曲柄壓力機課件

曲柄壓力機課件第1頁/共141頁2第2頁/共141頁32.1曲柄壓力機的工作原理與型號分類

2.2曲柄滑塊機構(gòu)的運動與受力分析

2.3通用曲柄壓力機主要零部件結(jié)構(gòu)第3頁/共141頁42.1曲柄壓力機的工作原理與型號分類一、曲柄壓力機的工作原理二、曲柄壓力機的組成三、曲柄壓力機的分類四、曲柄壓力機型號表示第4頁/共141頁5一、工作原理通過曲柄連桿機構(gòu)將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為滑塊的往復直線運動。第5頁/共141頁6動畫：曲柄連桿機構(gòu)注意：1、動畫中上死點位置有誤！2、兩個名詞：上死點、下死點比較：汽車發(fā)動機中活塞-連桿-曲軸的運動第6頁/共141頁7曲柄壓力機原理圖第7頁/共141頁81、傳動過程電動機1→大帶輪3、小齒輪4→大齒輪5、曲柄7→連桿9→滑塊10、上模11

皮帶傳動：平帶（易打滑）；V形帶（三角帶，不易打滑，可傳遞較大的動力）第8頁/共141頁92、多級減速的目的降低滑塊每分鐘的行程次數(shù)；增加滑塊可承受的工作載荷。3、飛輪、離合器、制動器的作用飛輪：儲存和釋放能量離合：飛輪和曲軸之間的離合制動：使曲軸、連桿、滑塊停止運動第9頁/共141頁10二、曲柄壓力機的組成●工作機構(gòu)●傳動機構(gòu)●操作機構(gòu)●能源部分●支承部分●輔助部分第10頁/共141頁111、工作機構(gòu)（設(shè)備的工作執(zhí)行機構(gòu)）由曲柄、連桿、滑塊組成，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為往復直線運動。2、傳動機構(gòu)由帶傳動和齒輪傳動組成，將能量傳到工作機構(gòu)。傳動過程中，轉(zhuǎn)速逐漸降低，轉(zhuǎn)矩逐漸增加。第11頁/共141頁123、操作機構(gòu)由離合器、制動器及相應的電氣器件組成?？刂乒ぷ鳈C構(gòu)的運行狀態(tài)，實現(xiàn)間歇或連續(xù)工作。4、能源部分由電動機和飛輪組成，開機后電動機對飛輪進行加速。壓力機短時工作能量由飛輪提供（飛輪起作儲存和釋放能量的作用）。第12頁/共141頁13是否每臺壓力機都必須有飛輪？第13頁/共141頁145、支承部分由機身、工作臺和緊固件組成，把壓力機所有零部件連成一個整體。6、輔助部分氣路系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、過載保護系統(tǒng)、氣墊、快換模、打料裝置、監(jiān)控裝置等，起到提高壓力機的安全性和操作方便性的作用。第14頁/共141頁15三、曲柄壓力機的分類1、按機身結(jié)構(gòu)來分●開式壓力機機身不封閉，呈C形，操作方便，剛性差。適用于小型壓力機?！耖]式壓力機機身為封閉框架，左右封閉，前后敞開，剛性好。適用于中大型壓力機。第15頁/共141頁16

開式壓力機第16頁/共141頁17

閉式壓力機第17頁/共141頁182、按滑塊數(shù)量來分●單動壓力機：僅一個滑塊●雙動壓力機：有內(nèi)外兩個滑塊，適合于大型制件的拉深成形。能夠?qū)崿F(xiàn)：

o

恒定壓邊間隙（曲柄壓力機）；

o恒定壓邊力（液壓機）。了解：板料拉深成形對壓邊的要求第18頁/共141頁19第19頁/共141頁203、按連桿數(shù)量來分●單點壓力機（1個連桿）●雙點壓力機（2個連桿）●四點壓力機（4個連桿）4、按傳動系統(tǒng)所在位置來分●上傳動壓力機●下傳動壓力機（設(shè)備重心低，運行穩(wěn)定）第20頁/共141頁21第21頁/共141頁22第22頁/共141頁23注意：●圖中有幾根曲軸●曲軸旋轉(zhuǎn)的方向為什么？第23頁/共141頁245、按工藝用途來分●通用曲柄壓力機●拉深壓力機●熱模鍛壓力機●冷擠壓機……了解成形工藝對設(shè)備力、能、行程的要求！第24頁/共141頁25四、曲柄壓力機的型號根據(jù)JB/T9965-1999的規(guī)定，曲柄壓力機型號由漢語拼音、英文字母和數(shù)字表示：

J(□)□□―□(□)⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺第25頁/共141頁26例如：JA23-63A（若是標準型號，則第2、7位無內(nèi)容）第1位：類代號（J：機械壓力機；Y：液壓機）第2位：變形設(shè)計代號（表示次要參數(shù)在基本型號上所作的改進，以A、B、C表示）第3位：壓力機組別（2：開式曲柄壓力機；3：閉式曲柄壓力機）第4位：壓力機型別（1：固定臺式曲柄壓力機；2：活動臺式曲柄壓力機）第5位：分隔符“-”第6位：公稱壓力（X10KN）第7位：改進設(shè)計代號（對設(shè)備的結(jié)構(gòu)和性能所作的改進，以A、B、C表示）第26頁/共141頁27第27頁/共141頁28可傾式曲柄壓力機第28頁/共141頁29工作臺類型：

O固定臺

O可傾臺

O升降臺

O可移動臺

O回轉(zhuǎn)臺第29頁/共141頁302.2曲柄滑塊機構(gòu)的運動與受力分析一、曲柄滑塊機構(gòu)的運動分析二、曲柄滑塊機構(gòu)受力分析第30頁/共141頁31一、曲柄滑塊機構(gòu)的運動分析●滑塊位移與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系●滑塊速度與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系●滑塊加速度與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系先按教材上的公式講，看看有什么問題…第31頁/共141頁321、滑塊位移與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系設(shè)曲柄半徑為R，連桿長度為L，滑塊速度v向下為正，s為B點距下死點的距離(滑塊位移2R-s)，有：第32頁/共141頁33令：則有：采用冪級數(shù)展開，并取近似得：第33頁/共141頁342、滑塊速度與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系滑塊速度：第34頁/共141頁353、滑塊加速度與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系加速度（向下為正）：第35頁/共141頁36

對照s、v、a的公式，看看該圖有何問題…第36頁/共141頁37還是看看EXCEL圖形吧…第37頁/共141頁38注意：1）上、下死點在曲線何處？2）滑塊從何處開始運動？又停于何處？3）曲柄旋轉(zhuǎn)一周，位移、v、a有何特點？4）a、v、位移之間的積分關(guān)系是否滿足？5）各條曲線的走向問題。其實，這個圖應該這樣看…第38頁/共141頁39

…扭別太，圖看向方個這從←第39頁/共141頁40還是改改角度(α從180°變到-180°)，重新看看EXCEL圖形吧…第40頁/共141頁41最好采用以下設(shè)置：坐標原點取在下死點(設(shè)此處α=0)，則曲柄旋轉(zhuǎn)過程中，滑塊位移為s，位移、速度、加速度均向上為正！第41頁/共141頁42此時滑塊位移及速度分別為：該式與原公式相同，但原公式用2R-S表示位移。第42頁/共141頁43滑塊加速度為：該式與原公式差一個負號。按照上述三個公式，加速度、速度、位移三條曲線該怎么改變？第43頁/共141頁44第44頁/共141頁45二、曲柄滑塊機構(gòu)受力分析1、理想狀態(tài)下

(忽略摩擦)第45頁/共141頁461）連桿和導軌的受力設(shè)工件變形力為F并近似認為滑塊處于靜力平衡狀態(tài)，則：第46頁/共141頁472）曲軸受扭矩設(shè)工件變形力為F,并近似認為滑塊處于靜力平衡狀態(tài)，則：第47頁/共141頁48由于：則：第48頁/共141頁49上述分析表明：●變形力F一定時，α角越大，則曲軸所受的扭矩越大，壓力機易悶車?！癞斠欢〞r，機構(gòu)能夠承受的變形力隨

α角的減小而增加。即在α=0時機構(gòu)能夠承受的變形力最大。│┖→看看EXCEL圖形…第49頁/共141頁50

顯然，機構(gòu)能夠承受的變形力與曲柄轉(zhuǎn)角α角有關(guān)，那這個設(shè)備的噸位究竟算多少呢？↓第50頁/共141頁51│┖→公稱壓力角、公稱壓力、公稱壓力行程。思考：如何確定剪板機和拉深壓力機的公稱壓力和公稱壓力角？第51頁/共141頁52公稱壓力角處：由于設(shè)備能夠承受的扭矩是恒定的，以為計算依據(jù)，則設(shè)備允許的最大受力：第52頁/共141頁533）壓力機許用負荷圖第53頁/共141頁54注意：●在公稱壓力行程以外，壓力機能夠承受的力小于公稱壓力；●在公稱壓力行程以內(nèi)，模具工藝力也不能大于公稱壓力；●把許用負荷圖作為選擇設(shè)備的依據(jù)。若缺乏許用負荷圖，應使設(shè)備在公稱壓力及公稱壓力行程范圍內(nèi)工作。第54頁/共141頁552、實際情形下曲柄滑塊機構(gòu)的受力與許用負荷圖（考慮摩擦）

o曲軸支承頸和軸承之間

o曲柄頸和連桿軸承之間

o連桿銷和滑塊之間

o滑塊和導軌之間第55頁/共141頁56第56頁/共141頁572.3通用曲柄壓力機主要零部件結(jié)構(gòu)一、曲柄滑塊機構(gòu)★二、機身三、離合器與制動器★四、動力與傳動系統(tǒng)五、輔助裝置第57頁/共141頁58一、曲柄滑塊機構(gòu)提供模具工作所需的成形力和位移，同時提供一些輔助功能（如：裝模高度調(diào)節(jié)、過載保護、頂件等）。1、幾種典型的曲柄滑塊機構(gòu)

●曲軸式

●偏心齒輪式

●偏心軸式

●曲拐軸式第58頁/共141頁59

曲軸、連桿第59頁/共141頁60第60頁/共141頁611）曲軸式偏心距固定不變，壓力機行程不能調(diào)節(jié)，適用于行程較大的中小壓力機。2）偏心軸式偏心距及行程可調(diào)節(jié)（加偏心套）。3）曲拐軸式偏心距及行程可調(diào)節(jié)（加偏心套）。第61頁/共141頁62注意：●以上三種結(jié)構(gòu)，曲軸同時受彎矩和扭矩作用！●當扭矩僅從曲軸一端傳入時，曲軸各段的受力情況如何？第62頁/共141頁63第63頁/共141頁644）偏心齒輪式●偏心齒輪由誰來驅(qū)動？有何作用？芯軸是否轉(zhuǎn)動？●芯軸僅受彎矩，偏心齒輪受扭矩作用，負荷分配合理，制造方便；●芯軸直徑較大，有一定的磨損。適用于中大型壓力機和冷擠壓機。第64頁/共141頁65★此處重點分析偏心齒輪工作時的受力情況★然后，看看這些設(shè)備采用了何種曲柄滑塊機構(gòu)……第65頁/共141頁66第66頁/共141頁67第67頁/共141頁68第68頁/共141頁69飛輪哪去了？第69頁/共141頁70南孚的，飛輪呢？第70頁/共141頁71模具很不錯，潤滑和冷卻相當好！第71頁/共141頁72生產(chǎn)5號電池殼的，速度很快（160次/分）…第72頁/共141頁73曲軸式注意：●軸瓦●壓塌塊●模具安裝●調(diào)節(jié)螺桿●打料橫桿第73頁/共141頁74

模具安裝第74頁/共141頁75注意：1）此類連桿與滑塊鉸接處為何用球頭？2）連桿長度的調(diào)節(jié)（裝模高度的調(diào)節(jié)）●手動調(diào)節(jié)（小型壓力機，滑塊較輕時）●機動調(diào)節(jié)3）如何打料？4）設(shè)備過載保護裝置對壓塌塊剪切后產(chǎn)生的高度差有何要求？第75頁/共141頁76

前面講過：把許用負荷圖作為選擇設(shè)備的依據(jù)。若缺乏許用負荷圖，應使設(shè)備在公稱壓力及公稱壓力行程范圍內(nèi)工作。則要求：ΔH1≥ΔH2≥

公稱壓力行程！第76頁/共141頁77偏心齒輪式注意：●飛輪呢？●連桿長度如何調(diào)？●又用軸瓦？●軸瓦怎么制造的？第77頁/共141頁78

曲拐軸式注意：

●上面那個紅

色的零件

●軸瓦的位置第78頁/共141頁792、滑塊行程的調(diào)節(jié)（加偏心套）注意：●連桿裝在哪里？●曲拐軸回轉(zhuǎn)中心在哪里？滑塊行程=？第79頁/共141頁803、裝模高度的調(diào)節(jié)方式

●調(diào)節(jié)連桿長度

●調(diào)節(jié)滑塊高度

●調(diào)節(jié)工作臺高度●調(diào)節(jié)行程（偏心距）兩個概念（見下頁圖）：●最大裝模高度●裝模高度調(diào)節(jié)量第80頁/共141頁81第81頁/共141頁82調(diào)節(jié)滑塊高度第82頁/共141頁83注意：調(diào)節(jié)連桿長度就能調(diào)節(jié)裝模高度，為什么還要用調(diào)節(jié)滑塊高度呢？第83頁/共141頁844、過載保護裝置

●壓塌塊式過載保護裝置

●液壓式過載保護裝置注意：哪個面被剪切？雙面剪切為何不等厚？第84頁/共141頁85注意：閥的結(jié)構(gòu)油路虛線？讀懂圖！第85頁/共141頁86溢流閥注意油管孔徑！第86頁/共141頁87三位四通電磁閥第87頁/共141頁885、模具的裝夾和打料機構(gòu)1）模具的裝夾上模：●模柄孔――――――→小型模具●模柄孔、壓板―――→中小型模具●壓板、螺釘緊固――→中大型模具●氣壓快速夾持器――→快換模設(shè)備下模：●壓板、螺釘緊固第88頁/共141頁89第89頁/共141頁90第90頁/共141頁912）打料機構(gòu)：剛性打料、氣動頂料第91頁/共141頁92二、機身1、開式機身第92頁/共141頁93第93頁/共141頁942、閉式機身第94頁/共141頁95注意：為什么要預緊？預緊力多大為好？第95頁/共141頁96三、離合器與制動器想想：(機械零件)離合器和聯(lián)軸器有何區(qū)別？第96頁/共141頁971、離合器（剛性離合器、摩擦離合器）●思考：◎為什么要離合？實現(xiàn)間歇工作；考慮安全；節(jié)能；便于給飛輪補充能量。第97頁/共141頁98

◎最好在何處離合？傳動到飛輪后即離合。為何不在靠近電機處離合？（和汽車離合器的位置進行比較）沒有飛輪的壓力機呢？

◎離合器“離”后設(shè)備的運動？◎怎么離合？第98頁/共141頁99汽車離合器的位置：靠近動力源第99頁/共141頁100汽車離合器的位置：第100頁/共141頁1011）剛性離合器依靠剛性結(jié)合零件使主動、從動部件產(chǎn)生連接或分離?！褶D(zhuǎn)鍵式（單轉(zhuǎn)鍵、雙轉(zhuǎn)鍵）：最常見●滑銷式●牙嵌式●滾柱式第101頁/共141頁102(1)轉(zhuǎn)鍵式離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理●工作原理依靠轉(zhuǎn)鍵的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)飛輪和曲軸的分離和接合。●轉(zhuǎn)鍵的結(jié)構(gòu)第102頁/共141頁103第103頁/共141頁104●離合過程注意：◎關(guān)閉器、彈簧及尾板的動作?！蚯S旋轉(zhuǎn)一周有幾個位置可以離合？

◎工作機構(gòu)何時動能最大？最?。俊蜃詈迷诨瑝K行程中的何處離合？↓上死點處(便于裝模，動能小易制動)第104頁/共141頁105●雙轉(zhuǎn)鍵離合器主鍵和副鍵的作用

雙轉(zhuǎn)鍵：一個主鍵、一個副鍵

主鍵的作用：傳遞工作載荷和能量副鍵的作用：主要是避免“超前運動”…第105頁/共141頁106副鍵的作用：主要是避免“超前運動”…│↓

從動件運動速度比主動件還快！↓想一下汽車的“反拖”…第106頁/共141頁107副鍵的作用：◎在滑塊下行時，防止因曲柄滑塊機構(gòu)自重，造成曲柄轉(zhuǎn)動超前于大齒輪而造成工作鍵與大齒輪沖擊；◎可防止滑塊回程時，由于拉深墊或彈性壓邊圈的回彈力而引起超前；

◎調(diào)整模具時，能使曲柄反轉(zhuǎn)。第107頁/共141頁108●離合器的靈敏度

注意：圖中的四個槽兩個槽時：最長需要等飛輪轉(zhuǎn)過一周，曲軸和飛輪才能接合。四個槽時：最長需要等飛輪轉(zhuǎn)過1/4周，曲軸和飛輪就能接合。第108頁/共141頁109第109頁/共141頁110(2)轉(zhuǎn)鍵式離合器的操作機構(gòu)第110頁/共141頁111(3)轉(zhuǎn)鍵式離合器的特點●結(jié)構(gòu)簡單，易于制造●剛性結(jié)合，沖擊較大●不能寸動●不能緊急停車，只能停在上死點，安全性不高。該種離合器多用于小型壓力機。目前已較少使用，不夠安全。第111頁/共141頁1122）摩擦離合器(1)分類按照摩擦面的形狀分：●圓盤式●浮動鑲塊式●圓錐式第112頁/共141頁113浮動鑲塊式摩擦離合器第113頁/共141頁114

按照工作環(huán)境分：●干式：摩擦單元露在空氣中●濕式：摩擦單元浸在油里第114頁/共141頁115(2)工作原理通過摩擦盤使主動部分（飛輪）和從動部分（曲軸）分離或接合。注意：o區(qū)分主動、從動、靜止三個部分o主動部件和從動部件的的離、合→離合器o主動部件和始終靜止部件的離、合→制動器o常態(tài)下：離合器處于離的狀態(tài)（曲軸不轉(zhuǎn)）第115頁/共141頁116離合、制動動作如何協(xié)調(diào)？同時進氣同時排氣第116頁/共141頁117離合、制動的動作如果不協(xié)調(diào)…？↓想想：同時踩下汽車（前驅(qū)、后驅(qū)）的油門和

制動（手剎、腳剎）會有什么效果？如：前驅(qū)+腳剎--

前驅(qū)+手剎--↓

如果同時將方向盤打死又怎么樣？第117頁/共141頁118(3)摩擦離合器的特點優(yōu)點：●結(jié)合平穩(wěn)，無沖擊，噪聲小●能在任意時刻進行離合，較為安全●可寸動（與制動器配合可隨時進行緊急剎車）缺點：●結(jié)構(gòu)復雜，成本高●需要壓縮空氣作動力源第118頁/共141頁119項目摩擦離合器剛性離合器曲柄在任何位置都能接合與脫開能不能微動，緊急停止能不能高速性（在高速下能使用）良好不良噸位限制無限制不能用于大噸位防止超負荷能不能安全性良好較差接合時的沖擊平穩(wěn)大結(jié)構(gòu)復雜簡單接合面相對滑動有無摩擦離合器與剛性離合器的比較第119頁/共141頁1202、制動器●圓盤式制動器（如：摩擦制動器）●閘瓦式制動器●帶式制動器（偏心式、凸輪式、氣動式）第120頁/共141頁1211）摩擦制動器第121頁/共141頁1222）帶式制動器●偏心帶式制動器●凸輪帶式制動器●氣動帶式制動器第122頁/共141頁123第123頁/共141頁124偏心帶式制動器制動力特點:o整個行程中始終存在著制動作用o滑塊下行時制動力逐漸減小o滑塊上行時制動力逐漸加大第124頁/共141頁125第125頁/共141頁126

氣動帶式制動器：進氣時彈簧受壓縮，制動帶松開，排氣時彈簧拉緊制動帶，產(chǎn)生制動作用。氣動帶式制動器和摩擦離合器配合使用，可在任意角度制動曲軸，這與經(jīng)常有制動作用的制動器相比，可降低能耗和摩擦材料的磨損。思考：凸輪帶式制動器的工作原理第126頁/共141頁127凸輪帶式制動器制動力特點:o整個行程中始終存在著制動作用o滑塊下行時制動力較小且恒定o滑塊上行時制動力較大且恒定氣動帶式制動器制動力特點:o整個行程中始終存在著制動作用o平時制動力較小且恒定o制動工程中(氣缸排氣)制動力較大且恒定第127頁/共141頁128總結(jié)：1）整個行程中帶式制動器始終存在著制動作用，這會增加設(shè)備的能耗，加速摩擦材料的磨損。因此該種制動器常與剛性離合器配合用于小型壓力機。2）帶式制動器的制動力是由彈簧提供的，有彈簧的制動器比僅用氣缸制動的制動器工作更可靠。3）帶式制動器結(jié)構(gòu)簡單，散熱條件好，但制動力矩較小，只適用于小型壓力機。第128頁/共141頁1292.4曲柄壓力機主要技術(shù)參數(shù)及選用一、主要技術(shù)參數(shù)二、曲柄壓力機的選用第129頁/共141頁130一、主要技術(shù)參數(shù)1