程有些液压机下横梁装有顶出器。其压力和行程可按工艺要求确定。
125三、工作原理通用液压机一般可实现动梁的空程快速下降、减速下降、工作压制、保压延时、快速回程及停止等动作。其工作压力、压制速度、空程下降的行程范围及减速的行程范围均可根据工艺要求进行调整。工作压制有定压成形及定程成形两种方式,定压成形是液压机工作压力达到要求压力时可进行保压、延时及自动回程,延时时间则根据需要进行调整。定程成形则是动梁达到调定的行程位置后,同样可进行保压、延时及自动回程。图为Y32-315型通用液压机的液压系统原理图,可完成空程快速下降、慢速下降、工作加压、保压、卸压回程、浮动压边及顶出等动作。
126Y32-315型液压机液压系统原理Y32-315型通用液压机液压原理图(滑阀控制)1—控制泵组;2—主电动机;3—液压泵;4、10—电液换向阀;5、7、8—溢流阀;6—节流阀;9—远程调压阀;11—电磁换向阀;12—液控单向阀;13—支承阀;14—充液阀;15—液动滑阀;16—单向阀;17—压力继电器;18—顺序阀
127Y32-315型液压机液压系统原理
128Y32-315型液压机液压系统原理1．起动 液压泵电动机起动时,全部换向阀的电磁铁处于断电状态,泵输出的油经三位四通电液换向阀10(中位)及阀4(中位)流回油箱,泵空载起动。2．活动横梁空程快速下降 电磁铁1YA及2YA通电,阀10及阀11换至右位,控制油经阀11(右位),打开液控单向阀12,主缸下腔油经阀12、阀10(右位)及阀4(中位)排回油箱,动梁在重力作用下快速下降,此时主缸上腔形成负压,上部油箱的低压油经充液阀向主缸上腔充液,同时泵输出的油也经阀10(右位)及单向阀进入主缸上腔。3．活动横梁慢速下降及工作加压活动横梁降至一定位置时,触动行程开关2S,使5YA断电,阀11复位,液控单向阀12关闭,主缸下腔油需经支承阀13排回油箱,
129Y32-315型液压机液压系统原理活动横梁不再靠重力作用下降,必须依靠泵输出的压力油对活塞加压,才能使活动横梁下降,活动横梁速度减慢。此时活动横梁速度决定于泵的供油量,改变泵的流量即可调节活动横梁的运动速度。同时由于主缸上腔油压较高,液动滑阀15在油压作用下,恒处于上位的动作状态。4．保压 电磁铁1YA断电,利用单向阀16及充液阀14的锥面,对主缸上腔油进行密封,依靠油及机架的弹性进行保压。当主缸上腔油压降至一定值时,压力继电器17发讯,使电磁铁1YA通电,泵向主缸上腔供油使油压升高,保证保压压力,而当油压超过一定值时,压力继电器17又发讯,使1YA断电,液压泵停止向主缸上腔供油,油压不再升高。
130Y32-315型液压机液压系统原理5．卸压回程电磁铁2YA通电,阀10换至左位,压力油经阀10(左位)使充液阀14开启,主缸上腔油经阀14排回油箱,油压开始下降。但当主缸上腔油压大于液动滑阀15的动作压力时,阀15始终处于上位。压力油经阀10(左位)及阀15(上位)使顺序阀开启,压力油可经阀18排回油箱。顺序阀18的调整压力应稍大于充液阀14所需的控制压力,以保证阀14开启。但此时油压并不很高,不足以推动主缸活塞回程。当主缸上腔油压降至一定值时,阀15复至下位。顺序阀18的控制油路被换至油箱,阀18关闭,压力油经阀12进入主缸下腔,推动活塞上行。同时主缸上腔油继续通过阀14排回上部油箱,活动横梁开始回升。
131Y32-315型液压机液压系统原理6．浮动压边 当需要利用顶出缸进行压边时,可先令电磁铁3YA通电,阀4换至左位,压力油经阀10(中位)及阀4(左位)进入顶出缸下腔。顶出缸上腔油经阀4(左位)排回油箱,顶出缸活塞上行。当接触压边圈后,3YA断电。坯料进行反拉深时,顶出缸活塞在活动横梁压力的作用下,随动梁一起下降。顶出缸下腔油经节流阀6及溢流阀5排回油箱,由于节流阀6有一定的节流阻力,因而产生一定的油压,相应使顶出缸活塞产生一定的压边力。调节溢流阀5即可改变浮动压边力。7．顶出缸顶出及退回 电磁铁3YA通电,阀4换至左位,顶出缸活塞上行,顶出。而电磁铁4YA通电,阀4换至右位,则顶出缸活塞下行,退回。8．停止全部电磁铁处于断电状态,阀4和阀10处于中位,液压泵3输出的油经阀10(中位)及阀4(中位)排回油箱,泵卸荷。液控单向阀12将主缸下腔封闭,活动横梁悬空停止不动。
132活塞式液压缸
133泵-蓄势器传动的液压系统
1343150KN液压机液压系统原理
135第二节冲压液压机
136冲压液压机的分类冲压液压机是用来进行板料的冲裁、弯曲及拉深成形等工序的,由于液压机在压力、行程、速度等参数的调节及过载保护等方面都比较简单、易行且可靠,本体结构也不复杂,所以板料冲压液压机得到较大的发展。冲压液压机的分类冲压液压机在液压机类中属于第“2”组,目前第2组共有7个型,其中Y21系列为单臂冲压液压机,Y23系列为单动厚板冲压液压机,Y24系列为双动厚板拉深液压机,Y26系列为精密冲裁液压机,Y27系列为单动薄板冲压液压机,Y28系列为双动薄板拉深液压机,Y29系列为橡皮囊冲压液压机。Y24系列和Y28系列的主参数是公称拉深压力和总压力。其余系列的主参数是公称压力。冲压液压机的种类较多。按照压制板材厚度分为薄板冲压液压机和厚板冲压液压机,按作用力方式分为单动冲压液压机和双动冲压液压机,按照液压机本体结构分为单臂式、三梁四柱式、框架式三种,按传动介质分为以水(乳化液)为介质和以油为介质的两大类,按用途又分为通用型液压机、橡皮囊液压机、汽车纵梁液压机、液压板料折弯机、液压剪板机等。
137汽车纵梁液压机工作原理汽车纵梁冲压液压机简介汽车纵梁冲压液压机是用于压制汽车大梁的。图为40MN汽车纵梁液压机,它为六立柱式组合结构,上横梁为三个独立的部件,每个部件上各装一个主工作缸,活动横梁和底座(下横梁)各为一个整体铸件,活动横梁长达9.5m,由六个立柱将上横梁和底座连成一体。从侧面看,该液压机可视为三个受力的封闭框架,但从正面看,则不是一个整体框架结构,因此不能承受偏载。底座下部装有顶出缸,上横梁上装有回程缸。压制时,两侧液压缸先投入工作,将板料压入下模槽腔进行弯曲。当开始校形时,中间液压缸再投入工作,液压机发挥最大工作压力。
138第三节双动拉深液压机拉深液压机示意图1—液压动力机构;2—拉深缸;3—充液装置;4—压边缸;5—压边动梁;6—拉深动梁;7—机架;8—电控装置;9—移动工作台;10—顶出缸
139拉深成形与拉深液压机拉深液压机主要用于金属薄板零件的拉深成形、翻边、弯曲和冲压等工艺,例如制造各种汽车覆盖件,脸盆、茶缸等搪瓷制品,洗衣机内桶等家用电器零件。拉深液压机在汽车、航空、拖拉机、电器、仪表、电子、化工、日用搪瓷、厨房用具等工业部门得到广泛的应用。板料在进行拉深时,为防止坯料周边起皱,必须采用压边圈将坯料四周压紧,压边力要适当,过大易使坯料被拉破,过小坯料四周仍会起皱,不能保证产品质量。对于形状复杂而又不对称的工件,则要求坯料周边不同位置具有不同的压边力。所以拉深液压机的动梁一般做成内外两个,拉深动梁装在里边,压边动梁装在外边。在进行双动拉深时,拉深动梁和压边动梁可一起快速下降,接近坯料时改为慢速下降,当压边动梁压住坯料四周时,压边动梁不再下降而变为保压状态,此时,拉深动梁继续下降进行拉深,拉深工艺完成后,拉深动梁可实现保压、延时、卸压和快速回程,压边动梁相应也可实现卸压和快速回程,然后顶出缸进行顶出,最后顶出缸回程,拉深动梁和压边动梁停止运动,完成了一个工作循环。有的拉深液压机采用四个压边缸布置在压边动梁的四周,分别调整压力,以适应拉深复杂零件的要求,拉深液压机还设有移动工作台,以便于更换模具。拉深液压机下横梁上设有顶出缸,其顶杆通过工作台中间的顶杆孔对制成的工件进行顶出。
140三梁四柱双动拉深液压机图为普通的三梁四柱式双动拉深压力机示意图。压边动梁6由压边缸4驱动,用来压边。压边缸固定在拉深动梁5上,随拉深动梁一起运动,也有固定在下横梁上单独运动的。拉深动梁和压边动梁靠四个立柱分别导向。拉深凸模部分固定在拉深动梁5上,穿过压边动梁和模具压边圈中部的孔进行拉深。2．工作过程双动拉深液压机的工作过程,即拉深动梁、压边动梁及顶出缸的工作顺序由液压系统控制,其工作过程如下:1)拉深动梁和压边动梁的快速下降:液压动力机构的电动机启动,液压泵在卸荷状态下工作,拉深动梁和压边动梁靠自重快速下行。
141三梁四柱双动拉深液压机2)慢速下降:当压边动梁接近毛坯时,触动行程开关,液压泵驱动主缸,使拉深动梁和压边动梁慢速下行。3)加压:当压边圈与毛坯接触时压边动梁停止运动,并由压边缸施加压边力,保持至拉深结束,其压边力可以调节,在压边动梁停止下行后,拉深动梁带动拉深凸模继续下行,直到拉深成形完成。4)保压、卸压:在拉深成形时,由于拉深动梁、压边动梁的运动突然停止和加载后的突然卸载造成液压冲击,引起压力冲击和管道振动。通过液压缓冲装置使主缸压力经卸荷阀逐渐卸压,可避免液压冲击。5)回程:当主缸压力下降到一定数值时(拉深已结束),拉深动梁开始回程,压边动梁不动,当拉深动梁回程到一定位置时,通过拉杆带动压边动梁回程。6)停止:回程到预定位置时,触动行程开关使电磁铁断电,液压泵卸荷,拉深动梁和压边动梁停止回程。7)顶出缸顶出及退回:顶出缸带动顶出活塞上升,顶出工件,顶出缸退回,电动机停止运转,一个工作行程结束。
142第四节液压板料折弯机1、3—左、右立板;2、4—液压缸;5—滑块;6—工作台
143折弯机的分类和技术参数1.折弯机的分类板料折弯机的传动方式有手动、气动、机械传动和液压传动等,近年来,液压传动已逐渐成为主要的传动形式。板料折弯机按其工作方式可分为上动式和下动式两大类,下动式折弯机的上模固定不动,工件随着工作台上升而完成折弯动作,但送料和卸料均受影响,操作不方便,目前已较少使用。2．折弯机的型号和技术参数板料折弯机属于锻压设备(ZB—J62030—90)的第七类弯曲校正机,代号为“W”。目前,常见的有W63、W67、W69系列。3．液压板料折弯机的本体结构整体机架由厚钢板焊接而成,其主要部分是左右两块立板1和3,它们具有足够的强度与刚度,两个液压缸2和4安置于左右两边,用以驱动滑块5及在其上固定的凸模做上下往复运动。凹模则固定在工作台6上。在机架后侧安装有后挡料系统,用以确定板料折弯处的精确位置。在折弯过程中,后挡料的调整最为频繁,它的定位精度直接影响到工件折弯边的尺寸精度。
144挠度补偿机构挠度补偿机构板料折弯机的滑块和工作台都相当长,在工作过程中,滑块和工作台都将出现中间塌陷现象,因而影响制件的弯曲精度。日本大阪捷克公司开发的液压板料折弯机,采用如图所示的四个补偿液压缸,以减小中间挠度。四个液压缸支承于机架上,补偿液压缸的液压油取自滑块加压液压缸的加压管路,在主缸加压的同时,补偿缸压力也随之变化,起到随动补偿挠度的作用。1—压力补偿机构;2—多连杆机构;3—主液压缸;4—挠度补偿液压缸
145凸模快速夹紧机构图所示的是一个凸模快速夹紧机构,此机构更换凸模很方便,松开液压夹紧,扳开安全销13即可取下凸模1,而当3中充压力油后,凸模即被夹紧。液压腔8与隔膜7形成的液压垫可保证凸模沿工作台全长对工件均匀加压。在折弯工件时,若凸模压力过大,通过推力杆10将隔膜7向上推动2mm,安全销13被推出,使深度截止器12转动,触动限位开关,发出滑块返程信号。1—凸模;2—夹紧销钉;3—液压夹紧软管;4—侧盖;5—凸模座;6—润滑油入口;7—隔膜;8—液压腔;9—顶盖;10—推力杆;11—锁钉;12—深度截止器;13—安全销
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147第六章塑料挤出机第一节挤出机工作原理、特点及分类一、用途及特点二、类型及主要技术参数三、结构
148塑料挤出机结构图1-机头连接法兰；2-过滤板；3-冷却水管；4-加热器；5-螺杆；6-料筒；7-液压泵；8-测速电机；9-推力轴承；10-料斗；11-减速箱；12-螺杆冷却器
149一、用途及特点1．挤出成形挤出成形是使高聚物的熔体在挤出机的螺杆或柱塞的挤压作用下通过一定形状的口模而连续成形,所得的制品为具有恒定断面形状的连续型材。挤出成形适合于所有的高分子材料。目前50%的热塑性塑料制品是挤出成形的,挤出成形是塑料成形最重要的方法之一。2．挤出机组挤出生产线通常由挤出机、辅机及其控制系统组成,它们统称为挤出机组。挤出机具有许多种类,已成为系列化、规格化的产品,它们的适用范围、性能指标由有关技术参数表示。以管材挤出生产线为例,挤出机组包括挤出机、机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置、堆放装置、加料装置等,另外还有控制系统。各部分的作用如下:挤出机:它是挤出生产的主机,作用是塑化、输送物料,并提供制品成形所需要的压力。作为加工聚合物的主要设备,挤出机可用于生产聚合物线材、管材、片材和各种异型材,也可用于聚合物复合材料的生产。
150一、用途及特点机头:它是制品成形的主要部件,不同截面形状和尺寸的机头,可得到不同的挤出制品。定型装置:将从挤出机机头挤出的物料的形状和尺寸进行精整并将它们固定下来,从而得到具有更为精确的截面形状且表面光亮的制品。冷却装置:从定型装置出来的制品,在冷却水槽中充分地冷却固化,从而得到最后的形状。牵引装置:用来牵引制品,使挤出过程稳定地进行。切割装置:将连续挤出的制品按照要求由切割机截成一定的长度。堆放装置:将切成一定长度的硬制品整齐地堆放,或将软制品由卷取装置卷绕成卷。3．挤出过程挤出过程是这样进行的:将塑料加热,使之呈粘流态,在加压的情况下,使之通过具有一定形状的口模而成为截面与口模形状相仿的连续体,然后通过冷却,使具有一定几何和尺寸的塑料由粘流态变为高弹态,最后冷却定形为玻璃态,得到所需要的制品。
151二、类型及主要技术参数1．挤出机的分类随着挤出技术的发展,挤出机的类型不断增多,挤出机的分类方法也较多。如按螺杆数量分,可以分为无螺杆挤出机(其中又分为柱塞式挤出机和弹熔体挤出机)、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和多螺杆挤出机;按照功能分,有排气型、发泡型、喂料型、混炼型等;按照螺杆轴线方向,分为立式挤出机和卧式挤出机;根据螺杆的转速分,又有普通挤出机、高速挤出机和超高速挤出机。应用最多的是卧式单螺杆非排气型挤出机。2．单螺杆挤出机的主要参数1)螺杆直径指螺杆的公称外径,一般用D表示,单位为mm。2)螺杆的长径比:指螺杆的工作部分长度L与螺杆的外径之比,以LD表示。3)螺杆的转速范围一般以nmin～nmax表示,其中,nmin表示最低转速,nmax表示最高转速,单位为r/min。4)螺杆驱动电机功率用Pm表示,单位为kW。5)料筒加热功率一般用Pn表示,单位为kW。6)挤出机的生产率指挤出机单位时间的生产能力,用Q表示,单位为kg/h。
152双螺杆挤出机结构图
153柱塞挤出机结构图1-压缩空气；2-加料装置；3-搅拌器；4-液压缸；5-柱塞杆；6-柱塞头；7-绝热层；8-加热器；9-加热器立管；10-管模；11-塑件；12-循环水；13-热偶
154分开式挤出机
155挤出机的型号规格表示法根据国家标准GBT12783—91,塑料及橡胶成形机械的型号需按照类别、组别和型别统一编制,具体表达形式为:类别代号;组别代号;品种代号—辅助代号;规格参数;设计序号前三项是基本代号,辅助代号为产品代号,用汉语拼音字母表示。其中,类别代号用S表示塑料,组别代号用J表示挤出机械。规格参数用数字表示,单螺杆挤出机的规格参数用螺杆直径×长径比来表示。例如:(1)SJ-45型机。S为塑料,J为挤出机,45表示螺杆直径为45mm,长径比为20∶1(标准中规定,对于长径比为20∶1的无需标注,其他比值的长径比必须标注)。(2)SJF-65×30型机。S为塑料,J为挤出机,F为发泡型(品种代号),65×30表示螺杆直径65mm,长径比为30∶1。
156三、挤出机的挤压系统及控制系统挤出机的挤压系统挤出机的主机结构如图所示,它可分成三大组成部分:挤压系统、传动系统以及冷却和加热系统。挤压系统主要由螺杆、料筒、分流板和过滤网等零部件组成。对于热塑性塑料,通过挤压系统,物料被塑化成均匀的熔体。对于熔体喂料和带有化学反应的挤出成形机,则主要是使物料均匀混合成流体,在螺杆推力作用下,这些均质流体从挤出机前端的口模被连续地挤出。1—传动装置;2—料斗;3—传动电机;4—排气装置;5—料筒加热器;6—料筒;7—螺杆;8—冷却装置;9—底座
157螺杆1.螺杆螺杆和料筒是挤出系统的重要零件,螺杆的性能对挤出机的生产率、塑化质量、填加物分散性、熔体温度、动力消耗等有很大影响。螺杆均化段将熔体定压、定量、定温地送至机头。即在挤出过程中,物料经历了固体输送,熔融和均化,定压、定量、定温输送三个阶段。螺杆的几何参数对挤出过程有很大影响。与注射机相比,挤出机螺杆的长径比较大(一般在15～25之间),以减少在挤出过程中的逆流或漏流,提高挤出机的生产能力。挤出机螺杆的压缩比也比较大(一般在2～5之间),这有利于增大对物料的挤压作用,排除物料所含空气。
158普通螺杆和等距突变螺杆
159控制系统挤出机组的控制系统主要由电器、仪表和执行机构组成。1．螺杆转速的控制挤出机螺杆的转速控制是挤出机控制过程中的重要环节。由于螺杆的转速对产品产量和质量有重要影响,因而要求传动系统能够按照加工原材料、制品以及对生产能力的要求,对螺杆转速进行调节。挤出机的传动系统通常由电动机、调速装置和减速装置组成。电动机为螺杆提供稳定的转速和足够的扭矩。调速装置使螺杆的转速在一定范围内可无级调节,以满足挤出操作中挤出质量与辅机速度相互配合的要求。有的电动机本身具有调速功能,有时要用专门的调速器。减速装置负责将电机的转速减至挤出机正常操作时螺杆的转速范围。挤出机传动系统中的减速装置一般为齿轮减速箱或摆线针轮。2．温度的控制挤出机上一般都设有加热、冷却装置及测温、控温仪器仪表。通过温度调节控制,实现聚合物在加工工艺要求的温度范围内挤出。(1)加热装置 加热装置使挤出机得以达到并保持正常生产所需的温度。挤出机加热一般有电加热和载体加热。电加热使用比较普遍,能适应较宽的温度范围,同时具有清洁、便于维护、成本低、效率高的优点。电加热器通常沿挤出机料筒分段设置,各段单独控制,使得温度沿料筒长度合理分布,满足不同聚合物加工中的输送、熔融、混合对温度的要求。
160控制系统电加热有电阻加热和感应加热。与电阻式料筒电热器相比,感应加热的优点是挤出机料筒温度十分均匀,并且温度控制准确、响应速度快。(2)冷却装置料筒的冷却形式有空气冷却和水冷却。空气冷却是比较温和的冷却方式,因为这种冷却方式的热传导速率较小。(3)温度测量与调控为了控制加工过程,应随时掌握挤出机各段的温度,并根据需要进行调节。挤出机可采用电阻温度传感器和热电偶温度传感器测量温度。(4)压力的控制 压力可以通过改变物料输送过程中的过流截面面积,即改变流道阻力进行调节。
161各种压力调节装置图a所示为最简单的压力调节方式,它是由螺栓来调节过流截面。调节范围小、精度低、且不利于物料流通。图b所示为微调节阀,由于其形状呈流线型,对物料的流动影响小。以上两种属于径向调节。图c所示为轴向调节间隙的压力调节装置,它靠改变阀与螺杆头之间的间隙实现压力调节。调节机构的控制方法有手动调节和自动调节两种。
162电加热器分类
163第七章塑料注射成型机航空宇航工程学院
164第一节概述注射成型机组成注射成型机分类型号规格的表示法
165一、注射成型机组成1—合模装置；2—注射装置；3—液压传动装置；4—电器控制系统。本章主要介绍各种常用磨床的用途、运动、结构和砂轮的组成及其选用。阐述磨削加工的规律，分析磨削表面质量和介绍先进的磨削技术。
166各装置作用注射装置：使塑料均匀塑化，并以足够速度和压力将塑料射进模具型腔。合模装置：保证模具可靠的闭合，完成开、合模动作及顶出。液压及电器控制系统：保证注射机按预定要求（压力、温度、速度和时间）和动作程序准确有效工作。
167二、注射成型机分类1、按外形特征分类：（1）立式注射成型机1-注射缸；2-注射装置；3-调模装置；4-合模装置。
168（2）卧式注射成型机1-合模装置；2-注射装置；3-机身。
169（3）角式注射成型机1-合模装置；2-注射装置；3-机身。
170（4）多模注射成型机1-注射装置；2-合模装置；3-转盘轴。
1712、按注射成型机加工能力分类类型合模力/KN注射量/cm3超小型<200~400<30小型400~300060~500中型3000~6000500~2000大型8000~20000>2000巨型>200003、按注射成型机用途分类热塑性塑料通用型、热固性塑料通用型、发泡型、排气型、高速型、多色、精密、鞋用及螺纹制件等类型。
172三、注射成型机型号规格表示法1、注射量表示法用注射机注射容量（cm3）表示注射机规格。如XS-ZY-125，125是指注射机注射容量为125cm3，X-成型；S-塑料；Z-注射；Y-预塑式。2、合模力表示法用注射机最大合模力表示注射机规格。3、合模力与注射量表示法用注射机合模力作分母，注射量作分子表示注射机规格。如SZ-63/50，63是指注射机注射容量为63cm3，合模力为500KN。S-塑料；Z-注射。
173第二节注射机工作过程及技术参数一、注射机工作过程二、注射机技术参数三、注射机选择四、注射机结构
174一、注射机工作过程1、合模注射：模具以低压快速闭合，注射装置前移，保证喷嘴与模具主流道贴合，螺杆以高压、高速将头部熔料注入型腔。1-模具；2-喷嘴；3-加热圈；4-料斗；5-螺杆传动装置；6-注射液压缸；7-行程开关；8-螺杆；9-料筒。
1752、保压硬化螺杆作用于熔料上的压力，为保压压力；制件在模内冷却定型。
1763、开模顶出制件、顶塑加料
177二、注射机技术参数1、注射量2、注射压力3、注射速度、速率与时间4、塑化能力5、锁模力6、合模装置基本尺寸7、开合模速度
1786、合模装置基本尺寸（1）模板尺寸模板尺寸为L×H，拉杆间距为L０×H０（2）模板最大开距（Lk）：动模板与定模板间最大距离。Lk=s+HmaxS-动模板行程Hmax模具最大厚度（3）模具最大厚度和最小厚度：动模板闭合后，动模板与定模板间最大和最小距离。
179XS-Z-60注塑机合模装置的基本尺寸
180三、注塑机选择在选择使用哪种型号规格的注塑机时,应当从满足塑料制品质量与成形要求出发,必须做到如下四个方面的工作:确定注塑机的功能类型、校核注塑机的工艺参数、校核与模具安装相关尺寸以及校核注塑机的动作。1．确定注塑机的功能类型(1)要适合制品成形工艺要求。如,根据原料的成形工艺,选择热塑性塑料注塑机或者热固性塑料注塑机;根据制品加工工艺特点,选择注射-吹塑注塑机、注射发泡注塑机……,等等;(2)要适应被加工塑料的特性。对于磨损性或磨蚀性塑料相应开发的塑化装置有:PVC专用装置、PC专用装置、双金属螺杆及料筒等;(3)要满足制品精度及生产要求。基于制品精度要求,选择用精密注塑机或者普通注塑机。主要是选择控制器的速度和功能。例如微处理机的工作速度快,监察和纠正得愈频繁,注塑机各装置的重复精度就愈高,加工制品的品质就愈稳定。从生产角度考虑,带嵌件制品采用立式或角式机型较易操作;自动化操作卧式机型更易实现;批量大而且要求也特殊的制品可用专用注塑机来生产。
181三、注塑机选择2．校核注塑机的工艺参数所选注塑机的工艺参数大小,必须满足所用模具对模塑工艺条件的要求。1)注塑量校核选用注塑机的注射量必须大于模具每一模需要注入的塑料量。校核公式为kVj≥Vs式中Vj——注塑机的理论注射容量,cm;Vs——每模注入的塑料量,cm,为制品和浇注系统用量总和。k———安全系数。在注射过程中,塑料的密度会发生变化并有回流损耗等,故k值通常在0．7～0．85范围内选取。无定型塑料k可取大些,但一般不超过0．85,结晶型塑料取0．8或更低;2)注射压力校核选用注塑机的注射压力必须大于或等于制品成形所需的注射压力。校核公式为pj≥ps式中,pj、ps分别为注塑机的注射压力参数和制品成形需要的注射压力。
182三、注塑机选择选择注射压力大小应结合成形塑料、制品及模具三个方面的情况综合考虑。如塑料方面的流动性和内应力,制品的形状、尺寸、壁厚及精度要求,模具的结构及浇注系统等。详情请参见《塑料成型工艺学》等书籍。3)锁模力校核选用注塑机的锁模力必须大于模具成形时产生的胀模力,以免模具发生溢料并使制品形成飞边。锁模力的校核算式：F≥0．1KрcA。在此,对模具型腔及流道内塑料熔料的平均压力рc做一说明,pc可用下式求得рc=kрj式中рc—模具型腔及流道内塑料熔料平均压力,MPa;рj—注射压力,MPa;k——压力损耗系数。随塑料品种、注塑机形式、喷嘴阻力、模具流道阻力而不同。螺杆式注塑机的k值较柱塞式为大,直通喷嘴比阀式喷嘴的k大。
183三、注塑机选择3．校核与模具安装相关的尺寸1)模板规格与拉杆间距模板规格应当大于模具模板的规格,即模具长、宽方向不得伸出工作台面。拉杆间距(内距)对于模具尺寸以及模具送入机内安装的方式有限制。2)与模具定位圈、主流道始端相关的尺寸模具的定位圈要与注塑机定模板上的定位孔呈较松的间隙配合,配合间隙常在0．3～0．5mm之间,确保模具主流道的中心线与注塑机喷嘴的中心线同轴。模具定位圈的厚度不应超过注塑机定位孔的长度。注射模主流道始端凹坑的球面半径R2应大于注塑机喷嘴球头半径R1,以利于同心和精密接触,否则主流道内凝料无法脱出,通常取R2=R1+(0．5～1)mmd2=d1+(0．5～1)mm
184三、注塑机选择3)模具的固定注塑机移动、固定模板台面上有许多不同间距的螺钉孔或“T”型槽,用来装固模具。模具装固方法有两种:采用螺钉直接固定和用压板固定。当用螺钉直接固定时,模具上的螺钉过孔及其间距,必须与注塑机模板台面上的螺孔相匹配;采用压板固定时,需核对模具的附近是否有上压板的螺孔。压板固定具有较大的灵活性。4．校核注塑机的动作1)模具厚度与开(移)模行程规格不同的注塑机其合模装置能够夹紧的模具厚度不等。而肘杆式合模装置与液压式合模装置在计算允许装纳模具厚度的方法上又不一样。肘杆式合模装置提供有最大模具厚度(Hmax)和最小模具厚度(Hmin)参数,若所装模具的厚度(Hm)满足下面关系式时,即可被夹紧:Hmin≤Hm≤Hmax
185三、注塑机选择肘杆式合模装置装纳模具的厚与薄与注塑机的开模行程无关。因此,衡量注塑机的开模行程是否足够,就是直接与模具所需的分型距离(便于取出制品及流道凝料的开模距离)进行比较,前者应当大于后者。液压式合模装置允许安装的模厚与注塑机的开模行程以及模具的分型距离有关。它是按照下式来校核的:L-S≤Hm≤L-Sm式中L———注塑机模板最大距离,mm;S———注塑机开模行程,mm;Sm———模具要求的分型距离,mm。液压式合模装置的最大开模行程也与所安模具的厚度有关系。当模具厚度大于(L-S)(合模装置允许模厚的最小极限)时,开模行程用公式校核,即L-Hm≥Sm(L-Hm)为注塑机对所装模具能够实现的最大开模距离。当模具厚度小于(L-S)时,应对模具采取增高措施,以保证模具被夹紧。此法同样适用于肘杆式合模装置。
186三、注塑机选择有关模具分型距离Sm的确定,可参见图所示,单分型面模具分型距离的计算公式是Sm=H1+H2+(5～10)H1、H2分别代表制品脱模高度和包括流道凝料在内的制品高度;5～10mm是安全系数。双分型面模具的分型距离等于两个分型面的分型距离之和,如图所示,得Sm=a+H1+H2+(5～10)式中a———定模座板与定模型腔板之间分型距离(mm),应足以取出流道凝料。2)顶出行程、顶出力、顶出位置各种规格注塑机的顶出行程、顶出力和顶出位置等各不相同,模具应当与之相适应。
187问题1、合模力与注射量表示法各有何缺陷？2、选择设备时，实际注射量应为理论注射量的多少？3、对于高粘度、薄壁塑件，注射压力应选在何范围内？4、模板面积和注射机最大成型面积是何关系？5、模板最大开距和模具最大厚度是何关系？6、注射机常用技术参数有哪些？7、若模具实际厚度不在模具最大厚度和模具最小厚度范围内，如何解决问题？8、注射机和压力机选择有何相似处？
188四、注射机结构（一）卧式柱塞式注射机结构1-机身；2-电机及液压泵；3-注射液压缸；4-加料调节装置；5-注射柱塞；6-加料杆；7-料斗；8-料筒；9-分流梭；10-定模固定板；11-模具；12-拉杆；13-动模固定板；14-合模机构；15-合模液压缸；16-喷嘴；17-加热器；18-油箱。
189（二）卧式螺杆式注射机结构
190（三）螺杆预塑式注射机结构特点：塑化质量和效率比柱塞式高，结构复杂，适于连续及大中型注射机。1-预塑料筒；2-单向阀；3-注射料筒；4-注射柱塞
191（四）往复螺杆式注射机结构特点：塑化质量和效率高，预塑计量精确，结构简单，适于大、中、小型注射机。
192课堂讨论压力机与注射成型机选择讨论题目：1、选择设备时，实际注射量应为理论注射量的多少？2、对于高粘度、薄壁塑件，注射压力应选在何范围内？3、模板面积和注射机最大成型面积是何关系？4、模板最大开距和模具最大厚度是何关系？5、注射机常用技术参数有哪些？6、若模具实际厚度不在模具最大厚度和模具最小厚度范围内，如何解决问题？7、注射机和压力机选择有何区别？
