第一章 成型設備-緒論ppt-1

1、南昌大學南昌大學 材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)【材料成形設備材料成形設備】多媒體教學課件多媒體教學課件材料成形設備材料成形設備 第一章第一章 緒論緒論 第二章第二章 曲柄壓力機曲柄壓力機 第三章第三章 液壓機液壓機 第四章第四章 塑料擠出機塑料擠出機 第五章第五章 塑料擠出成型機塑料擠出成型機 第六章第六章 壓鑄機壓鑄機 第七章第七章 其他成型設備其他成型設備第一章第一章 緒論緒論 一、一、 成形加工在現(xiàn)代工業(yè)生產中的地位和作用成形加工在現(xiàn)代工業(yè)生產中的地位和作用二、二、 成形設備與成形工藝的關系成形設備與成形工藝的關系三、我國成形設備的發(fā)展概況和現(xiàn)狀三、我國成形設備的發(fā)展概況

2、和現(xiàn)狀四、成形設備的發(fā)展四、成形設備的發(fā)展五、學習本課程的目的與要求五、學習本課程的目的與要求 一、一、 成形加工在現(xiàn)代工業(yè)生產中的地位和作用成形加工在現(xiàn)代工業(yè)生產中的地位和作用 1）生產效率高）生產效率高 2）制件質量好（金屬零件力學性能好；塑）制件質量好（金屬零件力學性能好；塑 料零件比強度和比剛度高）；料零件比強度和比剛度高）； 3）節(jié)省材料；）節(jié)省材料； 4）尺寸精度及性能穩(wěn)定）尺寸精度及性能穩(wěn)定 ； 5）易成形形狀復雜的零件。）易成形形狀復雜的零件。3、成形加工的地位和作用、成形加工的地位和作用 1）產品量大、面廣）產品量大、面廣 與沖壓與塑料成型為例與沖壓與塑料成型為例圖圖1-4

3、1-4 沖壓成型生產線沖壓成型生產線注射成型注射成型 又稱注塑成型又稱注塑成型. .擠出成型擠出成型又稱擠塑成型，是熱塑性塑料的主要成型又稱擠塑成型，是熱塑性塑料的主要成型之一之一壓縮成型壓縮成型又稱壓制成型。把上下模安裝在壓力機的又稱壓制成型。把上下模安裝在壓力機的上下模板之間，將塑料原料直接加入型腔上下模板之間，將塑料原料直接加入型腔內，將模具閉合，塑料在受熱受壓下充滿內，將模具閉合，塑料在受熱受壓下充滿型腔，固化定型后得到塑料制件型腔，固化定型后得到塑料制件 塑料制品加工行業(yè)塑料制品加工行業(yè)是近幾年國民經濟各行業(yè)中發(fā)是近幾年國民經濟各行業(yè)中發(fā)展速度較快的行業(yè)之一，主要的成型方法如下：展速

4、度較快的行業(yè)之一，主要的成型方法如下：壓注成型壓注成型又稱傳遞成型，是熱固性塑料的主要成型又稱傳遞成型，是熱固性塑料的主要成型 方法之一。它是將塑料粒料裝入模具的加方法之一。它是將塑料粒料裝入模具的加 料室內，在加熱、受壓下熔融的塑料通過料室內，在加熱、受壓下熔融的塑料通過 模具加料室底部的澆注系統(tǒng)充滿型腔，然模具加料室底部的澆注系統(tǒng)充滿型腔，然 后固化成型后固化成型固相成型固相成型使塑料在熔融溫度下成型，在成型過程沒使塑料在熔融溫度下成型，在成型過程沒 有明顯的流動狀態(tài)有明顯的流動狀態(tài), ,多用于塑料板材的二次多用于塑料板材的二次 成型加工，如真空成型、壓縮空氣成型和成型加工，如真空成型、壓

5、縮空氣成型和 壓力成型等，原多用于薄壁制件成型，先用于壓力成型等，原多用于薄壁制件成型，先用于制造厚壁制件制造厚壁制件其它成型其它成型吹塑成型、吹塑成型、壓延成型、澆鑄成型、滾塑成壓延成型、澆鑄成型、滾塑成型、泡沫成型等型、泡沫成型等圖圖1-5 管材擠出生產線管材擠出生產線圖圖1-6 德國阿博格德國阿博格Allarounder-U注塑機注塑機圖圖1-7 常見的塑料成型制品常見的塑料成型制品 可見，沖壓與塑料成型是以金屬板材和塑料可見，沖壓與塑料成型是以金屬板材和塑料為加工對象，制作各種各樣的另件，廣泛應用于為加工對象，制作各種各樣的另件，廣泛應用于汽車、電器、儀表、機床、建筑及五金等行業(yè)。汽車

6、、電器、儀表、機床、建筑及五金等行業(yè)。 據(jù)不完全統(tǒng)計據(jù)不完全統(tǒng)計 a)鍛壓件：航空工業(yè)占鍛壓件：航空工業(yè)占85%；汽車工業(yè)占；汽車工業(yè)占80%；電器、儀表工業(yè)占；電器、儀表工業(yè)占90%；農機、拖拉機；農機、拖拉機工業(yè)占工業(yè)占70%。 b)世界塑料產量前幾十年幾乎每世界塑料產量前幾十年幾乎每5年翻一番，年翻一番，今后將持續(xù)發(fā)展，預計每今后將持續(xù)發(fā)展，預計每8年翻一番。年翻一番。 2）成形生產既是高新技術產業(yè)的一個重）成形生產既是高新技術產業(yè)的一個重要組成部分，又是高新技術產業(yè)化的一個重要組成部分，又是高新技術產業(yè)化的一個重要領域。要領域。 成形生產包括模具工業(yè)和設備制造業(yè)，成形生產包括模具工業(yè)和

7、設備制造業(yè)，模具工業(yè)產值已超出機床工業(yè)產值。模具工業(yè)產值已超出機床工業(yè)產值。二、二、 成形設備與成形工藝的關系成形設備與成形工藝的關系 1、成形設備的作用、成形設備的作用 -為模具和被加工材料提供運動、能量和外力，為模具和被加工材料提供運動、能量和外力，并對其進行控制，實現(xiàn)成形生產。并對其進行控制，實現(xiàn)成形生產。 成形設備是為各類成形工藝服務的，是成形生成形設備是為各類成形工藝服務的，是成形生產兩大主體（模具、設備）之一。產兩大主體（模具、設備）之一。 2、設備與工藝的關系、設備與工藝的關系 1）成形設備與成形工藝相互促進，相互制約，共）成形設備與成形工藝相互促進，相互制約，共同發(fā)展同發(fā)展 *

8、鎂合金成形技術發(fā)展，促進壓鑄機的發(fā)展鎂合金成形技術發(fā)展，促進壓鑄機的發(fā)展 *塑料氣輔成形技術，出現(xiàn)了氣輔成型注塑機塑料氣輔成形技術，出現(xiàn)了氣輔成型注塑機 *液壓脹形工藝，產生了脹形壓力機和脹形生產線液壓脹形工藝，產生了脹形壓力機和脹形生產線 *高速錘的誕生，產生了高速成形工藝高速錘的誕生，產生了高速成形工藝 設備的特點與性能對設備的特點與性能對:模具壽命模具壽命: 有導向、無導向、結構。有導向、無導向、結構。產品質量：產品質量：設備精度、強度、剛度。設備精度、強度、剛度。生產效率：生產效率：多工位、高速、自動化程度、大型設備。多工位、高速、自動化程度、大型設備。經濟效益：經濟效益：成本低、產品

9、不變、降售價。成本低、產品不變、降售價。 設備大：本身造價高、折舊高，電，壓縮設備大：本身造價高、折舊高，電，壓縮 空氣，潤滑油消耗大。空氣，潤滑油消耗大。 成形設備很大程度上決定了成形生產的規(guī)模和成形設備很大程度上決定了成形生產的規(guī)模和效率，成形工藝的穩(wěn)定性，成形件的質量和經濟性。效率，成形工藝的穩(wěn)定性，成形件的質量和經濟性。 2）材料、模具、工藝、設備構成一生產系統(tǒng)，）材料、模具、工藝、設備構成一生產系統(tǒng)，它們之間相互作用，相互影響，共同完成成形生產它們之間相互作用，相互影響，共同完成成形生產任務。任務。 3、成形設備的種類、成形設備的種類 1）按加工材料的類別分類）按加工材料的類別分類

10、a、金屬成形設備：、金屬成形設備：鍛壓設備、鑄造設備、軋鋼設鍛壓設備、鑄造設備、軋鋼設備備 鍛壓設備分鍛壓設備分8類：類： 機械壓力機（機械壓力機（J） ，液壓機（，液壓機（Y），自動鐓壓機），自動鐓壓機（Z），錘（），錘（C），鍛機（），鍛機（D），剪切機（），剪切機（Q），彎），彎曲校正機（曲校正機（W），其它（），其它（T）。）。 鑄造設備分鑄造設備分10類類 b、非金屬成形設備：、非金屬成形設備：塑料成型設備、橡膠成型設塑料成型設備、橡膠成型設備、玻璃成型設備、陶瓷成型設備備、玻璃成型設備、陶瓷成型設備. 塑料成型設備：模塑成型設備和壓延機等。塑料成型設備：模塑成型設備和壓延機等。 模

11、塑成型設備：擠出機、注射機、澆鑄機、中空成模塑成型設備：擠出機、注射機、澆鑄機、中空成型機、發(fā)泡成型機、塑料液壓機以及與之配套的輔助型機、發(fā)泡成型機、塑料液壓機以及與之配套的輔助設備等。設備等。 生產中應用最廣的是擠出機和注射機，其次是液壓生產中應用最廣的是擠出機和注射機，其次是液壓機和壓延機。機和壓延機。2）按材料的變形特點分類）按材料的變形特點分類 a、體積成形設備：、體積成形設備：擠壓機、自動鐓壓機、錘、鍛擠壓機、自動鐓壓機、錘、鍛 機機 b、板料成形設備：、板料成形設備：機械壓力機機械壓力機 、液壓機、彎曲、液壓機、彎曲 校正機校正機 C、粉末成形設備：、粉末成形設備：機械壓力機機械壓

12、力機 、液壓機、液壓機 d、液態(tài)成形設備：、液態(tài)成形設備：壓鑄機、注塑機、擠出機壓鑄機、注塑機、擠出機 三、我國成形設備的發(fā)展概況和現(xiàn)狀三、我國成形設備的發(fā)展概況和現(xiàn)狀 成形設備的發(fā)展史已有成形設備的發(fā)展史已有100多年歷史，我國多年歷史，我國只有幾十年，大致可以分為三個階段：只有幾十年，大致可以分為三個階段： 1、解放初期到、解放初期到20世紀世紀70年代末：年代末：起步階段起步階段 1）成形設備擁有量迅速增長，約達）成形設備擁有量迅速增長，約達20%； 2）自行設計制造的設備種類大幅度增長；）自行設計制造的設備種類大幅度增長； 3）設計制造工作初步走向規(guī)范化、標準化、）設計制造工作初步走向

13、規(guī)范化、標準化、專業(yè)化道路；專業(yè)化道路； 4）開展了基礎理論、設計方法的研究，并應）開展了基礎理論、設計方法的研究，并應用于實踐。用于實踐。 2、20世紀世紀70年代末到年代末到20世紀世紀90年代初：年代初：快速快速發(fā)展階段發(fā)展階段 1）廣泛引進消化吸收國外的先進技術，促）廣泛引進消化吸收國外的先進技術，促進產品的更新?lián)Q代，提高了產品的技術水平，進產品的更新?lián)Q代，提高了產品的技術水平，發(fā)展了一批高性能、高水平的產品，加快了發(fā)展了一批高性能、高水平的產品，加快了產品結構的調整；產品結構的調整； 2）廣泛開展科研工作，并將成果大量應用）廣泛開展科研工作，并將成果大量應用于生產，提高了產品的設計水

14、平，取得顯著于生產，提高了產品的設計水平，取得顯著技術經濟效益；技術經濟效益； 3）微電子技術、數(shù)控技術、計算機技術開）微電子技術、數(shù)控技術、計算機技術開始獲得較為廣泛的應用，研究出了一批技術始獲得較為廣泛的應用，研究出了一批技術水平高，產品質量好的產品；水平高，產品質量好的產品； 4）專業(yè)設備的品種、數(shù)量大大增加。）專業(yè)設備的品種、數(shù)量大大增加。 我國開發(fā)注射量我國開發(fā)注射量35Kg鎖模力鎖模力80MN塑料塑料注射機，廣東東莞東華機械公司開發(fā)注射量注射機，廣東東莞東華機械公司開發(fā)注射量74Kg注射機。浙江省寧波海天股份有限公司注射機。浙江省寧波海天股份有限公司自行研制的塑料注射成型自行研制的

15、塑料注射成型 機。機。 J92K-25數(shù)控沖?；剞D頭壓力機數(shù)控沖?；剞D頭壓力機 激光切割機、數(shù)控剪板機、數(shù)控板料折激光切割機、數(shù)控剪板機、數(shù)控板料折彎機、數(shù)控彎管機、數(shù)控碾環(huán)機等相繼研制彎機、數(shù)控彎管機、數(shù)控碾環(huán)機等相繼研制成功成功 DS048型型600KN高速自動壓力機高速自動壓力機 1991年濟南鑄鍛所等八家在天水建成我年濟南鑄鍛所等八家在天水建成我國第一條板材柔性制造系統(tǒng)國第一條板材柔性制造系統(tǒng) 長治鍛壓機床廠長治鍛壓機床廠DB275數(shù)控彎管機數(shù)控彎管機 塑料成型設備朝微型化，超大型化，自塑料成型設備朝微型化，超大型化，自動化發(fā)展動化發(fā)展 我國我國0.5克塑料注射機可生產克塑料注射機可生

16、產0.1克塑件克塑件 濟南第二機床濟南第二機床J471250/2000閉式四點閉式四點雙動拉深壓力機是我國目前噸位最大、水平雙動拉深壓力機是我國目前噸位最大、水平最高的拉深壓力機最高的拉深壓力機 天津鍛壓機床總廠天津鍛壓機床總廠YT28-630/1030雙動雙動薄板拉深壓力機薄板拉深壓力機 濟南鑄鍛所濟南鑄鍛所“壓力機壓力機CAD系統(tǒng)開發(fā)應用系統(tǒng)開發(fā)應用”課題研究成果應用于壓力機設計課題研究成果應用于壓力機設計 3、20世紀中期以后：世紀中期以后：高速發(fā)展階段高速發(fā)展階段 1）大型關鍵成套設備的設計制造能力明顯提高；）大型關鍵成套設備的設計制造能力明顯提高； 2）產品結構構成更為合理，品種規(guī)格

17、增加，產品的）產品結構構成更為合理，品種規(guī)格增加，產品的可靠性和制造水平進一步提高；可靠性和制造水平進一步提高； 3）產品數(shù)控化、柔性化程度和比例顯著提高；）產品數(shù)控化、柔性化程度和比例顯著提高； 濟南第二機床廠為長安汽車有限責任公司制造濟南第二機床廠為長安汽車有限責任公司制造“壓力機自動化沖壓生產線壓力機自動化沖壓生產線”大幅度提高了產品質量大幅度提高了產品質量和勞動生產力，解決了翻轉、轉位、定位、自動送、和勞動生產力，解決了翻轉、轉位、定位、自動送、卸料等一系列關鍵技術。卸料等一系列關鍵技術。 經過經過50多年的發(fā)展，我國成形設備制造業(yè)多年的發(fā)展，我國成形設備制造業(yè)已成為類別較為齊全完整的

18、工業(yè)體系，已具有已成為類別較為齊全完整的工業(yè)體系，已具有較強較強 的科研、開發(fā)、生產、銷售能力，所生的科研、開發(fā)、生產、銷售能力，所生產的產品不僅能滿足國內大部分需要，而且可產的產品不僅能滿足國內大部分需要，而且可以出口創(chuàng)匯。以出口創(chuàng)匯。 但是，我國成形設備制造業(yè)與工業(yè)發(fā)達國但是，我國成形設備制造業(yè)與工業(yè)發(fā)達國家相比還有一定差距，主要表現(xiàn)在以下幾個方家相比還有一定差距，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：面： 生產技術和工藝相對落后，設備性能和可生產技術和工藝相對落后，設備性能和可靠性不高；靠性不高； 專用性強、技術含量高的少數(shù)產品滿足不專用性強、技術含量高的少數(shù)產品滿足不了需要；了需要； 成套連線技術裝

19、備進展緩慢；成套連線技術裝備進展緩慢； 數(shù)控設備品種少，產量低，性能不穩(wěn)定；數(shù)控設備品種少，產量低，性能不穩(wěn)定； 構成比落后；構成比落后； 技術力量相對薄弱。技術力量相對薄弱。 四、成形設備的發(fā)展四、成形設備的發(fā)展數(shù)控成型設備將迅猛發(fā)展數(shù)控成型設備將迅猛發(fā)展 日本會田公司日本會田公司2000kN沖壓中心換模、換料、沖壓中心換模、換料、調整工藝參數(shù)只需調整工藝參數(shù)只需5分鐘。分鐘。 全自動塑料制品液壓機可實現(xiàn)自動配料，加熱全自動塑料制品液壓機可實現(xiàn)自動配料，加熱溫度自動控制，壓制規(guī)范預選，設備故障自動報警，溫度自動控制，壓制規(guī)范預選，設備故障自動報警，制品質量自動檢測。制品質量自動檢測。成型設備

20、的數(shù)控改造成型設備的數(shù)控改造2）大力發(fā)展柔性制造系統(tǒng)）大力發(fā)展柔性制造系統(tǒng) 2、高速、高效、多功能型、高速、高效、多功能型 1）提高設備工作速度）提高設備工作速度 美國美國Minster公司公司250kN、2000次次/分超高速壓分超高速壓力機；力機； National公司高速冷鐓機、公司高速冷鐓機、M12四工位螺母冷鐓四工位螺母冷鐓機機 250件件/分。分。 2）縮短輔助時間，提高設備效率）縮短輔助時間，提高設備效率 快速更換模具（移動工作臺、液壓加緊機構、快速更換模具（移動工作臺、液壓加緊機構、自動更換模具系統(tǒng)）自動更換模具系統(tǒng)） 快速調整模具（滑塊微調機構、工作參數(shù)存儲及快速調整模具（滑塊微調機構、工作參數(shù)存儲及調用）調用） 自動送卸料裝置、操作機、機械手、工業(yè)機器人自動送卸料裝置、操作機、機械手、工業(yè)機器人 3、微型與大型并重、微型與大型并重 塑料注塑機注射量已達塑料注塑機注射量已達170kg,合模力達合模力達150MN 200萬萬kN液壓機的開發(fā)、液壓機的開發(fā)、25萬萬kN的精沖液的精沖液壓機壓機 美國克利林公司美國克利林公司60000kN機械壓力機機械壓力機 質量為質量為1/10000克塑料注射成型設備克塑料注射成型設