冲压与塑压设备概论

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1、第一章 绪 论,一.冲压设备和塑压设备概念 二.冲压设备和塑压设备发展趋势 三.冲压设备和塑压设备分类 四.本课程基本要求,一.冲压设备和塑压设备概念,冲压设备和塑压设备分别是指材料冲压成形加工和塑料成形加工所用设备。冲压成形加工以金属材料为主，在冲压设备上通过冲压模具成形金属制件。塑压设备在塑料成形设备上通过塑料模具成形塑料制件。 1.冲压设备 2.塑压设备,二 冲压设备和塑压设备发展趋势,1.数控成形设备迅猛发展 有数控激光切割机、数控剪板机、数控板料折弯机、数控弯管机等。 例如,由济南铸锻机械研究所研制开发J92K-25型数控冲模回转头压力机是我国第一台数控压力机.其公称压力250KN,

2、有24个模位,最大冲压板厚6mm,三轴控制,二轴联动. 例如,DB275型数控弯管机，由长治锻压机床厂研制开发，它弯管为世界冷管立体管件直径最大。 图例：JK92-30数控步冲压力机 1-转塔；2-移动工作台；3-夹钳,2.高速精密成形设备水平不断提高,例如高速制动压力机: DS-048型，由济南铸锻机械研究所研制开发。其公称压力600KN,滑快行程次数为120-400次/min，无级调速，滑快采用精密滚动导轨导向，使用级进冲裁模冲裁，生产效率为普通压力机4-10倍，冲裁制件精度高，寿命长。 图例：高速制动压力机及附属结构。1-开卷机；2-校平机构；3-供料缓冲装置；4-送料机构；5-高速制动

3、压力机；6-弹性支撑。,3.传统成形技术和新成形技术进一步结合,例如闭式四点双动拉深压力机: J47-1250/2000型，由济南第二机床厂研制开发，它是我国目前规格、技术水平最高的双动拉深压力机，是国产轿车急需关键冲压设备。内、外滑块采用多连杆系统；外滑块采用压力补偿装置；内滑块采用液压超载保护装置；设有移动工作台和模具快速夹紧装置；电器控制系统采用可编程控制器（PC）。 图例： JB46-315型双点双动拉深压力机。,4.成形柔性制造系统是发展前途,例如， FMS : 板材加工柔性制造系统，1991年济南铸锻机械研究所在天水建成我国第一条板材加工柔性制造系统。该系统有冲孔单元、仓库单元、剪

4、切单元、中心计算机控制室和后续设备组成，适合于多品种、小批量生产高低压开关柜的板类冲压件，年生产板材料200t。 5.塑料成形设备朝微型化、超大型化和自动化发展 例如，我国开发注射量为0.5g注射机,生产0.1g微型塑料制件. 再如,广东东莞东华机械公司开发注射量为74000立方厘米注射机.,三 冲压设备和塑压设备分类,1.冲压设备分类 （1）通用曲柄压力机； （10）精压机； （19）粉末成形压力机； （2）拉深压力机； （11）挤压压力机； （3）板料高速自动压力机；（12）锻锤； （4）板料多工位压力机； （13）环形件辗扩机； （5）精密冲裁压力机； （14）摆动辗压机； （6）数控压

5、力机； （15）激光冲裁组合压力机； （7）螺旋压力机； （16）板料成形液压机； （8）旋压机； （17）模锻压力机； （9）剪板机； （18）板料折弯压力机； 2.塑压设备分类 （1）捏合机； （4）热塑性塑料注射成型机； （7）塑料压延机； （2）开练机； （5）热固性塑料注射成型机； （8）塑料制品液压机； （3）密练机； （6）塑料挤出机；,第五章 其它成形设备,第一节 剪切机 一. 剪切过程 板料在剪板机的上、下剪刀作用下受剪产生分离变形。剪切时下剪刀固定不动， 上剪刀向下运动。开始剪切时，上剪刀刀刃压入板料，产生一对剪力及相应剪力距，迫使 被剪板料转动，在剪刀另一平面也产生一对侧

6、推力及相应力距，其方向阻止板料转动。开 始剪切时，板料转角随压入深度而增大，当剪力距等于阻力距时，被剪板料不再转动，直 至在剪力作用下被剪断。 二. 剪板机按工艺用途和结构类型分类 1.平刃剪板机;2.斜刃剪板机;3.多用途剪板机;4.专用剪板机. 其中斜刃剪板机又分为闸式斜刃剪板机和摆式斜刃剪板机;摆式斜刃剪板机又分为 直剪式和直、斜剪两用式。 多用途剪板机又分为板料折弯剪切机和板料型材剪切机。 专用剪板机又分为气动剪板机和脚踏式剪板机。 三. 平刃剪板机和斜刃剪板机特点 平刃剪切，板料与上、下刃口全长同时接触，剪切力大，消耗功率大，震动也大， 但剪切质量较好，剪切板料比较平直，无扭曲变形。

7、平刃剪切多用于小型剪板机和薄板下 料。 斜刃剪切采用渐入式剪切方式，剪板机上下刃口存在剪切角，一般为0.5 4， 瞬间剪切尺寸小于板料宽度。斜刃剪切质量不如平刃剪切，有扭曲变形，但剪切力和能量 消耗比平刃剪切小。斜刃剪切多用于中、大型剪板机和厚板下料。,剪切示意图,图1-1剪切过程示意图 图1-2平刃剪切与斜刃剪切,四 . 摆动剪切特点,1.上下剪刀间磨损较小。 2.刀片变形较小。 3.制件可自由落下。 4.压料力较大,且可调, 剪切精度高。 5.适合于板厚大于6mm, 板宽小于4mm的剪切。,五.剪板机技术参数,1.可剪板厚；2.可剪板宽；3.剪切角度；4.喉口深度；5.行程次数。,六.剪板

8、机结构,1.机身； 2.传动系统； 3.刀架； 4.压料器； 5.挡料装置； 6.托料器； 7.间隙调节 装置；,剪板机结构,1 机 身 机 身 一 般 由 左 右 立 柱 、工 作 台 、横 梁 等 组 成 。 机 身 分 为 铸 件 组 合 结 构 和 整 体 焊 接 结 构 。 铸 件组 合 结 构 机 身 大 多 采 用 铸 件 , 通 过 螺 柱 、销 钉 将 各 组 件 连 接 成 一 体 。 这 种 结 构 的 机 身 较 重 , 刚 性差 , 接 合 面 的 机 械 加 工 工 作 量 也 大 。 整 体 焊 接 结 构 与 铸 件 结 构 相 比 , 具 有 机 身 质 量

9、较 轻 、刚 性 好 、 便 于 加 工 等 优 点 。 目 前 采 用 整 体 式 钢 板 焊 接 结 构 的 机 身 日 益 增 多 。 2 传 动 系 统 剪 板 机 的 传 动 系 统 有 机 械 传 动 系 统 和 液 压 传 动 系 统 之 分 。 机 械 传 动 系 统 有 齿 轮 传 动 和 蜗 轮副 传 动 , 且 又 以 圆 柱 齿 轮 传 动 居 多 , 圆 柱 齿 轮 传 动 又 分 为 上 传 动 式 和 下 传 动 式 。,剪板机结构,3 刀 架 刀架 是 剪 板 机 的 重 要 部 件 。 老 式 小 型 剪 板 机 的 刀 架 多 为 铸 铁 件 , 大 型 的

10、 多 为 铸 钢 件 。 见摆 动 刀 架 原 理 图 。 工 作 时 , 装 在 前 部 的 剪 刃 以 后 部 高 于 下 剪 刃 的 支 轴 5 为 中 心 作 大半 径 摆 动 , 所 以 上 剪 刃 的 运 动 轨 迹 在 剪 切 点 处 近 似 于 直 线 , 剪 切 方 向 与 工 作 台 垂 直 线 形 成 前 倾角 , 前 倾 角 一 般 为 0 .5 2。 偏 心 支 轴 5 有 偏 心 机 构 , 当 松 开 锁 紧 手 柄 3 后 , 转 动 调 节 手 轮 4 , 手轮 通 过 蜗 杆 副 带 动 偏 心 机 构 转 动 , 调 整 偏 心 位 置 使 摆 动 刀 架

11、 前 后 移 动 , 从 而 改 变 刃 口 间 的间 隙 。,剪板机结构,4 压 料 器 在 剪 板 机 上 刀 片 的 前 面 设 有 压 料 器 , 使 板 料 在 整 个 剪 切 过 程 中 始 终 被 压 紧 在 工 作 台 面 上 。 压 料 器 有 机 械 传 动 和 液 压 传 动 等 形 式 , 在 小 规 格 剪 板 机 中 , 以 机 械 传 动 或 液 压 传 动 使 用 最 多 。 右图为 机 械 随 动 式 弹 簧 压 料 器 。 图 ( a ) 为 下 压 式 , 它 在 开 始 剪 切 时 压 料 力 较 小 , 板 料 易移 位 , 剪 切 终 了 时 压 料

12、 力 最 大 。 优 点 是 弹 簧 力 能 够 平 衡 刀 架 , 但 在 回 程 时 , 弹 簧 释 放 能 量 , 易 引 起传 动 系 统 的 冲 击 。 图 ( b ) 为 上 拉 式 , 当 压 头 接 触 钢 板 时 便 压 住 钢 板 , 压 料 力 不 再 变 化 , 刀 架 回 程 时弹 簧 受 压 。 它 的 特 点 是 刀 架 刚 开 始 向 下 运 动 时 有 冲 击 。 这 两 种 形 式 由 于 压 料 力 有 限 , 只 适 用 于小 型 剪 板 机 。,图 随 动 式 弹 簧 压 料 器 1 上 刀 架 ; 2 刀 片 ; 3 压 头 ; 4 弹 簧 ; 5

13、工 作 台,挡料装置,5 挡 料 装 置 为 了 控 制 剪 切 板 料 尺 寸 和 提 高 定 位 效 率 , 剪 板 机 设 有 挡 料 装 置 。 右图 为 利 用 挡 料 装 置进 行 剪 切 的 示 意 图 。 挡 料 装 置 有 手 动 和 机 动 两 种 , 手 动 挡 料 装 置 用 于 小 型 剪 板 机 , 机 动 装 置 多 用于 中 大 型 剪 板 机 。,剪板机结构,6 刀 片 间 隙 调 整 装 置 为 适 应 剪 切 不 同 厚 度 板 料 的 要 求 , 剪 板 机 需 根 据 板 厚 调 节 刀 片 的 间 隙 , 刀 片 间 隙 过 大 或 过 小都 会 损

14、 坏 刀 片 和 影 响 板 料 剪 切 断 面 质 量 , 因 此 要 求 刀 片 调 整 装 置 操 作 方 便 , 刚 性 好 。 7 光 线 对 线 装 置 当 剪 板 机 不 使 用 后 挡 料 装 置 或 者 剪 刃 需 要 与 事 先 划 好 的 刻 线 对 准 时 , 应 使 用 光 线 对 线 装 置 ,以 保 证 剪 切 尺 寸 精 度 。,剪板机结构,8 托 料 器 右图 为 钢 球 托 料 器 , 它 设 在 剪 板 机 工 作 台 上 , 活 塞 在 弹 簧 作 用下 上 升 能 托 起 板 料 , 使 板 料 在 工 作 台 上 移 动 轻 快 。 托 料 器 由

15、液 压 控 制 ,当压 料 脚 压 住 板 料 并 完 成 剪 切 动 作 之 前 , 钢 球 陷 到 工 作 台 面 以 下 , 当 剪切 结 束 时 , 它 立 即 凸 出 工 作 台 面 以 上 3 4 mm 。 当 托 料 器 内 通 入 压 力 油时 活 塞 下 移 , 钢 球 陷 入 工 作 台 面 以 下 ; 排 油 后 活 塞 在 弹 簧 作 用 下 上 移 , 钢 球凸 出 工 作 台 面 。 不 用 托 料 器 时 , 将 油 路 截 止 阀 关 闭 , 则 托 料 器 不 起作 用 。,剪 板 机 使 用 要 点,1 . 剪 切 板 料 的 厚 度 、材 料 性 能 和

16、形 状 要 与 剪 切方 法 和 剪 切 设 备 相协 调 。 不 得 违 章 操 作 。 2 .剪 切 前 要 根 据 板 料 的 厚 度 调 节 刀 片 的 间 隙 , 并 检 查 剪 刃 是 否 锋 利 。 3 .根 据 剪 切 板 料 的 尺 寸 调 节 挡 料 装 置 , 试 剪 合 格 后 再 固 紧 螺 钉 , 成 批 生 产 时 要 定 期 检 查 和调 整 。 4 .使 用 剪 板 机 之 前 , 检 查 剪 板 机 的 离 合 器 、制 动 器 和 安 全 装 置 是 否 正 常 。 5 .多 人 操 作 时 , 要 配 合 协 调 , 遵 守 安 全 操 作 规 程 。,第二节 其它下料设备,1.多条板料滚剪机：将宽卷料剪成窄卷料,或将板料剪成几条条料。,2.圆盘剪切机,圆盘剪切机利用两个圆盘剪刀剪切,分三种型式。,圆盘剪切机传动原理和工作原理,