1.4-压力机的选择与使用解析

冲压与塑压成形设备----普通高等教育“十一五”国家级规划教材闫亚林主编

1.4压力机的选择与使用重点掌握压力机的选用、压力机的正确使用和维护。了解压力机的常见故障和排除方法。

在选择压力机时主要考虑因素：压力机的类型压力机的能力压力机的规格1.4.1压力机的类型压力机类型的选择，主要是根据冲压工艺的性质、生产批量大小、制件的几何形状、尺寸及精度要求，以及安全操作等因素来确定的。按用途分类：通用压力机

主要适用于普通冲裁、弯曲和中小型简单拉深件的成形，适用于一般生产批量。专用压力机生产批量较大时，应尽量选用适应于冲压工艺特点的专用压力机。通用压力机基本类型：1.按驱动滑块机构的种类——曲柄式和摩擦式;

2.按滑块个数——单动和双动;

3.按床身结构形式——开式和闭式;

4.按自动化程度——普通压力机和高速压力机。表2-8常用冷冲压设备的工作原理和特点

冲压类型冲压设备冲裁弯曲简单拉深复杂拉深整形校平成形小行程通用压力机√○××××中行程通用压力机√○√○○×大行程通用压力机√○√○√√双动拉深压力机××○√××高速自动压力机√×××××摩擦压力机○√×××√表2-9冲压类型与冲压设备选用对照表注：表中√表示适用，○表示尚可使用，×表示不适用。1.4.2压力机的能力1、压力和扭矩能力在选用压力机时，应使冲压变形力和冲压变形曲线位于滑块许用负荷曲线之下。如果是复合冲压，应将几个工序的变形力的曲线加起来，然后再进行比较。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，压力机压力选择的计算式为F≥1.3∑F

式中：F——压力机的公称压力；∑F——冲压变形力、推件力、顶件力，卸料力等力的总和。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，如拉深成形，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。冲压功率不能超过压力机功率，否则会导致功率超载。冲压功校核：

对于冲裁加工，由于冲裁工作行程较短，一般压力和扭矩不超载时，冲压功就不会超载。但是对于拉深成形的大工作行程来说，一般都应该进行冲压功校核，以保证冲压功不超载。冲压功校核的计算公式如下：冲压成形的变形功（A）一定要小于压力机的有效功（Ap），即A<Ap。1）压力机有效功Ap当压力机单行程工作时，且在速度可以降低20%的条件下，则飞轮的有效能量即压力机的有效功。

当压力机连续工作时，且在速度可以降低10%的条件下，则有效功Ap（mJ）的计算式为：式中，m——压力机飞轮的质量(kg)：D——压力机飞轮的直径(m)；n——压力机飞轮的转速(r/min)。2）冲压成形的变形功A①冲裁加工所需要的冲裁功A(mJ)的计算式为A=Ftf式中，F——冲裁力(N)；t——冲裁板料的厚度(mm)；

f——切入率。冲裁间隙小时，f＝0.6～0.8；冲裁间隙大时，f＝0.25～0.5。

②V形件弯曲所需的弯曲功A(mJ)的计算式为A＝Fhk式中，F——弯曲力(N)；h——弯曲工作行程(mm)；k——系数，k＝0.63。③圆筒形件拉深时的拉深功A(mJ)的计算式为A＝Fhc式中，F——拉深力(N)；h——拉深工作行程(mm)；c——系数，当拉深系数为0.55时，c＝0.8；当拉深系数为0.65时，c＝0.74。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闭合高度和最小闭合高度之间，并考虑留有适当余量。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。H-5mm≥H≥H-M+10mm式中，H——压力机最大闭合高度(mm)；

Hd——模具的闭合高度(mm)； M——压力机连杆调节长度(mm)。

1.4.3压力机的规格2、滑块行程选择压力机时，滑块行程长度应保证毛坯能顺利地放入模具和冲压件能顺利地从模具中取出。一般按下式估算：

h≥2.5h0

式中，h——压力机滑块行程；

h0——拉深制件的高度。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偏心式压力机。

3、工作台板及滑块尺寸工作台面长、宽尺寸应大于模具下模座尺寸，并每边留出不小于50～70mm的安装尺寸，以便于安装固定模具用的螺栓、垫铁和压板。当制件或废料需下落时，工作台面孔尺寸必须大于下落件的尺寸。对有弹顶装置的模具，工作台面孔尺寸还应大于下弹顶装置的外形尺寸。滑块上，模柄孔直径要与模柄直径相符，模柄孔的深度应大于模柄的长度。

4、工作台板漏料孔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，当下模漏料范围尺寸大于工作台板漏料孔尺寸时，应增加附加垫板。当下模安装通用弹顶器时，弹顶器的外形尺寸应小于工作台板漏料孔尺寸。5、生产率压力机每分钟的行程次数应满足冲压工艺的要求。1.5压力机的正确使用与维护目的：减少机械故障延长使用寿命充分发挥其功能保证产品质量避免事故发生1、压力机能力的正确发挥避免超负荷

压力机的使用者必须明确所使用压力机的加工能力（标称压力、许用负荷图、电动机功率），并且在使用过程中，让压力机的能力留有余地，避免超负荷。这是使用压力机的最基本条件。1.5.1压力机的使用超负荷的后果：电动机功率超负荷，将引起：电动机电流增高，电动机过热；单次行程时，每次冲压的减速都很大；连续行程时，随着作用次数的增加，速度逐渐减小，直至滑块停止运转。超负荷的后果：如果工作负荷曲线超出许用负荷曲线，将出现：曲柄发生扭曲变形；齿轮破损；连接键损坏；离合器打滑、过热。超负荷的后果：③如果标称压力超负荷，将出现：冲压声音沉闷，振动大；曲柄弯曲变形；连杆破损机身出现裂纹；过载保护装置动作或破坏的现象。2、压力机结构的正确使用1）偏心负荷对滑块受力的影响单点压力机在偏心负荷作用下会使滑块承受附加力矩，因而在滑块和导轨之间产生阻力矩。附加力矩使滑块倾斜，加快了滑块与导轨间的不均匀磨损。因此，进行偏心负荷较大的冲压加工时，应避免使用单点压力机，而应使用双点压力机。双点压力机在承受偏心负荷时不产生附加力矩。图2-62偏心负荷对滑块受力的影响2）压力机各活动连接处的间隙压力机各活动连接处的间隙不能太大，否则将降低精度。检验连接处间隙是否过大的方法：在滑块向下行程进行冲压时，用手指触摸滑块侧面，在下止点如有振动，说明间隙过大，必须进行调整。调整时，不要过分追求精度而使滑块过紧，过紧将发热磨损。有适当的间隙对改善润滑、延长使用寿命是必要的。各相对运动部分都必须保证良好的润滑，按要求添加润滑油（脂）。3）离合器、制动器及滑块平衡装置开机前要试车检查离合器、制动器的动作是否准确、灵活、可靠。气动摩擦离合器—制动器使用的压缩空气必须达到要求的压力标准。滑块平衡装置应在每次更换模具后，根据模具的重量加以调整，保证平衡效果。3、模具对压力机正确使用的影响模具尺寸与压力机工作台尺寸应相适应。一般模具安装面积太小时，应加垫板，以分散冲压力。对于闭合高度较小的模具，也应加垫板安装，避免调节螺杆伸出过长，导致强度和刚度降低，产生危险。4、操作应准确无误①必须准确可靠地安装好模具，保证模具间隙均匀，闭合状态良好，冲压过程不移位。②严格遵守压力机操作规程，工作中及时清除工作台上的工件和废料，清除时要用钩子或刷子等专用工具，不能图省事，直接徒手进行。③板料冲裁时，不应让两块坯料重叠在一起冲裁。随时注意压力机工作情况，当发生不正常现象时，应该立即停止工作，切断电源，进行检查和处理。④工作完毕后，应使离合器脱开，然后才可以切断电源，清除工作台上的杂物，清洁、涂油防锈。每天工作前、开机加工中、作业后，都应进行相应项目的检查和维护。离合器、制动器的保养；拉紧螺栓及其他各类螺栓的检修；给油装置的检修；供气系统的检修；定期精度检查；传动系统、电气系统和各种辅助装置功能的检查维修。1.5.3压力机的维护2.7.3压力机常见故障及排除方法压力机在使用中，由于维护不当或正常的损耗，常会出现一些故障，影响正常的工作。压力机关键零、部件常见故障及排除方法参见附录B表B1～表B4。

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学习着，工作着，健康着——压力机正确使用与安全据1999年9月2日《天津日报》报道，现在压力机伤手事故已经司空见惯，有些乡镇企业一年就有三四十个人被伤着手指头，有的厂甚至订出“每月断指头不超过两个则为安全生产”的荒唐指标。据统计，在广东每年有二万宗以上的工伤案件。浙江乐清市1997年度因机械压力机造成的工伤事故2500起。在该市每天都有被压力机冲掉手指的操作工被送去进行急治，最轻的为一至二节离断性伤，重者冲掉整个手掌。每年全国至少要冲轧掉5万个手指头。(/society/1999-9-2/10958.html）有关冲压事故的机制分析如下：

（1）危险因素：滑块的往复直线运动形式和上、下模具的相对位置及间距。

（2）危险空间：指在滑块上所安装的模具（包括附属装置）对工作面在行程方向上的投影所包含的空间区域，即上、下模具之间形成的模口区。

（3）危险时间：滑块的下行程，而在上行程滑块向上运动离开下模，是安全的。

（4）人的行为：脚踏开关操纵设备，手工取工件，放原料。

（5）危险事件：在特定时间（滑块的下行程），当人的手臂仍然处于危险空间（模口区）．发生挤压、剪切等机械伤害。

绝大多数冲压事故是发生在冲压作业的正常操作过程中。统计数字表明，因送取料而发生的约占38%，由于校正加工件而发生的约占20%，因清理边角加工余料或其他异物的占14%，多人操作不协调或模具安装调整操作不当的占21%，其余是因机械故障引起的。在冲压生产中引发事故的主要原因：冲压安全管理工作不善，例如安全技术培训教育、安全装置的合理使用、管理及文明生产等。生产现场劳动条件不符合要求，例如照明条件不合适、噪声大等。无安全技术措施或安全技术措施不够完善，例如压力机上未配备可靠的安全装置或安全装置发生故障和损坏等。4)模具结构不合理；模具因结构原因而引起倾斜、破碎，或因模具造