1、數(shù)控步?jīng)_壓力機,一、數(shù)控步?jīng)_壓力機的用途及特點 數(shù)控步?jīng)_壓力機是利用數(shù)控技術(shù)對板料進沖孔和步?jīng)_的壓力機。被沖制的板料固定在工作臺上按規(guī)定的程序作左右和前后移動和定位，模具安裝在壓力機轉(zhuǎn)塔內(nèi)自動調(diào)換或安裝在模具配接器中手工快速調(diào)換，采用單次沖裁方式或步?jīng)_沖裁方式?jīng)_出不同形狀和尺寸的孔及零件。它特別適用于單件小批量生產(chǎn)，它主要由數(shù)字控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)和機械系統(tǒng)組成。,數(shù)控步?jīng)_壓力機具有以下特點： 1）壓力機采用高精度的滾珠絲杠和滾動導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，使其具有較高的運動精度和可靠性 2）壓力機上下轉(zhuǎn)盤中裝有多副模具，以供加工時自行選用。 3）壓力機采用了數(shù)控系統(tǒng)，使沖壓工作能自動完成。一般只要將零

2、件的沖孔直徑、孔位等要求用規(guī)定的代碼編制成程序，通過紙帶輸人方式或采用鍵盤輸入方式將程序輸入壓力機中，壓力機就能自動工作。目前許多壓力機為了簡化程序，在儲存器中存儲有典型零件程序和圖形處理程序，只要調(diào)用并輸人參數(shù)，壓力機即可工作。,（4）數(shù)控壓力機的沖壓方式與普通壓力機的沖壓方式有較大的差異，例如有一批外輪廓較大的零件，如圖337所示，按照常規(guī)沖法是先剪板下料（周邊），然后在壓力機上裝一副模具，在一批板料上把與模具相對應(yīng)的孔沖完，再換另一副模具，沖另外一種孔。依此循環(huán)，直至沖完所有的孔。這種沖法雖然不用重新制造全套模具，但是板材上下搬動次數(shù)較多，換模時間長，勞動強度大。如果在數(shù)控壓力機上沖孔，

3、只要裝夾一次板料，就能把其上的孔全部沖出。其沖壓方式是：當(dāng)一種孔沖好后需要換模時，壓力機把裝于上下轉(zhuǎn)盤中的另一副模具轉(zhuǎn)至沿塊下，移動工作臺帶動扳料移到所沖位置即可沖孔（圖337孔1）。另外還可利用組合沖裁法沖出較復(fù)雜的孔（圖337孔2、3）或利用分步?jīng)_裁法沖出沖孔力大于壓力機公稱壓力的孔。,5）沖壓件精度高，定位精度一般在土 015mm， 最高可達上005士007 6）生產(chǎn)率高，與普通沖孔相比，可提高生產(chǎn)率410倍，尤其對單件、小批量生產(chǎn)可提高生產(chǎn)率2030倍。所以很適合多品種、中、小批量或單件的生產(chǎn)。 7）生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，且可減少模具設(shè)計與制造費用。 8）工人勞動強度低，除去裝卸料以外，所有

4、孔均可自動沖出，同時可節(jié)省生產(chǎn)的占地面積。,二、數(shù)控步?jīng)_壓力機的類型及主要技術(shù)參數(shù) 按照主傳動驅(qū)動方式分為機械式和液壓式。按模具的調(diào)換方式分為手工快速換模式、 轉(zhuǎn)塔自動換模式和直線移動換模式。按機身形式分為開式和閉式。按移動工作臺的布置方式分為內(nèi)置式、外置式和側(cè)置式。 數(shù)控步?jīng)_壓力機的主要技術(shù)參數(shù)有公稱壓力、最大加工板料尺寸、最大板料厚度、最大模具尺寸、工位數(shù)和步?jīng)_每分鐘行程次數(shù)等。最大加工板料尺寸為可安裝在移動工作臺上板料的最大尺寸，最大模具尺寸取決于壓力機轉(zhuǎn)塔或模具配接器的有關(guān)尺寸。,三、數(shù)控步?jīng)_壓力機結(jié)構(gòu)簡介 （）轉(zhuǎn)塔自動換模式數(shù)控步?jīng)_壓力機 如圖為 JK9230型轉(zhuǎn)塔自動換模式數(shù)控步?jīng)_

5、壓力機外形圖。機身為開式機身，便于操作、調(diào)整和維修。 (1)、工作原理 如圖220所示，主電動機10通過大小帶輪和蝸輪蝸桿，帶動曲軸、連桿、桿動作，使滑塊3作上下往復(fù)直線運動進行沖壓。轉(zhuǎn)塔12支承和懸掛在機身上，電液脈沖馬達11通過兩級錐齒輪和一級直齒輪的傳動，使上下轉(zhuǎn)盤同步回轉(zhuǎn)，以選擇模具，并用液動定位銷6使轉(zhuǎn)盤最終定位，以保證上下模同心。被加工板料用夾鉗13夾緊，放置在移動工作臺2上。兩個電液脈沖馬達通過滾珠絲杠-滾珠螺母傳動，使工作臺縱橫向送進，以選擇工件沖孔的坐標(biāo)。,（2）轉(zhuǎn)塔 轉(zhuǎn)塔又稱為沖?；剞D(zhuǎn)頭，結(jié)構(gòu)如圖 221所示。上、下轉(zhuǎn)塔 1、 9通過中心軸3、7懸掛和支承在機身的上部和下部

6、，轉(zhuǎn)塔可在中心軸上旋轉(zhuǎn)。在上轉(zhuǎn)塔的上平面和下轉(zhuǎn)塔的下平面各有20個上、下定位孔5、6，以使轉(zhuǎn)塔最終定位。20副上、下模通過上、下模座2、8分別安裝在上、下轉(zhuǎn)塔上，通過吊環(huán)4來調(diào)整上模的高低位置。在上轉(zhuǎn)塔的圓周上有從0到19依次排列的數(shù)字，表示模具的編號。下轉(zhuǎn)塔的圓周表面上有20個依次排列的發(fā)信頭，分別代表某一副模具的編號，借助電器部分讀出裝置的配合，可以自動選擇模具。,模具上模結(jié)構(gòu)如圖所示。圖a為非圓形刃口凸模，凸模1用螺釘與上模座2固緊，并采用方槽定位。對于直徑小于8mm的圓形凸模增加過渡套，如圖b所示。上模通過T形頭與滑塊T形槽聯(lián)接。下模結(jié)構(gòu)如圖下圖所示，下模座用三個螺釘緊固，并用壓板壓緊

7、，以防止向上竄動。,（二）快速換模式數(shù)控步?jīng)_壓力機 圖222為快速換模式數(shù)控步?jīng)_壓力機的結(jié)構(gòu)簡圖。傳動系統(tǒng)為機械驅(qū)動，機身為開式，移動工作臺為內(nèi)置式。傳動原理如下：主電動機14通過傳動系統(tǒng)帶動曲軸5轉(zhuǎn)動，再通過連桿帶動滑塊6上下運動。凸模配接器7及凸模裝在滑塊下面，凹模配接器8及凹模裝在機身13的固定工作臺上面。移動工作臺1和移動支架3固接在一起，由Y向?qū)к?6導(dǎo)向。Y向?qū)к壒探釉跈C身上。當(dāng)固接在機身上的Y向伺服電動機10轉(zhuǎn)動時，通過減速箱9和齒輪齒條使移動支架和移動工作臺一起作Y向（前后）運動。移動支架上裝有X向伺服電動機11，通過相應(yīng)的減速箱及齒輪齒條驅(qū)動，使X向?qū)к?作X向（左右）運動。

8、在X向?qū)к壣涎b有夾鉗12夾固板料。通過夾鉗使板料在X向運動。,更換模具大多數(shù)采用快速換模裝置，圖 223為德國通快（TrumPf）公司 TC235型快速換模裝置的結(jié)構(gòu)簡圖。凸模2、凹模5和卸料圈4預(yù)先在換模手柄7中裝好，然后插入壓力機滑塊和工作臺之間。凸模鎖緊缸1、凹模鎖緊缸6及卸料圈鎖緊缸3的活塞大端腔進油，能過斜面機構(gòu)將凸模、凹模和卸料圈分別鎖緊。撥出換模手柄即完成換模操作。更換模具時間為612S，方便迅速。,冷擠壓壓力機,一、冷擠壓壓力機的用途及特點。 用途：冷擠壓壓力機主要用于在室溫條件下對鋼或有色金屬材料進行擠壓、壓印等體積變形的沖壓工藝。 特點：采用冷擠壓工藝方法成形制件，具有零件

9、尺寸精度高、表面粗糙度數(shù)值小、節(jié)省原材料、生產(chǎn)效率高、零件強度大、硬度高和可成形較復(fù)雜的形狀及其它工藝方法難以加工的零件。 在冷擠壓過程中，單位擠壓力大，模具和冷擠壓壓力機工作負(fù)荷大。擠壓工藝處理不當(dāng)時，設(shè)備容易出現(xiàn)過載。而且需要的推件力較大。,因此，冷擠壓壓力機應(yīng)具有以下特點： l）要具有足夠的剛度 冷擠壓工藝力大，載荷集中，為保證制件質(zhì)量和模具壽命，冷擠壓壓力機必須有足夠的剛度。冷擠壓壓力機的總剛度C （kNMM）與公稱壓力F的平方根成正比，即 CK F。其中 K稱為剛度系數(shù)，根據(jù)冷擠壓壓力機的類型選取，偏心式冷擠壓壓力機的K2835，肘桿式冷擠壓壓力機的K38。 為保證冷擠壓壓力機有足夠

10、的剛度，機身通常采用鑄鋼或鋼板焊接結(jié)構(gòu)，工作機構(gòu)采用偏心軸或偏心齒輪代替曲軸并加大連桿與滑塊的接觸面，以減少工作機構(gòu)的變形。,（2）要具有足夠的能量 擠壓成形的工作負(fù)荷曲線近似為矩形，擠壓全過程需要很大的能量。冷擠壓壓力機也是利用飛輪來儲存和釋放能量的，因此冷擠壓壓力機都設(shè)計成大能量的飛輪和選用高轉(zhuǎn)差率電動機。 （3）具有良好的導(dǎo)向精度 在大負(fù)荷工作條件下，滑塊導(dǎo)向精度對擠壓制件質(zhì)量和模具壽命都會產(chǎn)生很大的影響，因此冷擠壓壓力機通過加大滑塊導(dǎo)向長度與滑塊寬度的比值來減少滑塊傾斜或采用滾動導(dǎo)軌來保證壓力機的導(dǎo)向精度。 （4）合理的擠壓速度 根據(jù)擠壓成形的需要，滑塊空程向下和回程時應(yīng)有較高的速度，

11、而擠壓開始時應(yīng)采用低速，并將這一速度保持到擠壓變形過程完畢。一般認(rèn)為合理的擠壓速在0104ms。因此冷擠壓壓力機的滑塊內(nèi)設(shè)有液壓緩沖裝置。 （5）具有可靠的過載保護裝置。,（6）具有可靠的頂料裝置 頂料裝置及頂料力在頂料動作過程應(yīng)滿足擠壓成形過程的需要。 （7）具有對模具進行潤滑和冷卻的裝置 由于擠壓時產(chǎn)生大量的熱量，冷擠壓壓力機應(yīng)具有強制潤滑和冷卻裝置，以保證正常擠壓和模具壽命。 二、冷擠壓壓力機的類型及主要技術(shù)參數(shù) 冷擠壓壓力機按驅(qū)動方式分為機械式冷擠壓壓力機和液壓式冷擠壓壓力機。機械式冷擠壓機主要用于中、小型零件成形，擠壓壓力和行程較小，而要求生產(chǎn)率較高。液壓式冷擠壓機的工作行程較長，在

12、擠壓成形過程中保持最高的和穩(wěn)定的壓力，而且擠壓工藝參數(shù)可以進行調(diào)節(jié)，適合于擠壓行程較大和擠壓力較大的零件。目前大量用于生產(chǎn)的是機械式冷擠壓壓力機。,機械式冷擠壓壓力機按工作機構(gòu)分為；曲軸式或偏心式、壓力肘桿式和拉力肘桿式等三種。它們的工作原理如圖224所示，行程一轉(zhuǎn)角曲線如圖225所示：,（）偏心式冷擠壓機 偏心式冷擠壓機（圖224a）結(jié)構(gòu)簡單，使用較廣，其特點如下： 1）由于滑塊基本上是按正弦曲線運動，速度的不均勻性較大，特別是滑塊行程較大時速度的不均勻性更甚。 2）機身大多采用焊接結(jié)構(gòu)，從而大大加強了機身的剛度。在工作時，機身的彈性變形小，有助于提高擠壓件的精度和模具壽命。 3）滑塊的運動

13、精度高，有些擠壓機采用塑料導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌與沿滑塊間隙減小到0 05mm以下。 4）采用了具有緩沖行程的液壓超載保險裝置，這樣使凸模與坯料接觸時不發(fā)生沖擊現(xiàn)象。凸模在開始擠壓時只承受總擠壓力的25左右的壓力，避免了尖峰負(fù)荷，使模具壽命提高。,（二） 壓力肘桿式冷擠壓機 壓力肘桿式冷擠壓機（圖224b）的特點是：滑塊在開始擠入時的速度較小，凸模對模具的沖擊較小，工作行程中滑塊的速度變化較為平緩。但行程受到機構(gòu)的限制不能很大，擠壓時的壓力行程（有效行程）也較小，故不宜擠壓工作行程較大的零件。 （三）拉力肘桿式冷擠壓機 拉力肘桿式冷擠壓機（圖224c），具有肘桿式冷擠壓機的特點，并且滑塊速度在工作行程時

14、運行更為均勻，對擠壓制件的塑性變形極為有利。由圖32可知，拉力肘桿式冷擠壓機在接近下止點時行程曲線較平緩即加壓時的速度很慢；而偏心齒輪式冷擠壓機在接近下止點時行程曲線較陡，即加壓時的速度比其它壓力機均快。,機械式冷擠壓機按傳動部分的安裝位置還可分為上傳動和下傳動； 按擠壓凸模的運動方向分為立式和臥式。 國產(chǎn)擠壓壓力機有偏心式下傳動擠壓機。開式及閉式拉力肘桿式擠壓機、臥式曲軸式擠壓機等幾個品種 表28為部分國產(chǎn)擠壓壓力機的主要技術(shù)參數(shù)。（見書P85）,三、機械式冷擠壓力機結(jié)構(gòu)簡介 J88-100型拉力肘桿式冷擠壓力 1傳動原理與滑塊結(jié)構(gòu) J88-100型拉力肘桿式冷擠壓壓力機的傳動原理如圖226

15、所示，該壓力機為底傳動，通過帶、齒輪減速（二級斜齒圓柱齒輪減速），將主電動機1的能量傳遞給左右曲柄軸12，使其產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，再通過曲柄軸兩端的連桿11帶動擺桿10，擺桿10的擺動經(jīng)過左右肘桿9驅(qū)動滑塊8上下運動，完成擠壓工作。由圖可知，曲柄、連桿、擺桿、肘桿均為對稱設(shè)置，受力均勻，傳動平穩(wěn)，滑塊工作時所受的載荷均由上述部件承受（這些部件的強度和剛度都比較高），機身只承受側(cè)向力。所以滑塊的導(dǎo)向精度較高，能適應(yīng)擠壓工藝的需要。壓力機的傳動齒輪都封閉在機身內(nèi)，并采用油浴潤滑，所以運動平穩(wěn)、噪聲小、結(jié)構(gòu)比較緊湊。,該壓力機為底傳動，通過帶、齒輪減速（二級斜齒圓柱齒輪減速），將主電動機1的能量傳遞給左右曲柄

16、軸12，使其產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，再通過曲柄軸兩端的連桿11帶動擺桿10，擺桿10的擺動經(jīng)過左右肘桿9驅(qū)動滑塊8上下運動，完成擠壓工作,J88100型冷擠壓機的滑塊結(jié)構(gòu)如圖227所示。穿過滑塊中部的橫軸4兩端與肘桿連接，當(dāng)肘桿運動時就帶動滑塊作上下運動。滑塊由滑塊體3及滑塊外套5等組成，它有較好的剛度和較長的導(dǎo)向長度。模具夾板1、模具緊固螺釘2用于緊固擠壓模的模柄。件11為上預(yù)料桿，當(dāng)滑塊回程接近上止點時，上頂料桿被緊固在機身上的螺栓擋住，使它相對滑塊向下運動，從而將上模內(nèi)的制件項出。通過件6、7、8可以調(diào)節(jié)擠壓機的封閉高度，調(diào)節(jié)過程是：松開鎖緊塊10和緊固螺母9，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)齒輪8、7，使大螺母6轉(zhuǎn)動。滑塊

17、體3即可在滑塊外套內(nèi)上、下移動，從而可以改變冷擠壓壓力機的封閉高度。,2下頂料裝置和超載保護裝置 如圖J88100型冷擠壓壓力機采用的凸輪控制式下頂料裝置。其頂料過程是：當(dāng)凸輪1轉(zhuǎn)到一定位置時，驅(qū)動曲桿2擺動，通過拉桿3使搖臂5轉(zhuǎn)動，從而使下頂桿7向上移動，從下模中頂出制件。下頂料桿7的復(fù)位（向下移動）由彈簧4完成。轉(zhuǎn)動調(diào)整螺母6可以調(diào)節(jié)下頂料桿的頂出長度。 如圖J88100型冷擠壓機的機械式超載保護裝置，工作時冷擠壓力由肘桿承受，肘桿的彈性變形使裝于其上的弓形板簧1的圓弧半徑也隨之增大。當(dāng)壓力機超載，弓形板簧變形達到一定值時（該值在壓力機出廠時經(jīng)過技術(shù)標(biāo)定，并已調(diào)整好弓形板簧和頂桿2的相對位

18、置）頂桿移動使微動開關(guān)4動作，通過控制線路切斷主電動機電源，使摩擦離合器脫開，制動器制動，起到超載保護作用。,百分表3的作用是通過其讀數(shù)，并對照壓力機上的壓力標(biāo)牌，可查出滑塊的受力情況。,二）J87-400型冷擠壓壓力機 1結(jié)構(gòu)特點與工作原理 圖 37為 J87400型偏心式下傳動冷擠壓壓力機的結(jié)構(gòu)總圖。該機的特點是： 1）壓力行程長（40mm），適合于黑色金屬的冷擠壓。 2）采用了偏心下傳動機構(gòu)，使壓力機重心低、穩(wěn)定性好、工作時振動小，但占地面積較大。 3）擠壓時連桿中心線與模具中心線接近重合，使滑塊導(dǎo)軌受側(cè)向力減小，提高了擠壓機的剛度和導(dǎo)向精度，減少了模具的磨損，提高了使用壽命。,4）設(shè)有

19、液氣緩沖與超載保護裝置，可以減小凸模與坯料接觸時的撞擊，避免壓力機零件因過載而損壞。 5）裝有可靠的頂料裝置，頂料行程固定，工作位置可調(diào)。 6）封閉高度調(diào)節(jié)精確，有專門用于指示封閉高度大小的機構(gòu)，使模具的裝機調(diào)整極為方便。 7）機身下部的齒輪箱采用油浴潤滑，動作平穩(wěn)，噪聲減小。 8）裝有擠壓力直接讀數(shù)器、偏心轉(zhuǎn)角讀數(shù)器、滑塊工作行程次數(shù)計數(shù)器等附屬機構(gòu)。,下圖為此壓力機的主傳動系統(tǒng)簡圖。它是通過帶輪、齒輪的三級減速使裝在偏心齒輪上的連桿帶動滑塊作上下往復(fù)運動。,下圖為本機的封閉高度調(diào)節(jié)機構(gòu)傳動示意圖。調(diào)節(jié)電動機在滑塊體上，通過二級蝸輪蝸桿減速后使螺母旋轉(zhuǎn)，通過螺桿帶動滑塊與滑塊體相對運動，并通過周轉(zhuǎn)輪系來指示裝模高度調(diào)節(jié)量，它的精度可達001mm。為了防止超過調(diào)節(jié)范圍而發(fā)生意外，還設(shè)置了過越保護開關(guān)。,2緩沖與過載保護裝置 J874