成型设备讲义

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1、北京电子科技职业学院典型成型设备传动与控制主要内容：一、冲压成形设备部分1 设备概况2 分类；3 曲柄压力机结构及传动；4 摩擦压力机结构及传动；5 双动压力机结构及传动；6 精冲压力机简介；7 高速压力机简介；8 压力机的选用；9 冲压传动与控制在自动化冲压生产线中应用；10 总结冲压设备中的传动与控制形式；二、注射成型设备的传动与控制1 注射成型机的分类；2 注射成型机的组成；3 注射成型机的控制内容；4 附加：注射成型机的操作与保养。一、冲压成形设备部分1. 简介：冲压是利用压力机和冲模对材料施加压力，使其分离或产生塑性变形，以获得一定形状和尺寸的制品的一种少、无切削加工工艺。由于采用现

2、代化的冲压工艺生产工件具有效率高、质量好、能量省和成本低等特点。冷压机械在机床中所占的比例也越来越大。据有关资料介绍，在一些工业先进的国家，冲压设备在机床中所占的比例已接近50。近年来，人们不仅研制并生产大型和高速的压力机，同时向着自动化、精密化、“宜人化”的方向发展。所谓宜人化，不但包括机器的易控、宜调、宜修和安全，而且包括噪声低、振动小、造型和谐、色彩宜人等内容。在冲压生产中，最常用的是摩擦压力机、偏心压力机和曲轴压力机（俗称冲床）以及油压机(俗称液压机)等。2. 分类：摩擦压力机、偏心压力机、曲轴压力机以及双动拉深压力机、精冲压力机、高速压力机和数控冲模回转头等等(不止这些)。压力机的工

3、作原理和应用特点。3.曲柄压力机曲柄压力机按机身结构形式不同，分为开式压力机和闭式压力机。图1 开式双柱可倾式压力机 图2 单柱固定台式压力机开式压力机按照工作台的结构不同可分为可倾台式压力机（图1）、固定台式压力机（图2）和升降台式压力机（图3）。 图3 升降台式压力机 图4 闭式压力机曲柄压力机（亦称曲轴冲床）的结构和工作原理如图5所示，电动机1通过带传动使中间轴4转动，齿轮5与齿轮6啮合使曲轴9转动，经过连杆11带动滑块12作上下直线移动。上模13固定于滑块上、下模14固定于工作台垫板15上，压力机便能对置于上、下模间的材料加压，由于工艺需要，曲轴的两端分别装有离合器7和制动器10，以实

4、现滑块的间歇运动。为了使电动机的负荷均匀和有效地利用能量，在传动轴端装有飞轮，起到储能作用。大齿轮6起飞轮的作用。图5 曲柄压力机运动原理图1电动机 2小带轮 3大带轮 4中间传动轴 5小齿轮 6大齿轮 7离合器 8机身 9曲轴10制动器 11连杆 12滑块 13上模 14下模 15垫板 16工作台 4.摩擦压力机摩擦压力机是利用摩擦盘与飞轮之间相互接触，传递动力，是借螺杆与螺母相对运动原理而工作的。参看图7摩擦压力机结构，图8摩擦压力机操纵系统原理图。图7 3000KN双盘摩擦压力机结构图1机身 2滑块 3螺杆 4斜面板 5缓冲圈6拉紧螺栓 7飞轮 8传动带 9、11摩擦盘10传动轴 12锁

5、紧螺母 13轴承 14支臂15上横梁 16制动装置 17卡板 18操作装置19 拉杆 20顶料器座 图8 3000KN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操作手柄 6拨叉 7曲杆 8操作杆 9控制杆10上碰块 11上限程板 12下限程板 13下碰块 14弹簧 15压力计 16溢流阀17液压泵 18电动机 19油缸5. 双动拉深压力机 图9所示为上传动式双动拉深压力机，它有一个外滑块和一个内滑块。 双动拉深压力机就是具有双滑块的压力机。外滑块用来落料或压紧坯料的边缘，防止起皱；内滑块用于拉深成形。外滑块在机身导轨上作下止点有“停顿”的上下往复运动；内滑块在外滑块

6、的内导轨中作上下往复运动。 图9 双动拉深压力机结构简图1外滑块 2内滑块 3拉深垫如图10所示为下传动双动拉深压力机的外形。如图11所示为J4455B型下传动双动拉深压力机的传动原理图，该机采用三级减速对称传动。 双动拉深压力机除能获得较大的压边力外，还有如下一些工艺特点：(1)压边刚性好且压边力可调；(2)内、外滑块的速度有利于拉深成形；(3)便于工艺操作 由于双动拉深压力机具有上述工艺特点，特别适合于形状复杂的大型薄板件或薄筒形件的拉深成形。图10 下传动双动拉深压力机 图11 J4455B型双动拉深压力机传动原理图1压边螺杆 2手轮 3锁紧手轮 4拉深滑块 1凸轮 2大齿轮 3偏心轮

7、4滚轮 5 5上模调节手轮 6装模螺杆 7菱形压板 8 工作台 6连杆 7滑块压边滑块 9连杆 10工作台 11离合器 12飞轮 13大齿轮 6. 精冲压力机精密冲裁（简称精冲）是一种先进的冲裁工艺，采用这种工艺可以直接获得剪切面粗糙度Ra为3.20.8m和尺寸公差达到IT8级的零件，大大提高了生产效率。 图12所示为机械式精冲压力机外形，图313所示为其结构示意图，保证了无间隙传动和无间隙导向。图12 GKPP25/40 图13 GKPP25/40传动结构简图精冲压力机外形图 1电动机 2双肘杆机构 3连杆 4反向顶杆 5主顶块 6上滑块 7蜗轮 8蜗杆 9曲轴 10双边传动 齿轮 11离合

8、器 12飞轮 13带机构 14变速箱图14 齿圈压板精冲简图1凸模 2齿圈压板 3被冲板料 4反压顶杆 5凹模 6下模座 F冲 冲压力 F齿齿圈压板力 F反反向顶杆力 F卸卸料力 F顶顶件力 图14所示为齿圈压板精冲简图，精冲压力机就是用于精密冲裁的专用设备，它具有以下特点，以满足精冲工艺的要求。(1)能实现精冲的三动要求；(2) 床身刚性好；(3)电动机功率比通用压力机大；(4)冲裁速度低且可调；(5)滑块有很高的导向精度；(6)滑块的终点位置准确； (7)有可靠的模具保护装 置及其它辅助装置。 图17 高速压力机及其附属机构1开卷机 2卷料 3校平机 4供料缓冲机构 5送料机构 6高速压力

9、机 7弹性支撑7. 高速压力机高速压力机是应大批量的冲压生产需要而发展起来的。高速压力机必须配备各种自动这料装置才能达到高速的目的。如图17所示为高速压力机及其辅助装置我国使用的高速压力机还是主要依靠进口。图18 Pulsar系列高速压力机传动系统1工作台 2工作滑块 3导柱 4离合器 5曲轴 6带 7电动机 8平衡滑块 9制动器10连杆 11滑块活塞(1)高速压力机的特点及结构传动系统一般为直传式如图18所示；曲柄滑块机构实现动平衡 ；减轻注复运动部件的重量以减小惯性力；压力机刚度高，导向精度高；增设减振和消声装置；采用送料精度高的自动送料装置；具有稳定可靠的事故监测装置；有很好的润滑系统

10、通常采用自动强制循环润滑，充分润滑各个相对运动部分，以减少发热和磨损。(2)高速压力机的类型与技术参数高速压力机按机身结构可分为开式、闭式和四柱式；按连杆数目可分为单点和双点；传动系统的布置形式可分为L传动和下传动。在高速压力机发展初期，以下传动形式居多但后来发现下传动结构的运动部件质量比上传动大得多运动时的惯性力和振动大，因而对提高速度不利。 所以，下传动式的高速压力机逐渐减少，因高速压力机主要用于带料的级进冲压，要求有宽的工作台面，所以闭式双点的结构形式采用比较普遍。如图21所示为闭式双点高速压力机。从工艺用途和结构特点来看，高速压力机可分为两大类，一类专门用于冲裁加工，其行程很小，行程次

11、数很高；另一类可进行冲裁、成形和浅拉深的多用途高速压力机，其行程较大，但行程次数相应要小些。表3列出了几种高速压力机的技术参数。 图21闭式双点高速压力机外形图1减震垫 2封闭高度指示器 3工作台垫板 4出料口 5滑块 6带罩 7主动电动机8滑块液体静压导柱 9隔声门 10送料装置 11升降工作台 12润滑液压泵表3 几种高速压力机的主要技术参数8.冲压设备的选用及主要参数 (1) 冲压设备类型的选择冲压设备类型的选择主要是根据冲压工艺特点和生产率、安全操作等因素来确定的。(2) 冲压设备规格的选择 在压力机的类型选定之后，应进一步根据变形力的大小、冲压件尺寸和模具尺寸来确定设备的规格。具体地