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晨丽赌场第四章 螺旋压力机

发布时间:2020-08-21 18:05

  第四章 螺旋压力机_工学_高等教育_教育专区。武汉理工大学 过程装备与控制工程专业 成型机械与模具设计课件

  第四章 螺旋压力机 学习摩擦式、电动式、液压式和离合器式螺旋压 学习摩擦式 、 电动式 、 力机的结构和工作原理。 力机的结构和工作原理。 学习螺旋压力机的工艺特性。 学习螺旋压力机的工艺特性。 4.螺旋压力机的工作原理和分类 螺旋压力机的工作原理和分类 螺旋压力机是用 螺杆﹑螺母作为传 动机构﹐并靠螺旋 传动将飞轮的正反 向回转运动转变为 滑块的上下往复运 动的锻压机械。 图4-1 螺旋压力机 工作原理: 工作原理: 工作时,电动机使 飞轮加速旋转以储蓄能 同时通过螺杆、 量 , 同时通过螺杆 、 螺 母推动滑块向下运动。 母推动滑块向下运动 。 滑块接触工件时, 滑块接触工件时 , 飞轮 被迫减速至完全停止, 被迫减速至完全停止 , 储存的旋转动能转变为 冲击能, 冲击能 , 通过滑块打击 工件, 使之变形。 工件 , 使之变形 。 打击 结束后, 结束后 , 电动机使飞轮 反转, 带动滑块上升, 反转 , 带动滑块上升 , 回到原始位置。 回到原始位置。 结构组成: 结构组成: 五大组成部 分 传动部分 工作部分 机身部分 操纵系统 附属装置 大型的采 用液压或 气动助力 图4-2 3000kN 双盘摩擦压力 机结构图 1、机身 2、滑块 3、螺杆 4、斜压板 5、缓冲圈 6、拉紧螺栓 7、飞轮 8、传动带 9.11、 9.11、摩擦盘 10、 10、传动轴 12、 12、锁紧螺母 13、 13、轴承 14、 14、支臂 15、 15、上横梁 16、 16、制动装置 17、 17、卡板 18、 18、操纵装置 19、 19、拉杆 20、 20、顶料器座 设备工作特征: 设备工作特征: 无固定下死点,对较大的模锻件可多次打击成形,可进 行单打、连打和寸动。打击力与工件的变形量有关,变形 大时打击力小,变形小(如冷击)时打击力大,与锻锤相似。 它的滑块速度低(约0.5米/秒,仅为锻锤的1/10),打击 力通过机架封闭,故工作平稳,振动比锻锤小得多,不需 要很大的基础。 装有打滑保险机构,将最大打击力限制在公称压力的2 倍以内,以保护设备安全。 分类: 分类: 按传动机构的类型可以分为:摩擦式、电动式、 液压式、离合器式。 按螺旋副的工作方式分为螺杆直线运动式、螺杆旋 转运动式和螺杆螺旋运动式三大类。 按螺杆数量分为单螺杆、双螺杆和多螺杆式。 按工艺用途分为粉末制品压力机、万能压力机、冲 压用压力机、锻压用压力机等。 按结构形式分为有砧座式和无砧座式等。 图4-3 螺旋压力机的传 动类型 1、机架 2、滑块 3、电动机 4、螺 杆 5、螺母 6、带 7、摩擦盘 8、飞轮 9、操纵气缸 10、大齿轮(飞轮) 11、小齿轮 12、液压马达 13、液压缸 14、电动机定子 15、电动机转子 (飞轮) 16、回程缸 17、离合器 图4-4 螺旋副的工作方式 4.1 摩擦压力机 图4-5 摩擦压力机 操纵系统原理图 1、分配阀液压缸 2、分配阀 3、液压缸 4、活塞 5、操纵手柄 6、拨叉 7、曲杆 8、操纵杆 9、控制杆 10、 10、上碰块 11、 11、上行程限位板 12、 12、下行程限位板 13、 13、下碰块 14、 14、弹簧 15、 15、压力计 16、 16、溢流阀 17、 17、液压泵 18、 18、电动机 19、 19、油箱 工作原理: 工作原理: 电动机通过摩擦 盘带动飞轮轮缘 而使飞轮旋转。 而使飞轮旋转 。 双盘式摩擦压力 机应用最广。 机应用最广。 特点: 特点: 动作较快, 动作较快,可使 滑块停在行程内 的任意位置, 的任意位置 , 一 旦超负荷时, 旦超负荷时 , 只 引起飞轮与摩擦 盘之间的滑动, 盘之间的滑动 , 而不致损坏机件 。 53-2500T 图4-6 J53-2500T双盘螺旋摩擦压力机 图4-7 FPRN系列摩擦螺旋压力机 FPRN系列摩擦螺旋压力机 工作过程: 工作过程: 1、冲压: 压下操纵手柄5,分配阀2被上提,压力油进入液压缸 的上腔,在油压作用下活塞4拉下操纵杆8,通过曲杆7和 拨叉6使传动轴右移,左摩擦盘压紧飞轮驱动飞轮旋转, 使滑块向下运动。在将接触工件时,滑块上的下行程限 位板12和控制杆9的下碰块13相碰,使手柄和分配阀回到 中间位置,这时液压缸上、下腔均与油箱19相通,操纵 杆在弹簧力作用下也处于中间位置,于是两个摩擦盘均 与飞轮脱开而保持一定的间隙,此时运动部分便以所积 蓄的能量来进行冲压。 2、冲压结束,滑块回程 冲压完后,将操纵手柄提起,分配阀被压到下面位 置,压力油通人液压缸下腔,推动活塞向上运动将操纵 杆顶起,拨叉便将传动轴向左推动,右摩擦盘压紧飞轮, 驱动飞轮反转,使滑块回程向上。当滑块回程接近行程 上止点时,固定在滑块上的上行程限位板11与控制杆9上 的上碰块10相碰,迫使操纵手柄和分配阀回到中间位置, 于是两个摩擦盘便与飞轮脱开,运动部分靠惯性继续上 升,随即由制动装置进行制动,使滑块停止在预设的上 止点。 采用气动操纵系统的摩擦压力机的工作循环: 采用气动操纵系统的摩擦压力机的工作循环: 两个气缸2、6分别固定在左右两个支撑座上,当向下 行程开始时,右边气缸6进气,活塞经4根小推杆使摩擦盘 压紧飞轮,搓动飞轮旋转,滑块加速下行;在冲压工件前 的瞬间,气缸排气,靠横轴两端的弹簧复位,使摩擦盘与 飞轮脱离接触,滑块靠积蓄的动能打击工件。 冲压完成后,开始回程,此时左边的气缸2进气,推动 左边的摩擦盘压紧飞轮,搓动飞轮反向旋转,滑块迅速提 升;至某一位置后,气缸排气,摩擦盘靠弹簧与飞轮脱离 接触,滑块继续自由向上滑动,至制动行程处,制动器动 作,滑块减速,直至停止,即完成了一次工作循环。 图4 - 8 采用气动操 纵系统的摩 擦压力机 1.7、手轮 2.6、气缸 3.5、摩擦盘 4、横轴 8、飞轮 9、主螺杆 10、主螺母 11、滑块 12、机身 制动器工作原理: 制动器工作原理: 制动器安装于滑块的上部, 当气缸1下腔进气时,活塞2的 推力和弹簧3的预压力一起推动 制动块4,制动飞轮下端面;若 上腔进气,下腔排气,活塞克 服压缩弹簧的力,将制动块拉 下,与飞轮下端面脱离。 该制动装置的优点是在停机 停气时,弹簧能保持制动块压 紧飞轮,而使滑块不能自由下 落。滑块为U形结构,其导向 比箱形结构长,承受偏心载荷 的能力强。 图4-9 制动器结构图 1、气缸 2、活塞 3、弹簧 4、制动块 飞轮工作原理: 飞轮工作原理: 飞轮为打滑飞轮,外圈6由拉紧螺栓4和碟簧7夹紧在 内圈2上。当冲压载荷超过某一预定值时,外圈打滑,消 耗能量,降低最大冲压力,达到保护压力机的目的。 图4-10 打滑飞轮结构图 1、主螺杆 2、内圈 3、摩擦片 4、拉紧螺栓 5、摩擦材料 6、外圈 7、碟簧 8、压圈 摩擦压力机的安全操作 ① 工作前认真检查操纵系统是否正常,刹车机构、上下 限位挡铁等安全装置是否完整可靠,润滑系统是否正 常。 ② 装卸模具要停车进行,调整模具时,开车需使滑块缓 慢升降,模具要固定牢靠。 ③ 严格控制行程,禁止水平摩擦盘顶与主轴相撞。 ④ 采用带有顶杆装置的模具时,必须调整好上下限位挡 铁,缓慢试压,以防顶坏模具。在进行压印和校正等 刚性冲击时,其行程不宜超过最大行程的65%。 ⑤ 工作完毕后,切断电源,整理现场,做好交接班。 4.2 液压螺旋压力机 特点: 特点: 工作速度较高,生产率较高。 便于采用能量预选和工作过程的数控,操作方便, 容易实现压力机以最佳的能耗工作。 成本较高,一般液压螺旋压力机都为较大型设备。 分类: 分类: 螺旋运动 液压缸式 压力机 液 压 螺 旋 压 力 机 液压马达传动式压力机 液压缸传动式压力机 直线运动 液压缸式 压力机 工作原理: 工作原理: 1、液压马达-齿轮式液压螺旋压力机: 它的飞轮是一个大齿轮5,由若干个带小齿轮6的液 压马达7驱动,使之正转或反转,从而带动主螺杆3滑 块2上、下运动,完成工作循环。大齿轮的厚度等于小 齿轮的厚度加上滑块行程,因此,飞轮的结构尺寸很 大。若干个液压马达均匀分布在飞轮的圆周上,并固 定在压力机的机身上。高压油由液压泵蓄能器供给。 2、螺旋液压缸式液压螺旋压力机: 飞轮7的上方与主螺杆8同轴串联着副螺旋副,其导 程和旋向与主螺旋副相同,副螺母4在支座上固定不动。 副螺杆2(即为活塞杆)下端与飞轮7连接,上端为活塞1。 高压油进入液压缸3上腔作用在活塞上时,活塞与副螺杆 便相对副螺母下行并作螺旋运动,带动飞轮与主螺杆同 步运动,同时飞轮加速积蓄能量。当液压缸上腔排油、 下腔进油时,推动主、副螺杆反向做螺旋运动,于是滑 块被提升回程。 液压马达图4-11 液压马达-齿轮式液压螺 旋压力机示意图 1、拉杆 2、滑块 3、主螺杆 4、主螺母 5、大齿轮 6、小齿轮 7、液压马达 图4-12 副螺杆式液压螺旋压力机传动 部件结构图 1、活塞 2、副螺杆 3、液压缸 4、副螺母 5、支 座 6、尼龙十字形联轴节 7、飞轮 8、主螺杆 3、直动式液压缸式液压螺旋 压力机: 机身两侧装有两个液压缸 3,其活塞杆与滑块铰接。当 高压油进入液压缸上腔,作用 在活塞上时,便推动滑块向下 运动,带动主螺旋副运动,使 飞轮旋转并积蓄能量。当高压 油进入液压缸下腔,而上腔排 油时,滑块便被提升回程。直 动液压缸式螺旋压力机结构简 单,制造容易,动作可靠,但 主螺旋副在工作中磨损较严重, 图4-13 直动液压缸式液压螺旋压力机 设备的传动效率也较低。 1、飞轮 2、主螺杆 3、液压缸 4、活塞 5、滑块 4.3 电动螺旋压力机 工作原理: 工作原理: 压力机的工作是靠转 子和定子之间的磁场产生 的力矩,驱动转子(飞轮)正、 反转,通过主螺旋副的螺 旋运动,使滑块完成工作 循环。 图4-14 电动螺旋压力机 1、主螺杆 2、导套 3、制动器 4、转子 5、电动机定子 6、风机 J58系列电动螺旋压力机 是一种工艺适用性极强的锻压 设备。它既能用于热锻,又能 用于精锻、精整;既能适用于 不锈钢复底锅压力焊接工艺, 又能适用于钛合金叶片及其他 叶片的精密锻造。具有结构简 单、体积小、传动链短、操作 便捷、运行安全、维修工作量 小的特点,该机打击能量可准 确设置,打击力有显示,可根 据成型精度调节能量、打击力 ,以减少模具的机械应力和热 接触时间,延长模具寿命。 J58系列电动螺旋压力机 图4-15 J58系列电动螺旋压力机 结构组成: 结构组成: 电动机定子5,安装在机身上,而电动机的转子4(即为飞 轮)与主螺杆上端相连,二者均为圆筒形。转子高度为滑块行 程加定子高度,由低碳铸钢制成,结构简单、加工容易,可 靠性好。压力机的工作是靠转子和定子之间的磁场产生的力 矩,驱动转子(飞轮)正、反转,通过主螺旋副的螺旋运动, 使滑块完成工作循环。 特点: 特点: 传动环节少、容易制造、操作方便、冲压能量稳定。与 同吨位摩擦压力机相比,每分钟行程次数提高了2~3倍,不 必经常更换磨损件,近年来增长很快,并向大型化发展。 数控电动螺旋机: 打击能量可精确设置,成形精度高, 制件公差小,适合于精密锻造。 模具载荷减轻,比摩擦压力机模具 寿命明显提高。 电耗降低,结构简单,故障率低, 易于维护,无液压驱动单元,使用维护 费用明显减少。 可进行程序锻造,主机能自动按预 先设置的每工步打击能量运行。 打击后,滑块还可在下死点停顿, 停顿时间能预先设置,以适应某些工艺 的要求。 由于采用了变频驱动,不会对工厂 电网产生冲击和影响其它设备运行。 行程高度方便调整,回程位置准确 安装了自主研发的吨位指示器,精确控 制打击力,保护主机不致超载。 图4-16 数控电动螺旋机 4.4 离合器式螺旋压力机 优点: 优点: 打击能量高 闷模时间短,模具使用寿命长 抗偏载能力强 生产效率高、节省能源。 缺点: 缺点: 机器结构十分复杂,既有机械离合器传动,又有用于 滑块回程的液压传动。 在锻击和回程时,主螺杆和螺母的螺牙为同一受力面, 润滑液不易补充,导致螺母螺牙容易磨损。 工作原理: 工作原理: 电动机通过V形胶带驱动 飞轮朝一个方向连续旋转。当 工作循环开始时,离合器结合, 螺杆在很短的时间内达到飞轮 转速,滑块匀速下行进行锻造 使工件变形。当变形完成后离 合器迅速脱开,滑块在回程缸 带动下快速回到上止点。 该压力机可在操作面板上 预置锻压力,当实际锻压力达 到预定值时,机械惯性机构迅 速打开离合器的卸荷阀,使离 17NPS系列压力机结构简图 合器液压缸快速排油,弹簧便 图4-17NPS系列压力机结构简图 1、顶杆 2、机身 3、滑块 4、螺杆 5、螺母 将离合器脱开。 6、回程缸 7、推力轴承 8、飞轮 9、摩擦盘 10、离合器活塞 11、离合器液压缸 J55系列离合器式螺旋压力机 图4-18 J55系列离合器式螺旋压力机 4.5 螺旋压力机的工艺特性 螺旋压力机的工作特性与锻锤相同,工作时依靠冲击 动能使工件变形,工作行程结束时滑块速度减小为零。 螺旋压力机的工艺适应性好,可用于模锻及各类冲压 工序。 螺旋压力机的滑块行程不固定,下止点可改变,工作 时压力机模具系统沿滑块运动方向的弹性变形,可由螺杆 的附加转角得到自动补偿,实际上影响不到制件的精度。 适用于精锻、精整、精压、压印、校正及粉末冶金压 制等工序。 优点: 优点: 螺旋压力机无沉重而庞大的砧座,也不需蒸汽锅炉和 大型空气压缩机等辅助设备; 设备投资少维修方便; 工作时的振动和噪声低,操作简便,劳动条件好。 缺点: 缺点: 滑块行程次数低,生产率不高; 承受偏心负荷的能力较差,一般只适用于单槽模锻; 使用滑块连续行程工作时操纵系统必须换向。 螺旋压力机还存在多余能量问题,易加剧机器的磨损 和缩短受力零件的寿命。