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冲压设备的使用与维护第五章
冲压设备的使用与维护第五章
冲压加工中常用的压力机分别为锻压机械中的某一类,锻压机械的基本型号是由一个汉语拼音的大写字
母和几个阿拉伯数字组成,汉语拼音字母代表压力机的类别,其分类见表5-1。
机械压力机为常用冲压设备的一种,机械压力机按其结构型式和使用条件不同,分了若干系列.每个系列中又按功能和结构特点分若干组。
具体
可参考机床分类手册。
5-1
类别名称拼音代号类别名称拼音代号
机械压力机J锻机D
液压压力机Y剪切机Q
自动压力机Z弯曲校正机W
锤C其它T压力机的型号意义:
例如:
JA31——160A
J——第一类机械压力机;
A——参数与基本型号不同的第一种变型;
3——第三列;
1——第一组;
160——公称吨位为160吨;
1.曲柄压力机
曲柄压力机是以曲柄连杆机构作为主传动结构的机械式压力机,它是冲压加工中应用最广泛的一种。
能
完成各种冲压工序,如冲裁、弯曲、拉深、成形等。
常用曲柄压力机的典型结构有两种。
一是开式双柱可倾
压力机,二是闭式压力机。
曲柄压力机的外形结构如图5-1、图5-2,其规格见表5-2、表5-3。
JG23—25型JF23—25型JF23—63型JF23—80型
图5—1开式双柱可倾压力机外形结构
105
J36—400B型J36—250型
图5—2闭式双点压力机外形结构
表5-2开式双柱可倾压力机技术规格
J23-3.15J23-10J23-16J23-16BJ23-25JC23-35JH23-40JB23-63J23-80J23-100JA23-100J23-100AJ23-125型号
31.51001601602503504006308001000100010001250公称压力
(KN)
2545557065808010013013015016~140145滑块行程
(mm)
200145120120555055404538384538滑块行程
次数(次/每分钟)
120180220220270280330400380480430400480最大闭合
高度
(mm)
253545605560658090100120100110闭合高度
调节量
(mm)
90130160160200205250310290380380320380滑块中心
线至床身
距离(mm)
120180220220270300340420380530530420530立柱距离
(mm)
160240300300370380460570540710710600710工作前台尺后寸250370450450560610700860800108010809001080左(mm)右
90130160110200200250310230380405250340工作前台孔后尺寸120200240210290290360450360560500420500左(mm)右
110170210160260260320400280500470320450直
径
106
3035406050606580100100100110100垫板厚
尺寸度
(mm)150200150250直
径
25304040405050506060766060模柄直
孔尺径
寸40556060607070708075768080深
(mm)度
90180190260360350360350滑块前
底面后
尺寸100200210300400370430540左
(mm)右
45353535302030253030203025床身最大
可倾角
(?
)
表5-3闭式单点压力机技术规格
JA31-160BJ31-250J31-315JA31-630B型号
16600250031506300公称压力(KN)
160315315400滑块行程(mm)
8.1610.410.513公称压力行程(mm)
32202012滑块行程次数(次/每分钟)
375490490900最大闭合高度(mm)
120200200闭合高度调节量(mm)
79095011001700工作台尺寸(mm)前后
710100011001500左右
590900930导轨距离(mm)
5608509601400滑块底面尺寸(mm)前后
150160拉伸垫行程(mm)
4005001000拉伸垫压紧力(KN)
2.精冲压力机
精冲压力机是精冲工艺的专用设备。
国内、外制造的精冲压力机分成机械传动和液压传动两类。
小型精
冲压力机多数采用机械传动,适用于冲制尺寸小、材料厚度较薄的精冲件。
液压精冲压力机特别适用于中、
大型精冲件以及具有冲裁、弯曲、翻边、压印等工序组合的复杂模具。
不论机械式或液压式精冲压力机,其
压边和反压系统均采用液压结构。
为了降低压力机的重心,多数精冲压力机采用下传动形式。
为了提高冲件
质量和模具寿命。
冲裁速度一般为5—50mm/s。
回程时则速度较高。
有利于提高生产效率。
精冲压力机的
机身具有很高的刚度。
精冲压力机常承受偏心载荷。
因此除精冲压力机机身具有很高的刚度外,滑块应具有
十分可靠的导向。
此外,为控制凸模进入深度,精冲压力机的主滑块在终点位置上设有精确的闭锁限位装置。
为了能对卷料及条料进行冲压加工,精冲压力机配有送料装置、润滑装置、出料装置和废料剪。
国产精密冲
裁液压机的技术规格见表5-4。
表5-4精密冲裁液压压力机技术规格
冲裁速度行程次数下工作台总压力压边力反压力行程长度闭合高度(mm/s)型号次/分钟尺寸(KN)(KN)(KN)(mm)(mm)(mm)
压边15Y26-1001000350150~14170~235400x400最大30反压边15
107
压边30Y26-6306300450~3000200~14003~10380~450800x800最大30反压边30
3.冷挤压机2冷挤压的单位挤压力可高达2500N/mm,并且挤压的行程也较大,因此要求冷挤压机必须具有很大的工作能量。
为了获得精度较高的挤压件和提高模具使用寿命,冷挤压机要具有较高的刚度和较好的导向精度,
并且要求压力机具有较高的空程向下和回程速度,而又要求在挤压前速度迅速下降,挤压过程中速度尽可能
保持均匀。
冷挤压后挤压件会滞留在模具内,因此冷挤压机须设顶出装置,顶出力一般为压力机公称压力的
10%左右。
通用的闭式单点压力机由于床身刚度较大,在冷挤压工作行程不大的情况下也可用于冷挤压工艺。
通用液压机由于其工作行程较长。
并且在整个工作行程中能达到其公称压力,液压系统能有效地防止超
载。
因此,在采用合适的限位装置后,液压机也可用于冷挤压工艺,特别适用于批量较小的中、大型挤压件。
曲轴式金属冷挤压机的技术规格见表5-5。
液压机的技术规格见表5-6。
表5-5曲轴式金属冷挤压机技术规格
J87-250AJA87-400型号
25004000公称压力(KN)
200250滑块行程(mm)
3228公称压力行程(mm)
3225滑块行程次数(次/分钟)
560670最大闭合高度(mm)
8080闭合高度调节量(mm)
4050行程(mm)上推件装置63100推件力(KN)
100125行程(mm)下推件装置250400推件力(KN)
750850前后工作台尺寸(mm)670670左右
750670前后滑块底面尺寸(mm)670630左右
表5-6液压压机技术规格
YB32-63Y32-100YB32-200YB32-300型号
630100020003000公称压力(KN)
133230620400主活塞最大回程压力(KN)
95150300300顶出活塞最大顶出力(KN)
4780150150顶出活塞最大回程压力(KN)
60090011001240活动横梁至工作台面的最大距离(mm)
400600700800主活塞最大行程(mm)
150180250250顶出活塞最大行程(mm)
350400500900前后立柱中心距离(mm)6507509501400左右
4905807601140前后工作台有效尺寸(mm)5205807301210左右
2540公称压力下载荷最大允许偏心距(mm)
4.拉伸压力机
双动拉伸压力机是目前普遍使用的薄板拉伸压力机。
在双动拉深压力机上拉伸薄板零件时,下模为凹模,
上模为凸模,毛坯的压边力是由外滑块(又称压边滑块)产生的。
当内滑块(又称拉伸滑块)进行拉伸时,外滑块
108
压紧毛坯的周边。
双动拉伸压力机外形结构如图5—3。
在双动拉伸压力机上压边开始时,外滑块已处于极限位置,因此接触比较平稳,没有冲击引起的动载。
双动压力机的下模(凹模)固定在工作台上,毛坯容易放置和定位。
双动拉伸压力机的外滑块回程稍滞后于内滑块回程.保证拉伸结束时工件从凹模中顶至下模平面上。
双动拉伸压力机的技术规格见表5-7。
53
表5-7双动拉深压力机技术规格
E2F600*400DBS2-1000JB46-315JB45-200JB45-375J45-315型号(日本)-3.1-0.85(德)
63003250630063001000010000总公称压力(KN)
315020003750315060006000内滑块公称压力(KN)
40254130称压力行程(mm)
315012502550315040004000外滑块公称压力(KN)
850670850850690700内滑块行程(mm)
530420530530690700外滑块行程(mm)
1085555~910~1610~20行程次数(次/分钟)
1低速行程次数(次/分钟)
1550930124011202030内滑块最大装模高度(mm)
1250825116010701930最大装模高度(mm)
500165300300500内滑块装模高度调节量(mm)
500300外滑块装模高度调节量(mm)
390315400400250最大拉深深度(mm)
3150162018401930立柱间距(mm)
13009001000100010001050前后内滑块尺寸25009601000100029002500左右
19001350180016002000前后外滑块尺寸31501420178015503400左右
190014001600160020001500前后
315015401820180034003100垫板尺寸左右
250160220220厚度
500/801000/1601000/120气垫压力(压紧力/顶出力)
440315400气垫行程(mm)
300气垫行程调节量(mm)
100407595主电动机功率(KW)
109
5.数控压力机
图5-4所示数控压力机外形结构。
该机用计算机控制板料送进距离、位置,自动选择模具(一台压力机
可同时安装几十副标准冲模),可以冲制出形状复杂、精度很高的制件。
该压力机的冲裁原理与普通压力机不
同,采用逐点(步冲)冲裁成形(如图5-5所示)原理,因而可以一模多用,以数量有限的标准模具,根据
编制的数控程序冲制出各种各样的制件。
为了保证冲压工作的安全生产,提高冲压件的质量模具寿命,除对新购进的冲床、经维修后的冲床要进
行必要的精度检验外,对正在工作的冲床也要进行定期的精度检验。
精度检验的主要项目为:
压力机工作台面的平面度,滑块下平面的平面度,滑块下平面对工作台面的平行度,滑块行程对工作台
面的垂直度,小型冲床模柄孔对滑块下平面的垂直度等。
对曲柄压力机进行精度检测前,应首先检查和调整压力机的安装水平。
有滑块平衡装置的压力机,在精
度检测过程中,滑块平衡装置应处于工作状态。
对闭式单点、双点压力机,应在满负荷试验后、空运转试验前进行精度检测。
公称压力?
2500KN的单柱固定台压力机、开式固定台压力机和开式可倾压力机的精度检测要求见表
5-8。
闭式单点、双点压力机的精度检测要求见表5-9。
表5-8开式压力机精度检测
项目允许误差(mm)方法和要求
沿纵向、横向、对角线方向测量工作台垫板上平面的平若压力机不带垫板,则在工作台面上用面度每100测量长度为0.01同样的方法测量滑块下平面的平面度沿纵向、横向、对角线方向测量
公称压力?
630KN滑快处于下极点并调至最上位置
左右:
每100测量长度为0.015前后方向检测时,靠近床身一侧
滑块下平面对工作台垫前后:
每100测量长度为0.020(后侧)的滑块与台面的间距不得小
板上平面的平行度630KN?
公称压力2500KN于前侧的间距
左右:
每100测量长度为0.020压力机不带垫板,则在工作台面上用同样的
前后:
每100测量长度为0.030方法测量模柄孔对滑块下平面的左右:
0.05/100100为检验棒长度垂直度前后:
0.05/100
在远离床身一侧(靠近操作着一边)进公称压力?
630KN行检测时,指示器在行程上位的读数应不小滑块行程工作台垫板上左右和前后:
0.03/100于行程下位的读数平面的垂直度630KN?
公称压力2500KN压力机不带垫板,则在工作台面上用同左右和前后:
0.04/100样的方法测量
110
表5-9闭式单点、双点压力机精度检测
项目允许误差(mm)方法和要求
精密级
L为实际检测长度。
当工作台垫板尺0.03L0.01,寸大于1000mm时,沿垫板四周100mm1000工作台垫板上平面的
为不检测范围。
例如2000mm的台板,普通级平面度
其检测的实际长度为1800mm。
0.045L0.015,在工作台垫板上平面上,应按规定的1000“田”字形分别进行检测。
滑块下平面的平面度同工作台垫板平面度允许误差同工作台垫板平面度检测方法和要求
精密级
L为实际检测长度。
当滑块在任意装模高0.06L0.01,度时,按“口”字形分别进行检测。
滑块下平面对工作台1000
垫板上平面的平行度不检测范围同工作台垫板平面度检测方普通级
法和要求0.1L0.02,双点压力机尚需在向下行程的中间位置1000上进行测量,允差值可增加50%。
精密级
0.15S0.005,滑块行程工作台垫板S为滑块在任意装模高度时,向下运1000上平面的垂直度行的距离。
滑块反向时出现的瞬时性跳动普通级
误差不计。
0.25S0.015,1000
冲压设备的类型较多,其刚度、精度、用途各不相同,应根据冲压工艺的性质、生产批量、模具大小、
制件精度等正确选用。
对于中小型的冲裁件,弯曲件或拉深件的生产,主要应采用开式机械压力机。
虽然开式压力机的刚性差,
在冲压力的作用下床身的变形能够破坏冲裁模的间隙分布,降低模具的寿命或冲裁件的表面质量。
可是,由
于它提供了极为方便操作的条件和非常容易安装机械化附属装置的特点,使它成为目前中、小型冲压设备的
主要形式。
对于大中型冲裁件的生产多采用闭式结构形式的机械压力机,其中有一般用途的通用压力机,也有台面
较小而刚性大的专用挤压压力机、精压机等。
在大型拉深件的生产中,应尽量选用双动拉伸压力机,因其可
使所用模具结构简单,调整方便。
在小批量生产中,尤其是大型厚板冲压件的生产多采用液压机。
液压机没有固定的行程,不会因为板料
厚度变化而超载,而且在需要很大的施力行程加工时,与机械压力机相比具有明显的优点。
但是,液压机的
速度小,生产效率低,而且零件的尺寸精度有时因受到操作因素的影响而不十分稳定。
摩擦压力机具有结构简单、造价低廉、不易发生超负荷损坏等特点,所以在小批量生产中常用来完成弯曲、
成形等冲压工作。
但是,摩擦压力机的行程次数较少,生产率低,而且操作也不太方便。
在大批量生产或形状复杂的大量生产中,应尽量选用高速压力机或多工位自动压力机。
111
选择合适的压力机型号,使之与模具形成合理的配置关系,可提高模具使用过程中的安全可靠性,从而
提高产品质量、生产率和模具寿命。
选择压力机型号主要是使其技术规格能符合模具成形工艺的要求,主要
考虑公称压力、闭合高度、滑块行程等。
1.公称压力
压力机的公称压力与模具成形工艺力、辅助工艺力之间应符合下列关系:
(1)一般情况下,压力机的公称压力应大于或等于成形工艺力和辅助工艺力总和的1.3倍。
(2)精密模具工作时对压力机刚度要求较大,压力机刚不允许有弹性变形。
压力机的公称压力应大于
或等于成形工艺力和辅助工艺力总和的3倍。
(3)冲压时的压力、行程变化曲线应该在压力机许用负荷曲线范围内。
2.压力机滑块行程
滑块行程应满足制件在高度方向的成型要求,并在冲压工序完成后能顺利地从模具上取出制件。
对于拉
伸件,行程应大于制件高度两倍以上。
见图5-6。
压力机滑块行程的选择在满足冲压工序要求的前提下,压力机滑块行程应力求保持模具导向部分不致相
互脱离。
导板模的凸模与导板、滚珠导向模架的导柱、保持圈与导套不允许脱开,为此应选择滑块行程可调
节的压力机。
5-6
(a)模具闭合状态(b)模具打开状态
1-凹模2-凸模3-压边圈4-工件
3冲床闭合高度
冲床闭合高度是指冲床曲柄转到下极点时滑块的下端面距工作台或垫板上表面的距离。
其大小在一定的
范围内可调节。
冲床闭合高度、装模高度应和模具的闭合高度相适应。
模具的闭合高度、装模方式和冲床闭合高度应满
足如下关系:
(1)模具直接安装压力机的垫板上。
模具安装平稳可靠,下模座受力条件较好,可直接利用垫板孔漏
料。
如图5-7。
校核关系为:
Hmax—H—5mm?
H?
Hmin—H+10mm(5——1)11
(2)利用等高垫块在压力机的垫板上安装模具。
下模座受力条件较差,适用于垫板上无漏料孔的大型压
力机,或漏料孔过小,模具漏料位置偏离垫板孔的情形。
如图5-8。
校核关系为:
Hmax—H—5mm?
H+h?
Hmin—H+10mm(5——2)11
(3)拆除垫板模具安装压力机工作台面上。
适用于模具的闭合高度大,但冲压力较小的成型工序模具,
如弯曲、拉伸模具等。
校核关系为:
Hmax—5mm?
H?
Hmin+10mm(5——3)
上式中:
Hmax——压力机的最大闭合高度(mm);
Hmin——压力机的最小闭合高度(mm);
H——压力机的垫板厚度(mm);1
H——模具的闭合高度(mm);
H——等高垫块厚度(mm);
112
Hmax—H——压力机的最大装模高度(mm);1
Hmin—H——压力机的最小装模高度(mm);1
5-7模具在垫板上安装5-8模具在等高垫块上安装
1.中小型模具多采用模柄安装方式,模具模柄尺寸应与滑块模柄孔相适应:
滑块模柄孔直径应大于模柄直径,模柄直径应按标准尺寸设计;
滑块模柄孔深度应大于模柄高度,模柄高度应按标准尺寸设计;
2.大型模具上模多使用滑块下端面的T形槽利用螺钉、压板安装,上模座外形尺寸与滑块外形尺寸之
间要有足够的安装空间。
3.压力机工作台面尺寸应大于模具下模座尺寸,二者之间要有足够的螺钉、压板安装尺寸。
根据塑料的性能和成型工艺特点可分为:
热固性塑料成型设备和热塑性塑料成型设备;
根据设备对塑料成型工艺的适用情况可分为:
塑料压力成型机,注射机,塑料挤出机,吹塑机等。
塑料压力成型机主要为液压机和螺旋压力机(因应用较少故不作介绍)两种,其中以液压机最为常用,
因此也称塑料液压机(简称液压机或压力机),它是以液压传递为动力的压制塑料制品的成型机械,主要用于
压缩、压注成型中。
1.压力机的结构及分类
(1)压力机的结构
如图5-9所示,为压力机的典型结构。
它由机身(包括上、下横梁、立柱等)、工作油缸、活动横梁、
推出机构、液压传动和电器控制系统等组成。
从图5-10我们看到,上压式液压机的工作油缸安装在上横梁上,
活动横梁与工作油缸的活塞联接成整体,以立柱为导向上下运动(框式液压机以导轨为导向)并传递油缸产
生的压力,向塑料施压。
113
-95-101—工作油缸2—上横梁3—活动横梁4—立柱1—机身2—工作缸3—活动工作台(滑块)5—工作台(下横梁)6—推出缸4—推出缸5—电器箱
(2)压力机的分类
压力机的形式和其它塑料机械一样,都是由它们各自需要实现的工艺过程来决定的,其分类可按以下几
种方法进行。
1)按压力机机架结构分为柱式、框式和直角式液压机。
柱式液压机按柱子的个数又分为单柱式、双柱式、三柱式和四柱式,前三种通常用于中小型液压机,大
型液压机为四柱式。
图5-9柱式液压机,图5-10为上压式框型液压机的结构示意图。
图5-11直角式液压机。
5-11
1—上压缸2—上活动板3—机架4—下活动板5—旁压缸6—下导轨7—上导轨
2)按压力机操纵方式分为手动、半自动和全自动液压机。
3)按压力机动作方式分为上压式、下压式、上下压式和直角式液压机。
图5-9、图5-10即为上压式液压机,其可供各类压缩及压注模进行各种塑料制品的生产,是目前热固性
塑料制品生产中使用最为广泛的一种设备。
图5-12为下压式柱式液压机,其因工作油缸位于压力机的下部而
得名。
图5-13为上、下压式液压机,其结构特点是有上、下两个液压缸,主要用于固定式压注模塑料制品的
生产。
114
5-125-131—工作缸2—活动工作台3—立柱4—固定工作台1—上压缸2—下压缸
2.常用国产塑料液压机性能参数
常用国产塑料液压机性能参数见表5-10。
5-10
液压部分活动横梁、工作台部分
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- 冲压 设备 使用 维护 第五