生产设备

螺旋压力机及其吨位的计算方法

发布时间:2020-09-02 18:44

  锻压工作的一种结构简单、使用广泛、兼有锻锤与 机械压力机双重工作特点的锻压设备。该机通过摩 擦传动、液压传动或电动机直接驱动,使其飞轮旋 转,储备能量,并由螺旋副将飞轮的回转运动变成 直线运动,使其滑块加速向下.将飞轮储备的能量 释放出来 ,进行锻压。 螺旋压力机依其传动方式的不同有:摩擦式螺 旋压力机 (通称摩擦压力机)、液压螺旋压力机以 及电动螺旋压力机等几种类型。国内使用广泛的摩 擦压力机,按其结构不同又有无盘式、单盘式、双 盘式 、三盘式和上移式 5 种形式。其中双盘式摩擦 压力机使用最普遍,其他几种形式国内使用较少。 在摩擦压力机基...

  锻压工作的一种结构简单、使用广泛、兼有锻锤与 机械压力机双重工作特点的锻压设备。该机通过摩 擦传动、液压传动或电动机直接驱动,使其飞轮旋 转,储备能量,并由螺旋副将飞轮的回转运动变成 直线运动,使其滑块加速向下.将飞轮储备的能量 释放出来 ,进行锻压。 螺旋压力机依其传动方式的不同有:摩擦式螺 旋压力机 (通称摩擦压力机)、液压螺旋压力机以 及电动螺旋压力机等几种类型。国内使用广泛的摩 擦压力机,按其结构不同又有无盘式、单盘式、双 盘式 、三盘式和上移式 5 种形式。其中双盘式摩擦 压力机使用最普遍,其他几种形式国内使用较少。 在摩擦压力机基础上发展起来,结构更为完善的液 压螺旋压力机、电动螺旋压力机近年来国内也有使 用 ,但至今数量还不多。 螺旋压力机结构简单,尤以摩擦压力机更是如 此。其工艺适用性强,使用范围广,操作与维修简 便 、噪声及震动小 、劳动条件好 ,没有像锤那样庞 大的基础和笨重的砧座及能源供应设施 ,直接用电 动机驱动 。螺旋压力机可用于各种锻压工艺作业 , 特别是在以下各个方面使用更适宜、更广泛。 (1) 精密模锻通称精锻,如汽轮机叶片、载重 汽车后桥半轴齿轮、各种用途的锥齿轮、圆柱齿轮 等,精锻后不再切削加工。 (2) 大锻件 的大能量模锻 ,主要是车辆和船舶 用大型摸锻件的锻造。与锻锤相比,公害小 、成本 低、生产率高。 (3) 有色金属锻件的模锻,主要是铜、铝及其 合金等材质模锻件的生产尤为适宜。根据长期的实 践经验 ,由于有色金属流动性及抗氧化性能均较碳 钢好 ,利用摩擦压力机比锻锤冲击速度小的特点, 可以防止碎裂 、飞溅而更易通过附着锻压而获得复 杂外形的清晰轮廓。 (4) 无飞边及小飞边模锻。利用螺旋压力机工 46 通过顶镦、镦凸、镦粗和冲孔、镦挤等模锻作业, 生产端部及中间带粗大部分的长杆形锻件,如气 门、锥齿轮坯、中凸台阶轴,热挤杯状空心件以及 非回转体的复杂形状锻件等。 (5) 热 ( 温) 挤压。在摩擦压力机上对有色金 属及低碳钢进行热挤和温挤加工不必顾及超载的危 险及出件的困难 摩擦压力机超载敏感性差,可多 次施压挤压,出件有强力顶出装置,操作安全方 便。 (6) 特种台金模锻。主要用于航空航天工业钛 合金制件及火箭、导弹头壳的特种合金制件模锻。 (7) 半液体模锻。用于一些流动性差、传统锻 压作业都易碎裂并难以成形的金属及合金 、各种有 色金属及其合金 ,可获良好效果 (8) 铸坯模锻。利用摩擦压力机较低的冲击速 度可对塑性低且难以锻压加工的各种黑色金属及其 合金、各种有色金属及其合金进行铸坯模锻,直接 利用冶炼金属液铸坯的铸造余热,在摩擦压力机上 模锻成精化锻坯,从而获得铸、锻兼优的高质量锻 坯。如燃汽轮机动叶片,在高达 700%:以上高温下 高速工作,一端需要较好的耐高温性能,而另一端 要求有较高的抗疲劳强度,采用铸造毛坯再经螺旋 压力机模锻的新工艺,使这种特种低塑性台金制件 达到了令人满意的性能。即承受动载大的动叶片根 部全部为质密、强度大、耐疲劳的锻造组织;动叶 片头部薄的叶片部位仍保持性能良好的铸造组织, 在高温下运转不会产生蠕变和磨损,其耐热、耐磨 和消振性能良好 ,从而有效地改进了动叶片的使用 性能并提高了寿命。 1962年以来我们用铸坯模锻工艺在摩擦压力 机上,使用开式与闭式锻模,模锻 HPb59一l 、H68 等黄铜材料的压力表弹簧体、氧气表减压阀体、三 通阀体等十余种机械仪表锻坯,获得了良好的经济 与社会效益。 机械I 九(热搬I { 3 年 第2 期 2 一 ~计一. ~ 一位 亟 零一 维普资讯 根据多年使用摩擦压力机的经验,在计算其吨 位时应考虑工艺作业的类型及特点、模具结构、锻 压制件的尺寸与材料等参数,使用合适的吨位计算 公式,方能获取较为接近实际、误差相对较小且安 全、可靠的结果。现将有关计算方法介绍如下。 常用的计算摩擦压力机吨位的方法,多为经验 公式。有关教材与手册中,对摩擦压力机模锻所需 压力 ,介绍 了以下经验计算公式 : (1) 费舍尔 (Omu,ep) 公式 FM= 2 Ka bAo ( 1) F M= 10abAa ( 2) 式中 F 摩擦压力机 (螺旋压力机) 计算吨 位 ,N或 kN 厂 终锻温度下锻件材料的强度极限, MPa K主要考虑变形速度及其他因素的系 数 ,一般取 K = 5 AD锻件的平面投影面积 ,1111112 该公式适于开式锻模有飞边模锻。计算结果一 般偏大。当锻件计算直径 DP= 1.13 80mm 时,计算结果将比实际大 25%以上;当 DP= 1.13 ~/ 。40mm时,计算结果与实 际的误差超过 50%。对于中小型有飞边模锻件,不推荐采用式 (1) 、(2) 计算其所需摩擦压力机及其他结构螺旋 压力机的吨位。 (2) 列别利斯基 (~ l~. rf ft) 公式 . r _ F M:口 (2+ 0.1 ) b D (3) D :4 (2 + 0.1 ) 钆 D (4) D 式中 a锻模结构形式系数 (开式锻模有飞 边模锻,取 a =4;闭式锻模无飞边模 锻 ,取 a = 5) 其他符号意义同式 (1)、(2)。 式 (3) 、 (4) 的计算结果误差虽比式 (1)、 (2) 小一些,但一般仍然偏大。对于开式锻模中有 飞边模锻,式 (4) 使用较广。特别是以镦挤成形 充满深度不大而长、宽尺寸较大的复杂形状的锻件 模腔,用式 (4) 计算其所需摩擦压力机吨位是适 宜的。此外,精密锻造时,多在终锻温度下进行多 次锻击,以求获取清晰的外表轮廓、精确的尺寸, 执槭I 凡t热加I 2OOO年 第2 秘 此时所需螺旋压力机的吨位亦较大,故也可用式 (3) 、(4) 计算。 (3) 高包夫聂娃 (Fonoaae~a) 公式 nF M= ~K labAvh (5) 式中 n锻击次数,一般取 n = 2~3 吨位系数,根据螺旋压力机吨位,按 下表选取 螺旋压力机的吨位 系数 值 螺旋压力 【 胡吨位 { 锄 18 300o 8O 1 l2,呻 l5嘎日 系数 值l 0 27 0 丑 0 0 18 0 16 o.14 0 12 0 10 蜀镦压系数 ,依下图求得 ^锻压时毛坯的总压缩量,ⅡⅡn 其余符号意义同前。 确定墩压系数 蜀 的曲线) 毛坯设接触模壁,取 = D :日或B:日。 (2) 毛坯充满模腔,取 日= 2r。 图中符号意义: 幻 一 锻件直径或非圆锻件换算直径 ,r吼 一锻件的宽度或边长,rm 锻件的高度或平均高度,日= (hI+ h2) /2 推荐用式 (5) 计算在螺旋压力机上使用闭式锻模 进行无飞边模锻所需设备吨位。根据我们多年的体 47 维普资讯 会,该式计算结果较接近实际。 (4) 精密模锻用设备吨位经验算式 F D= J vA v (6) F M= F v/J u = J vA ,M (7) 式中 F 锻件变形所需的力 ,10kN或 104N; ,D压强 值 ,当 始锻 温 度 1200~C 时 , 按下述原则选定 ,D值。 要求锻件轮廓清晰取 ,D= 800MPa; 要求锻件有圆角且轮廓光滑取 = 5COMPa; 厚度小的薄锻件,如叶片等,取 ,D= 110 1500 MP a。 ,M换算吨位系数,按下述原则选取: 变形行程小的精压件取 ,M= 1.6; 变形行程稍大的锻件取 ,M= 1.3; 变形行程大、所需要的变形能量也大的锻件取 ,M= 0.9 1.1 o 其余符合意义同前 (下同)。 (5) 半液体模锻所需设备吨位算式 一般形状简单的方形、圆形及回转体锻件,取 1 1 .5 ; 锻件形状复杂但可采用闭式锻模进行模锻的可 取 d=2.O; 锻件形状复杂且不能采用整体闭式锻模模锻的 可取 a l = 2.5。 口锻透系数 ,按锻件高宽比选取: HD/B D =O.5 取 卢= 1 1.0 取 口= 1.2 2.0 取 口= 1.5 2.0 取 口= 2.0 4.0 (6) 铸坯模锻件所需设备吨位算式 F M: ( 1+ ) A。 (9) U 在螺旋压力机上进行板料冲压作业,特别是厚 板料冲压与弯曲成形,也较合适。需要进行加热冲 压、各种断面型材的剪截、弯曲等,均比在开式压 力机上操作起来安全,不用担心超载会损坏机床。 P u= a D (8) 其所需吨位的计算与使用通用机械压力机无别,不 式中 a 锻件形状复杂程度系数,按下述原则 用赘述。 选定。 ( 19991103) - j -j -■ } -j -j -j - j -■ } - j -j -j -j -j - j 。 ■ } 。 j 。 j -j 。j 。j 。 j 。 j 。■ } 。 j 。j 。j 。j 。j 。 j 。 ■ } 。 j 。 j 。j 。 。j 。 。 。 。j 。 。j 。 。 。j (上接第27 页) 异种钢热处理温度,我们选了 (上接第加 页) 15CrMo钢种较低的温度 650 700℃,但焊后发现 冲击韧度试样不合格。经分析其主要原因是含钒的 珠光体耐热钢热处理温度偏低,造成在晶界及亚晶 界有二次碳化物析出,恶化了晶界,造成脆化。后 来我们将热处理试验温度提高到700 720℃,使试 样冲击韧度值达到标准要求。 5.严肃工艺纪律 生产工人必须按设计图样、制造工艺标准进行 生产,严格按厂质保手册要求执行。为确保产品的 焊接质量,必须重视焊接质量管理工作。 四、结语 珠光体耐热钢集箱焊接只要有一套正确完善的 焊接工艺规程,并认真贯彻实施 ,严格质量管理 , 必能取得良好的焊接质量。 (19991226) 更正 本刊 1999年 12 期第23页中 “等离子弧喷焊 工艺在刮板输进机中部槽喷焊耐磨层上的应用” 一文 中的作者桶永全应为桶永金。特向作者致歉。 48 由于冲裁模上凸模 、凹模 、固定板以及卸料板 等零件基本上都是二维半零件,一般采用数控线切 割加工 。因此冲裁模 cAM 系统主要考虑零件的 自 动编程及其工艺问题。 冲裁模 CAM[ 系统工作 时,首先根据 图形信息 参数,自动计算各类交点、切点及圆心坐标,系统 可以对称、旋转和平移变换图形,并能处理各种非 圆曲线。然后系统生成各种非圆曲线轮廓形状的带 有 “ 间隙” 补偿的凸、凹模的加工程序,并可在显 示器上模拟加工过程。最后根据需要系统可以通过 打印机或穿孔机输出3B或4B,ISO,EIA 等代码格 式的加工程序。 总之,冲裁模 CAD/CAM 系统将 CAD 与 cAM 有机地结合起来,实现了计算机辅助设计到计算机 辅助制造的一体化。随着冲裁模 CAD/CAM 系统的 不断推广,模具设计与制造水平也将相应得到提 高,从而缩短生产周期,提高经济效益。 ( 199911is) 枫棱I ^ t热掘I ) 2。09 年 第2 期 维普资讯