【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 力機(jī)不同此距離也不同，如 JC2340 規(guī)定為 7mm,JA31400 規(guī)定為 13mm，一般約為（ ～ ）滑塊行程）或曲柄旋轉(zhuǎn)到距下極點(diǎn)某一特定角度α （此角度稱為公稱壓力角，隨壓力機(jī)不同公稱壓力角也不相同）時(shí)，所產(chǎn)生的沖擊力稱為壓力機(jī)的公稱壓力。公稱壓力的大小，表示壓力機(jī)本身能夠承受沖擊的大小。壓力機(jī)的強(qiáng)度和剛性就是按公稱壓力進(jìn)行設(shè)計(jì)的。 壓力機(jī)類型的選擇 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 壓力機(jī)的公稱壓力與實(shí)際所需沖壓力的關(guān)系 沖壓工序中沖壓力的大小也是隨凸模（或壓力機(jī)滑塊）的行程而變化的。在 圖 3分別表示沖裁、拉深的實(shí)際沖壓力曲線。從圖中可以看出兩種實(shí)際沖壓力曲線不同步，與壓力機(jī)許用壓力曲線也不同步。在沖壓過(guò)程中，凸模在任何位置所需的沖壓力應(yīng)小于壓力機(jī)在該位置所發(fā)出的沖壓力。圖中，最大拉深力雖然小于壓力機(jī)的最大公稱壓力，但大于曲柄旋轉(zhuǎn)到最大拉深力位置時(shí)壓力機(jī)所發(fā)出的沖壓力，也就是拉深沖壓力曲線不在壓力機(jī)許用壓力曲線范圍內(nèi)。故應(yīng)選用比圖中曲線 1所示壓力更大噸位的壓力機(jī)。因此為保證沖壓力足夠，一般沖裁、彎曲時(shí)壓力機(jī)的噸位應(yīng)比計(jì)算的沖壓力大 30%左右。拉深時(shí)壓力機(jī)噸位應(yīng)比計(jì)算出的拉深力大 60%～ 100%。 圖 1─壓力機(jī)許用壓力曲線； 2─沖裁工藝沖裁力實(shí)際變化曲線； 3─拉深工藝?yán)盍?shí)際變化曲線 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 (2）滑塊行程長(zhǎng)度 滑塊行程長(zhǎng)度是指曲柄旋轉(zhuǎn)一周滑塊所移動(dòng)的 距離，其值為曲柄半徑的兩倍。選擇壓力機(jī)時(shí)，滑塊行程長(zhǎng)度應(yīng)保證毛坯能順利地放入模具和沖壓件能順利地從模具中取出。特別是成形拉深件和彎曲件應(yīng)使滑塊行程長(zhǎng)度大于制件高度的 ～ 倍。 (3）行程次數(shù) 行程次數(shù)即滑塊每分鐘沖擊次數(shù)。應(yīng)根據(jù)材料的變形要求和生產(chǎn)率來(lái)考慮。 (4）工作臺(tái)面尺寸 工作臺(tái)面長(zhǎng)、寬尺寸應(yīng)大于模具下模座尺寸，并每邊留出 60～ 100mm，以便于安裝固定模具用的螺栓、墊鐵和壓板。當(dāng)制件或廢料需下落時(shí)，工作臺(tái)面孔尺寸必須大于下落件的尺寸。對(duì)有彈頂裝置的模具，工作臺(tái)面孔尺寸還應(yīng)大于 下彈頂裝置的外形尺寸。 (5）滑塊模柄孔尺寸 模柄孔直徑要與模柄直徑相符，模柄孔的深度應(yīng)大于模柄的長(zhǎng)度。 (6）閉合高度 壓力機(jī)的閉合高度 是指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)上平面（即墊板下平面）之間的距離。 壓力機(jī)的閉合高度可通過(guò)調(diào)節(jié)連桿長(zhǎng)度在一定范圍內(nèi)變化。當(dāng)連桿調(diào)至最短（對(duì)偏心壓力機(jī)的行程應(yīng)調(diào)到最?。?，滑塊底面到工作臺(tái)上平面之間的距離，為壓力機(jī)的最大閉合高度；當(dāng)連桿調(diào)至最長(zhǎng)（對(duì)偏心壓力機(jī)的行程應(yīng)調(diào)到最大），滑塊處于下止點(diǎn)，滑塊底面到工作臺(tái)上平面之間的距離，為壓力機(jī)的最小 閉合高度。 壓力機(jī)的裝模高度 指壓力機(jī)的閉合高度減去墊板厚度的差值。沒(méi)有墊板的壓力機(jī)，其裝模高度等于壓力機(jī)的閉合高度。 模具的閉合高度是指沖模在最低工作位置時(shí)，上模座上平面至下模座下平面之間的距離。 模具閉合高度與壓力機(jī)裝模高度的關(guān)系，見(jiàn)圖 。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖 理論上為： HminH1≤H≤Hmax － H1 () 亦可寫成： HmaxM－ H１ ≤H≤Hmax － H１ () 式中： H—— 模具閉合高度； Hmin—— 壓力機(jī)的最小閉合高度； Hmax—— 壓力機(jī)的最大閉合高度； H１ —— 墊板厚度； M—— 連桿調(diào)節(jié)量； Hmin－ H１ —— 壓力機(jī)的最小裝模高度； HmaxH１ —— 壓力機(jī)的最大裝模高度。 由于縮短連桿對(duì)其剛度有利，同時(shí)在修模后，模具的閉合高度可能要減小。因此一般模具的閉合高度接近于壓力機(jī)的最大裝模高度。所以在實(shí)用上為： HminH１＋ 10≤H≤Hmax H１－ 5 (７）電動(dòng)機(jī)功率的選擇 必須保證壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率大于沖壓時(shí)所需要的功率。常用壓力機(jī)的技術(shù) 參數(shù)可查閱相關(guān)手冊(cè)。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 過(guò)載保護(hù)裝置 。 壓塌式 過(guò)載保護(hù)裝置 根據(jù)破壞式保護(hù)原理，在傳動(dòng)鏈中人為制造一個(gè)機(jī)械薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)發(fā)生超載時(shí)，這個(gè)薄弱環(huán)節(jié)首先破壞，切斷傳動(dòng)線路，使動(dòng)力不能繼續(xù)輸入，后續(xù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)停止，從而保護(hù)后續(xù)主要受力件不遭到損壞。壓力機(jī)常用壓塌塊作為機(jī)械薄弱環(huán)節(jié)，保護(hù)主要受力件曲軸免受超載造成的破壞。 1 圖 壓塌塊過(guò)載保護(hù)裝置的安裝位置 1連桿體 2調(diào)節(jié)螺桿 3支承座 4滑塊 5壓塌塊 壓塌塊一般裝在滑塊球鉸與滑塊之間的部位（見(jiàn)圖 ），當(dāng)壓力機(jī)過(guò)載時(shí)，壓榻塊 a， b兩處的圓形截面首先剪切破壞，使連桿相對(duì)于滑塊滑動(dòng)一段距離，觸動(dòng)開(kāi)關(guān)，將控制線路切斷，壓力機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)， 保障機(jī)器安全。壓塌塊有雙剪切面和單剪切面兩種，以雙剪切面的為例，壓塌塊兒何尺寸的確定原則是將 a， b兩處剪切面積設(shè)計(jì)得相同（見(jiàn)圖 ），以使兩剪切面同時(shí)破壞。保護(hù)裝置的破壞載荷約為額定載荷的 125%左右，設(shè)兩截面各承受一半工作載荷。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 壓塌塊過(guò)載保護(hù)裝置 壓塌式過(guò)我保護(hù)裝置的缺 點(diǎn)是不能準(zhǔn)確地限制過(guò)載力，因?yàn)閴核鷫K的破不僅由作用在它上面的外力決定，同時(shí)還與壓塌塊的材料疲勞有 關(guān)。 滑塊導(dǎo)軌 一種壓力機(jī)滑塊導(dǎo)軌裝置用于在一個(gè)周期中引導(dǎo)滑塊?；瑝K導(dǎo)軌裝置可以消除偏心力錯(cuò)位，并且防止滑塊與導(dǎo)軌之間偏心接觸。滑塊包含至少一個(gè)第一球瓦，其具有至少一個(gè)第一導(dǎo)向面。導(dǎo)軌包含與第一導(dǎo)向面面對(duì)著的至少一個(gè)第一滑動(dòng)面。在操作過(guò)程中，球瓦相對(duì) 于滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)，以提供出第一導(dǎo)向面與滑動(dòng)面之間的自動(dòng)平面對(duì)正功能。一個(gè)楔塊 支承著導(dǎo)軌，以使導(dǎo)軌能夠快速和容易地對(duì)正滑塊。 壓力機(jī) 的精度通常是以其靜態(tài)精度和剛性來(lái)表示，靜態(tài)下的精度等級(jí)，可按日本 JIS壓力機(jī)靜態(tài)精度指標(biāo)規(guī)定劃分為特級(jí)、 1 級(jí)、 2 級(jí)、 3 級(jí)。對(duì)壓力機(jī)來(lái)說(shuō)靜態(tài)等級(jí)是個(gè)主要因素，但壓力機(jī)的剛性也是一個(gè)不可忽視的重要因素，這就是壓力機(jī)的強(qiáng)度問(wèn)題。 壓力機(jī)通過(guò)沖模對(duì)材料施加超過(guò)屈服點(diǎn)的足夠壓力，在公稱壓力下壓力機(jī)雖然不破壞，但是床身的伸長(zhǎng)和工作臺(tái)的撓度等各部位彈性變形對(duì)沖壓加工也有很大影響。因此，最好在壓力機(jī)靜態(tài)精度上增加動(dòng)態(tài)特性，在沖裁力的作用下，臺(tái)面、曲軸、床身產(chǎn)生變形， C 型壓力機(jī)產(chǎn)生開(kāi)口等使其靜態(tài)精度破壞，把這時(shí)的精度稱為動(dòng) 態(tài)精度。由動(dòng)態(tài)精度的好壞來(lái)決定壓力機(jī)等級(jí)。動(dòng)態(tài)精度與壓力機(jī)各部分的剛性直接相關(guān)，剛性好的壓力機(jī)動(dòng)態(tài)精度高。目前國(guó)外已生產(chǎn)了剛性很高的壓力機(jī)，其動(dòng)態(tài)精度仍可控制在靜態(tài)精度范圍內(nèi)。如表 1 中，在壓力機(jī)的靜態(tài)精度下，把剛性好的劃分為 A 特級(jí)、 A1 級(jí)、 A2 級(jí)，剛性一般的劃分為 B 特級(jí)、 B1 級(jí)、 B2 級(jí)。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 測(cè)量項(xiàng)目 基本尺寸 精度等級(jí) A特 A1 A2 B特 B1 B2 工作臺(tái)面及滑塊下面的平面度 200 工作臺(tái)面對(duì)滑塊下平面的平行度 300 滑塊行程對(duì)工作臺(tái)面的垂直度 150 滑塊模柄孔與其下平面的垂直度 100 滑塊導(dǎo)軌與床身導(dǎo)軌的間隙 300 表 (mm) 這樣以剛性為基礎(chǔ)的靜態(tài)精度等級(jí)是有區(qū)別的。如 A2 級(jí)， B1 級(jí)這樣的區(qū)別說(shuō)明壓力機(jī)等級(jí)對(duì)制件就有不同影響。 AB 的級(jí)別由加工壓力達(dá)到公 稱壓力時(shí)，比較剛性來(lái)決定。剛性隨著加工壓力的大小變化，在公稱壓力 1000kN的 B 級(jí)壓力機(jī)，只用 500kN壓力進(jìn)行沖壓加工時(shí)，具有與公稱壓力 500kN的 A 級(jí)壓力機(jī)在公稱壓力進(jìn)行沖壓加工時(shí)相同或大于它的剛性，所以在大型壓力機(jī)上安裝小沖模，壓力機(jī)的剛性當(dāng)然好。還有在公稱壓力，工作臺(tái)面積和行程長(zhǎng)度等主要參數(shù)大致相同的壓力機(jī)，重量大的剛性好。 壓力機(jī)在承受負(fù)荷的同時(shí)要產(chǎn)生變形，如圖 1 所示。必須根據(jù)變形量來(lái)決定壓力機(jī)能力。例如，精密沖裁加工時(shí)必須在壓力機(jī)加工能力的 50%以下進(jìn)行。即使一般的沖裁，超過(guò)其能力 80%時(shí)，就不能保證模具間隙的均勻。精度高的壓力機(jī)能延長(zhǎng)模具壽命，所生產(chǎn)的沖壓件的質(zhì)量也好。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第二章 曲柄壓力機(jī)總體方案的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用的設(shè)計(jì)類型為開(kāi)式單點(diǎn)。 表 曲柄壓力機(jī)技術(shù)參數(shù) 名 稱 參 數(shù) 公稱壓力 630KN 滑塊行程 100mm 公稱壓力行程 4mm 滑塊行程次數(shù) 80 最大裝模高度 250mm 工作臺(tái)左右尺寸 710mm 工作臺(tái)前后尺寸 500mm 工作臺(tái)孔左右尺寸 350mm 工作臺(tái)孔前后尺寸 250mm 孔的直徑 270mm 最大傾斜角 30? 滑塊中心線至機(jī)身距離 260mm 裝模高度調(diào)節(jié)量 63mm 由于上傳動(dòng)的曲柄壓力機(jī)重量輕，成本較低，安裝維修都比較方便，地基較為簡(jiǎn)單，該設(shè)計(jì)采用上傳動(dòng)的布置方式 由于工藝上要求曲柄壓力機(jī)的滑塊每往返一次后 ，能夠在上死點(diǎn)附近下停來(lái)，以便取出工件和送料，同時(shí)在調(diào)整模具時(shí)也需要滑塊作少量的移動(dòng)，故在壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中，需要安裝制動(dòng)器和離合器。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 本設(shè)計(jì)選用浮動(dòng)嵌塊式的摩擦離合器 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 它的主動(dòng)部分包括（飛輪），主動(dòng)摩擦盤和從動(dòng)盤上的浮動(dòng)嵌塊。它的操縱機(jī)構(gòu)由汽缸、環(huán)形活塞和壓縮空氣控制系統(tǒng)所組成。浮動(dòng)嵌塊面為長(zhǎng)圓形，用石棉塑料制成， 共十塊，在從動(dòng)盤上沿圓周方向均勻分布。嵌塊可在從動(dòng)盤的長(zhǎng)圓形軸向滑動(dòng)。 摩擦材料 摩擦離合器材料應(yīng)該滿足摩擦系數(shù)較大，且在一定的溫度范圍 保持穩(wěn)定、耐磨耐熱，有足夠的強(qiáng)度，抗膠合能力大，能良好地跑合。現(xiàn)在選擇 Z64 型石棉塑料。 摩擦式離合器的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 能隨時(shí)接合脫開(kāi)，易實(shí)現(xiàn)調(diào)整行程便于調(diào)整模具；結(jié)合平穩(wěn)；可以傳遞大扭矩。 缺點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外型尺寸大制造困難，成本高；離合器接合時(shí)，主從動(dòng)部分摩擦面有相對(duì)滑動(dòng)，消耗能量且轉(zhuǎn)化為熱量，使摩擦材料發(fā)熱加速磨損 制動(dòng)器的選擇 曲柄壓力機(jī)上常用制動(dòng)器有三種類型：圓盤式、帶式和嵌塊式?，F(xiàn)在選擇圓盤式制動(dòng)器。 圓盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 內(nèi)摩擦盤以花 鍵或平鍵與從動(dòng)軸連接，但是外摩擦盤經(jīng)制動(dòng)器外殼與機(jī)身相聯(lián)。制動(dòng)器的制動(dòng)力矩由制動(dòng)彈簧產(chǎn)生，當(dāng)汽缸排氣時(shí)彈簧壓緊內(nèi)外摩擦盤，迫使從動(dòng)軸、偏心軸以及連桿滑塊停止運(yùn)動(dòng)，從而制動(dòng)。當(dāng)汽缸進(jìn)氣時(shí)，壓縮制動(dòng)彈簧、內(nèi)外摩擦盤失去制動(dòng)。 電動(dòng)機(jī)功率的確定 ()gN KP KN? () 630 ( )KN??? 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 （ K 為系數(shù)，取 ，gP為壓力機(jī)公稱壓力，單位為 KN） 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》電機(jī)的選擇，附錄九附表 91，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用二級(jí)傳動(dòng)（第一級(jí)為帶傳動(dòng)，第二級(jí)為齒輪傳動(dòng)），故電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min,即查得電機(jī)相應(yīng)參數(shù)為： 電機(jī)型號(hào)： Y160M— 6 額定功率： 滿載轉(zhuǎn)速： n=970r/min 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 T= 電動(dòng)機(jī)軸伸出端直徑 d=42 電動(dòng)機(jī)軸伸出端安裝尺寸 110mm 電動(dòng)機(jī)中心高度 160mm 電動(dòng)機(jī)外形尺寸長(zhǎng) ? 寬 ? 高 =600? 325? 335 傳動(dòng)比的計(jì)算與分配 根據(jù)滿載轉(zhuǎn)速和滑塊行程次數(shù)得總傳動(dòng)比 i 970 ?? () 第一級(jí)為帶傳動(dòng) 1 ? 1(2 4)i?? 第二級(jí)為齒輪傳動(dòng) 2i = 2(3 5)i?? （ 1）主要由偏心連桿和滑 塊組成的工作機(jī)構(gòu) （ 2）由電動(dòng)機(jī)、皮帶輪、皮帶、飛輪等組成傳動(dòng)系統(tǒng) （ 3）制動(dòng)器、離合器和機(jī)身等 曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)原理圖 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 ⅡⅠ