曲柄机(概论和第一章)(new)

1、塑性成形设备及自动化 所用教材：金属与塑料成形设备所用教材：金属与塑料成形设备概概 论论本课程所讲内容：本课程所讲内容：1、金属成形（型）设备、金属成形（型）设备锻压设备（重点内容）锻压设备（重点内容）压铸机压铸机2、塑料成性（型）设备、塑料成性（型）设备挤塑机挤塑机注塑机注塑机3、自动控制、自动控制液压系统液压系统电气控制电气控制PLC用模具生产的各种制品的特点用模具生产的各种制品的特点： 生产率高；生产率高； 力学性能好；力学性能好； 材料利用率高；材料利用率高； 易制造替代产品（用塑料替代金属）；易制造替代产品（用塑料替代金属）； 易于实现大批量生产。易于实现大批量生产。 小批、单件用模

2、具生产如何？小批、单件用模具生产如何？两个概念两个概念 成形：成形：forming 毛坯（固态）在外界压力下，借助于模具通过材料的毛坯（固态）在外界压力下，借助于模具通过材料的塑性变形来获得具有所需形状和尺寸的产品。塑性变形来获得具有所需形状和尺寸的产品。 成型：成型：molding/moulding 液态或半液态的原材料，在外界压力下，通过流动填液态或半液态的原材料，在外界压力下，通过流动填充模型（模具）的型腔来获得与型腔形状和尺寸一致充模型（模具）的型腔来获得与型腔形状和尺寸一致的产品。的产品。成形设备发展的趋势：成形设备发展的趋势：1、机电一体化（控）、机电一体化（控）2、成形设备高速化

3、和高效化（快）、成形设备高速化和高效化（快）3、成形设备的大型化（大）、成形设备的大型化（大）4、成形设备高精度化（精）、成形设备高精度化（精）5、成形设备环保化（净）、成形设备环保化（净）本课程应具备的基础知识及相本课程应具备的基础知识及相关课程知识关课程知识：1、机械制图、理论力学、材料力学、机械制图、理论力学、材料力学2、金属工艺学、金属材料学、热处理规、金属工艺学、金属材料学、热处理规范、机械原理、机械零件、液压传动范、机械原理、机械零件、液压传动3、电工学、冲压工艺学、锻造工艺学、电工学、冲压工艺学、锻造工艺学、塑料成型工艺学、压铸工艺学塑料成型工艺学、压铸工艺学参考书目：参考书目：

4、 曲柄压力机曲柄压力机，清华大学何德誉主编，清华大学何德誉主编，机械工业出版社出版机械工业出版社出版 锻锤锻锤，哈尔滨工业大学高乃光主编，哈尔滨工业大学高乃光主编，机械工业出版社出版机械工业出版社出版 有关液压传动、自动控制、有关液压传动、自动控制、PLC的教材的教材第一章第一章 曲柄压力机曲柄压力机第一节第一节 概概 述述一、曲柄压力机的原理和结构一、曲柄压力机的原理和结构曲曲柄柄压压力力机机组组成成部部分分工作机构工作机构传动系统传动系统支承部件支承部件能源系统能源系统操纵和控操纵和控制系统制系统辅助系统辅助系统和附属装和附属装置置 曲柄压力机能完成的工艺曲柄压力机能完成的工艺 板料冲压、

5、模锻、挤压、粉末冶金等板料冲压、模锻、挤压、粉末冶金等 曲柄压力机分轮的作用曲柄压力机分轮的作用 储存能量储存能量 思考题思考题 曲柄压力机如果没有飞轮，用电机直接曲柄压力机如果没有飞轮，用电机直接 驱动驱动行不行？行不行？曲柄机特点（与其它锻压设备相比）：曲柄机特点（与其它锻压设备相比）：曲柄滑块机构是刚性连接的，曲柄滑块曲柄滑块机构是刚性连接的，曲柄滑块机构的上下死点机构的上下死点（概念：上、下死（概念：上、下死点）点） 、行程、封闭高度都是确定的；、行程、封闭高度都是确定的；工作时机身受力封闭，工艺力不传给地工作时机身受力封闭，工艺力不传给地基，只有少量冲击；基，只有少量冲击；利用飞轮储

6、存空载时电机的能量，并且利用飞轮储存空载时电机的能量，并且能在短时间内将能量迅速释放。能在短时间内将能量迅速释放。二、曲柄压力机分类和型号二、曲柄压力机分类和型号1、分类分类 按工艺用途分按工艺用途分 （1）板料冲压压力机：通用压力机、拉身压力机、板冲高速压力机、板）板料冲压压力机：通用压力机、拉身压力机、板冲高速压力机、板冲多工位自动机；冲多工位自动机； （2）体积模锻压力机：热模锻压力机、挤压机、精压机、平锻机、冷镦）体积模锻压力机：热模锻压力机、挤压机、精压机、平锻机、冷镦机、精锻机；机、精锻机； （3）剪切机：剪板机、棒料剪切机。）剪切机：剪板机、棒料剪切机。 按机身结构分按机身结构分

7、 （1）开式压力机（图）开式压力机（图1-3 ），可分为可倾式、固定台式和活动台式；），可分为可倾式、固定台式和活动台式； （2）闭式压力机（图）闭式压力机（图1-2 ），可分为整体式和组合式（图），可分为整体式和组合式（图1-4）。）。 按连杆的数量分按连杆的数量分 可分为单点、双点和四点压力机。可分为单点、双点和四点压力机。 按滑块的数量分按滑块的数量分 可分为单动、双动压力机。可分为单动、双动压力机。图图4曲曲柄柄机机机机身身类类型型2、型号、型号有关组代号、型代号参见表1-1。表表1-1 通用压力机型号通用压力机型号三、通用曲柄机技术参数三、通用曲柄机技术参数公称压力公称压力公称压力行

8、程公称压力行程滑块行程滑块行程滑块行程次数滑块行程次数装模高度、装模高度调节量装模高度、装模高度调节量工作台、滑块底面尺寸工作台、滑块底面尺寸喉口深度喉口深度（概念：喉口）（概念：喉口）注：技术参数见讲义表注：技术参数见讲义表1-1、1-2、1-3。第二节第二节 曲柄滑块机构的运动和受力分析曲柄滑块机构的运动和受力分析1、曲柄滑块机构的运动规律、曲柄滑块机构的运动规律 主要研究：滑块位移、速度、加速度与曲柄转角的关主要研究：滑块位移、速度、加速度与曲柄转角的关系系 （page14-15)。2、曲柄滑块机构的受力分析、曲柄滑块机构的受力分析3、滑块的许用负荷图、滑块的许用负荷图4、结点偏置的曲柄

9、滑块机构、结点偏置的曲柄滑块机构特点：特点：曲柄转角为零时，滑块位移、速度并不等于曲柄转角为零时，滑块位移、速度并不等于零；零；滑块上下程速度曲线并不对称。负偏置机构滑块上下程速度曲线并不对称。负偏置机构有急回特性（冷挤压机和某些热模锻压力机有急回特性（冷挤压机和某些热模锻压力机采用），正偏置机构有急进特性（垂直分模采用），正偏置机构有急进特性（垂直分模平锻机和冷镦机采用）；平锻机和冷镦机采用）；工作行程内，负偏置机构侧向力和当量力臂工作行程内，负偏置机构侧向力和当量力臂减小，正偏置机构侧向力和当量力臂增大。减小，正偏置机构侧向力和当量力臂增大。第三节第三节 通用压力机零部件结构通用压力机零部

10、件结构一、曲柄滑块机构结构一、曲柄滑块机构结构1、曲轴的形式和特点、曲轴的形式和特点曲柄轴曲柄轴偏心轴偏心轴曲拐轴曲拐轴偏心齿轮偏心齿轮2、装模高度调节机构、装模高度调节机构调节螺杆调节螺杆手动手动机动机动调节滑块调节滑块普通式普通式1.导向柱塞导向柱塞式式3、超载保护装置、超载保护装置 压塌块式压塌块式 液压式液压式4、模具夹持装置和顶件装置、模具夹持装置和顶件装置见夹持块见夹持块11和打料横杆和打料横杆45、滑块与导轨、滑块与导轨二、离合器和制动器二、离合器和制动器1、刚性离合器、刚性离合器转键离合器的结构和工作原理转键离合器的结构和工作原理 图图1-20转键离合器的操纵机构转键离合器的操

11、纵机构 图图1-20、1-212、带式制动器、带式制动器3、摩擦离合器、制动器、摩擦离合器、制动器三、传动系统三、传动系统 传动系统的布置方式传动系统的布置方式（1）上传动或下传动）上传动或下传动（2）主轴和传动轴的放置方向）主轴和传动轴的放置方向（3）齿轮安装位置）齿轮安装位置 传动级数传动级数 离合器和制动器的安装位置离合器和制动器的安装位置四、机身四、机身五、飞轮与电动机功率五、飞轮与电动机功率曲柄压力机一次行程功与飞轮转动惯量曲柄压力机一次行程功与飞轮转动惯量飞轮的作用飞轮的作用六、辅助装置六、辅助装置（1）拉深垫）拉深垫 气垫、液压气垫气垫、液压气垫（2）滑块平衡装置）滑块平衡装置（

12、3）顶料装置）顶料装置（4）其它辅助装置）其它辅助装置移动工作台和快速换模装置移动工作台和快速换模装置模具快速夹紧装置模具快速夹紧装置监控装置监控装置凸轮控制器凸轮控制器滑块调节指示器滑块调节指示器压力指示器压力指示器轴承温度监控仪轴承温度监控仪1.摩擦制动器瞬态温升监测仪摩擦制动器瞬态温升监测仪七、辅助系统七、辅助系统气动系统气动系统润润 滑滑 系系 统统第四节第四节 曲柄压力机的选择和使用曲柄压力机的选择和使用一、曲柄压力机的选择一、曲柄压力机的选择压力机类型的选定压力机类型的选定曲柄压力机吨位的选定（图曲柄压力机吨位的选定（图1-37）压力机功率的核算压力机功率的核算滑块行程和行程次数的

13、确定滑块行程和行程次数的确定最大装模高度的选择最大装模高度的选择模具安装部分尺寸模具安装部分尺寸二、曲柄压力机的精度及检查二、曲柄压力机的精度及检查冲压加工中必要的精度要求包括：冲压加工中必要的精度要求包括：工作台面和滑块底面的平面度工作台面和滑块底面的平面度工作台面和滑块底面的平行度工作台面和滑块底面的平行度滑块行程对工作台的垂直度滑块行程对工作台的垂直度摸柄孔中心线对滑块行程的平行度摸柄孔中心线对滑块行程的平行度1.滑块和导轨的间隙滑块和导轨的间隙三、模具的安装与调整三、模具的安装与调整 首先检查压力机上的打料装置；首先检查压力机上的打料装置； 检查模具的闭和高度和压力机的装模高检查模具的

14、闭和高度和压力机的装模高度是否一致；度是否一致； 调整装模高度；调整装模高度； 安装和试模时，先将滑块升至最高点安装和试模时，先将滑块升至最高点（上死点），然后逐渐调至下死点（上死点），然后逐渐调至下死点 最后进行试冲。最后进行试冲。第五节第五节 专用压力机专用压力机一、热模锻压力机一、热模锻压力机1、用途、用途 热模锻压力机可进行精密模锻、热挤压、热模锻压力机可进行精密模锻、热挤压、 锻件精修等工艺。锻件精修等工艺。2、工作原理、工作原理 见图见图1-39。3、特点、特点 整体刚度高；整体刚度高； 滑块抗偏载能力强；滑块抗偏载能力强； 滑块行程次数高；滑块行程次数高； 具有力量较强的上下顶料装置；具有力量较强的上下顶料装置； 离合器和制动器安装在低速轴上；离合器和制动器安装在低速轴上； 具有脱出闷车装置。具有脱出闷车装置。4、使压力机脱出闷车的常用方法、使压力机脱出闷车的常用方法 加大气压打反车；加大气压打反车； 采用专用液压装置；采用专用液压装置； 撞击工作台板；撞击工作台板； 过载保护装置。过载保护装置。5、热模锻压力机的结构、热模锻压力机的结构（1）连杆式）连杆式（2）楔式）楔式二、双动