《10吨螺杆压力机设计说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《10吨螺杆压力机设计说明书（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.螺杆压力机的特点螺旋压力机依靠螺旋副将旋转运动转化为滑块的直线运动来进行工作。按作用力的性质，可将其分为两类：一类是冲击力；另一类是静压力。本设计的螺杆压力机为静压力一类。螺旋压力机在成形加工过程中具有独特的优势，它兼有锻锤和机械压力机的优点，而克服了两者的缺点。其主要特点如下：由于其行程不固定，可消除机械压力机因机身变形对工件精度的影响，适应性广，可通过多次打击获得所需变形；由于变形速度相对于锻锤低，有利于金属充分再结晶，特别适合于低塑性合金钢和有色金属锻造；打击力可以较准确地控制；由于冲击振动小，不但减少了基础投资，也大大改善了劳动条件。采用模具打套的方法，在螺旋压力机上可以获得较高的
2、锻件精度，比曲柄压力机高l一2级。比锤上模锻高23级。螺旋压力机兼有模锻锤、机械压力机等多种锻压机械的作用，万能性强，可用于模锻、冲裁、拉深等工艺。此外，螺旋压力机，特别是摩擦压力机结构简单，制造容易，所以应用广泛。螺旋压力机的缺点是生产率和机械效率较低。本设计采用电动螺旋压力机直接用电动机转子来代替飞轮，或通过齿轮或传动带带动飞轮旋转，去除了低效率的摩擦传动，具有最短的传动链和较高的效率，与液压传动的螺旋压力机相比，不需复杂的液压驱动设备，不存在液压油泄漏污染环境和出现液压故障问题由于换向频繁，与摩擦螺旋压力机相比，无摩擦盘、横轴等中间传动装置和摩擦带易损件，零部件少，可靠性高，精度好，效率
3、高。但由于频繁换向，对控制电器要求较高，并需要特殊电机。2.通用螺杆压力机的技术参数螺杆压力机的技术参数反映了压力机的工艺能力、加工零件的尺寸范围以及有关生产率等指标，现分述如下：1）公称压力P，及公称压力行程S螺杆压力机的公称压力(或称额定压力)是指滑块离下死点前某一特定距离(此特定距离称为公称压力行程或额定压力行程)时，滑块所容许承受的最大作用力。例如630、1000、1600、2500、3150、4000、6300kN。这个系列是从生产实践中归纳整理后制订的，既能满足生产需要，又不致使压力机的规格过多，给制造带来困难。当然专为实现某工艺的压力机也可以按实际需要的工艺力来确定公称压力。在型
4、谱中，通用压力机一般以公称压力作为主参数，其他技术参数称为基本参数。2）滑块行程S它是指滑块从上死点到下死点所经过的距离。它的大小将反映压力机的工作范围。行程较长，则能生产高度较高的零件，通用性较大。但压力机的螺杆要加大，随之而来的是齿轮模数和离合器尺寸均要增大，压力机造价增加。而且模具的导柱导套可能脱离，影响工件精度和模具寿命。此外，滑块的速度也要加大。所以，应该适当选择行程长度。3）滑块行程次数n它是指滑块每分钟从上死点到下死点，然后再回到上死点所往复的次数。行程次数越高，生产率越高，但次数超过一定数值以后，必需配备机械化自动化送料装置，否则不可能实现高生产率。行程次数提高以后，机器的振动
5、和噪音也将增加。现代的压力机，有提高行程次数的趋势。4）最大装模高度H，及装模高度调节量H；装模高度是指滑块在下死点时，滑块下定向到工作台板上表面的距离。当装模高度调节装置将滑块调整到最上位置时，装模高度达最大值，称为最大装模高度。上下模的闭合高度应小于压力机的最大装模高度。装模高度调节装置所能调节的距离，称为装模高度调节量。与装模高度并行的标准尚有封闭高度。所谓封闭高度是指滑块在下死点时，滑块下表面到工作台上表面的距离。它和装模高度之差恰是工作台板的厚度。装模高度及其调节量必需适当，增大其数值固然能安装闭合高度较大的模具，适应性较大，但若安装高度较小的模具时，则需增添附加垫板，给工作带来不便
6、。而且，压力机的高度也相应增加。5）工作台板及滑块底面尺寸它是指压力机工作中间的平面尺寸。它的大小直接影响所安装的模具的平面尺寸以及压力机平面轮廓的大小。6）喉深它是指滑块的中心线至机身的距离，是开式压力机和单柱压力机的特有参数。尺寸选得太小，则加工的零件尺寸受到限制。尺寸选得过大，则给机身的设计，特别是刚度设计带来困难3.螺杆压力机的方案设计1-电机 2-蜗轮 3-蜗杆 4-螺杆 5-立柱 6-移动横梁 7-螺母8-滑块 9-工作台图3-1螺杆压力机设计方案简图3.1螺杆压力机的组成螺杆压力机主要由动力源、主机、传动机构、电气控制系统四部分组成。 其中动力源为电动机；主机包括横梁、立柱、滑块
7、、工作台等；传动机构主要由蜗轮、蜗杆、螺母、螺杆等组成；电气控制控制系统主要由继电器、接触器、按钮、行程开关、电器控制柜等组成。3.2螺杆压机工艺方案设计1）控制方式的选择采用电气系统的控制方式。具有调整、手动、半自动三种工作方式。2）传动机构采用电动机做动力源，由蜗轮蜗杆减速器连接螺母，由螺母转动带动螺杆，使与螺杆连接的滑块做往复的直线运动。3）电气控制采用继电器、行程开关、接触器、手动按钮等元件进行手动、半自动控制。4）主机：主机结构形式采用“三梁四柱”的形式。4.机身的设计4.1 对机身机构设计的要求螺杆压力机的机身系封闭框架。它不仅承受在模锻时所产生的力和力矩，而且是连接和安装热螺杆压
8、力机所有功能机构的基础。机身的质量一般占压力机总质量的50%以上，其加工量约占压力机总加工量的30%。因此，机身结构的合理设计十分重要。螺杆压力机的机身结构主要取决于；1) 模锻件的精度要求；2)机身上所有零部件的相互装配要求及其紧凑性；3)由制造厂工艺条件决定的加工经济合理性。螺杆压力机的机身按其结构特点划分，有整体式和组合式两种，按其毛胚制造方法分类有铸造、焊接和铸焊组合三种。 整体机身结构简单、加工量小，在加工制造允许的条件下，可以应用于公称压力P40 MN的热模铝压力机。对于大重型热模锻压力机，由于制造和运输的原因，需采用组合式结构。组合机身通常分为两件或四件，用预应力拉紧螺栓连接成一
9、体。 铸造机身在热模压力机应用最为广泛，其优点是减震性能较好，但质量较大。焊接机身或铸焊组合机身有利于减少其质量，缩短制造周期，但减震性能较差，焊接机身目前还仅限于在公称压力P25MN的热模锻压力机上使用。 在结构设计时，机身一般应满足以下要求： 1)应具备足够的刚度。在满足强度和刚度的前提下力求减小机身的质量，以节约金属； 2)力求结构简单，便于压力机零部件的安装、调整、修理和更换； 3)在设计焊接机身时，尽可能使焊缝不承受主要负荷，考虑焊接工艺要求，避免焊按时产生变形； 4)在铸造机身设计时，应考虑铸造工艺的特点和要求，尽可能避免各断面金属分布的不均匀。适当加大过渡圆角，以减少应力集中；
10、5)应具有良好的加工工艺性。在保证机身精度的条件下，能为减少加工量和装夹次数提供条件，降低制造成本； 6)与基础接触的支承面积应足够大，以保证压力机工作的稳定性； 7)为适应热模锻压力机自动化的要求，在保证机身强度和刚度的条件下，应使仍窗口尽应保证与中间传动轴轴承库的可靠联接，使齿轮中心距保持不变，以提高齿轮的使用；9)从技术美学观点出发，力求造型美观。机身导轨是保证锻件精度的重要零件。在压力机工作时，导轨不仅起导向作用，而且承受偏心载荷。在设计时，导轨应满足以下要求： a)足够长的导向面和足够的刚度； b)结构应简单可靠，便于加工制造； c)导轨应便于更换或修复，其导向面的硬度应低于滑块导向
11、面的硬度面的磨损； d)调节方便准确，具有可靠的防松设施；4.2机身的典型结构4.2.1组合机身 组合机身不仅是大重型压力机、而且是中型压力机广泛采用的结构型式。 在设计决定组合机身的分缝面时，不仅要考虑压力机所承受的垂直分力，而且要考虑承受的水平分力和倾覆力矩。立柱和底座的分缝绝不应高于工作台的上平面。上横梁和立柱的分缝应避开偏心轴的支承孔，以免削弱偏心轴的支承刚度，防止偏心轴支承孔由于机身预紧后降低或丧失精度。 为防止组合机身各部分按合面的错移，保证它们的精确定位，一般在各结合面的左右方向设置定位销和定位键，也可以采用定位环定位。 组合机身的预紧可以通过加热方法和液压螺母法实现。4.2.2
12、整体机身的典型结构 整体结构机身有空心和实心两种。整体空心结构质量小，但对铸造工艺水平要求高。为改善立柱在压力机工作时的受力状态，使其承受压应力，整体空心结构机身一般部采用拉紧螺栓预紧。整体实心结构简单、质量大、刚度高，无须拉紧螺栓预紧。目前，只有Eumuco公司采用整体实心结构，机身由于无须拉紧螺栓预紧，因而没有整体空心结构和组合机身结构在预紧时的变形，为保证其加工精度提供了条件，同时也可以节省加工工时、降低制造成本。本设计采用的是组合机身4.3 机身的主要尺寸和精度机身主要尺寸取决于压力机的基本技术参数(公称压力、滑块行程长度、滑块行程次数、工作台上平面、滑块下平面的前后和左右尺寸、 最大
13、封闭高度等)，压力机的工作稳定性要求以及对机身强度和刚度的要求。机身直至加工部位的精度主要决定于零件件的尺寸精度，以及为保证压力机长期正常可靠工作的要求。(1)拉紧螺栓直径：拉紧螺栓直径决定于机身的预紧力。机身预紧力通常根据压力机的公称压力及其结构形式确定。拉紧螺栓一般采用45号钢制造。 当采用正火处理的45号钢时，对于组合机身的拉紧螺栓直径d可按以下经验公式计算，然后根据标准直径圆 初步选定。式中 压力机公称压力(KN)。对于整体机身，可取预紧力为(0.71.0) ，但是在目前实际设计时也有人取和机身同样大小的预紧力。拉紧螺栓两端通常采用45锯齿形螺纹，其牙型与基本尺寸分别见标准，螺母采用圆
14、螺母。当拉紧螺栓的直径确定后，两端螺纹和螺母可以按标准表（见设计手册）选取。（2）立柱断面尺寸立柱最小断面积按下面这个公式选取： ; 预压力，通常可取=（1.21.5）； 许用应力，可近似取4060MPa（3）机身高度的确定机身的高度可按下式确定： H=h+S+L+H1+A+H2+H3+H4;式中h最大装模高度； S压力机行程长度； L连杆长度； H1滑块底面与连杆小头中心线的距离； A+H2偏心轴心与上横梁顶面的距离；H3楔形工作台的高度；H4底座的高度；封闭高度采用偏心压力销或偏心套调整的压力机，在计算机身高度时，不应计人H3。(4)底座尺寸和底座与基础接触面积 底座后面尺寸可近似按以下经
15、验公式决定：ET+2/3D;式中T机身中心线至传动轴支座孔中心线的距离；D飞轮直径(mm)。机身底座与基础接触面积按下式确定；Pmg/p;式中 m压力机质量；g重力加速度；p机身底座与基础接触面的单位压力，一般可取0.70.8MPa。4.4 机身机架的选用、受力及强度的校核本课题选用的机身为三梁四柱式机身，机身结构简图如下图4-1所示1-横梁 2-移动横梁 3-立柱 4-工作台图4-1 机身结构简图整体机身框架力的传递由上图可以看出上下横梁和立柱交界内转角处为危险区域，并为受拉状态，所以在设计的时候应该保证以下几点原则。（1）应使力的传递距离最短。（2）结构布置和材料分配应考虑力的传递路线。（3）整体机身的上下横梁和立柱交界的内转角处有明显的应力集中，应设计合理的圆弧结构，并保证加工精度。（4）上下横梁
