曲柄滑块机构是机械压力机的核心部件,它能够把电机的转动力量变成滑块的来回移动,用来塑造材料形态。这种设备经常被用在多种制造过程中,包括冲压、挤压、模锻以及粉末冶金等。接下来,让我们跟随贤集网小编,深入认识一下它的构造、分类和主要性能。
机械压力机的结构:
一、机身结构:
该结构包含一个基座和四根支柱,通过四条穿过机体四个方位的紧固螺栓与上部横梁相互锁紧。基座是压力机整体的基础部分,同时也是主要的承力部件,具备充足的强度和刚性,其上方可以安装作业平台或可移动平台及其定位机构、固定夹具、导向板。底座里面设有拉伸衬垫和衬垫的上盖,底座的四个边角各装有一个支撑腿,用螺栓将支撑腿紧固在金上面,这台压力机整体依靠支撑腿安装在基座上。
对四个立柱的压力机,通常设置为:
前方的立柱里面放置有集成阀门装置以及气流通道,主气源产生的压缩风通过集成阀门装置被分成多条路径,然后输送至不同的工作单元。
后部立柱的内部设有定时加油部件,用于伸展状态,同时包含平衡杆的油路系统,横梁的排油管道,以及滑块排油设备。
右前立柱装有操纵按钮站,吨位显示器(用户特殊要求时)
右后立柱里面设有平衡器管路,还有横梁回油管路。左右立柱的里面,各自安装了模区照明灯具,以及一套模具安全锁具。
二、移动工作台:
移动工作台由工作台板,小车体,滚轮,驱动系统构成。为了确保移动工作台与底座紧密连接,在底座的正面和背面安置了多个液压夹紧装置。这些夹紧装置通过管道与位于底座左侧或底座接油盘上的移动工作台液压夹紧控制站连接,形成一个整体系统。液压夹具施压之际,压紧油缸上端注入气动泵提供的高压液体,促使工件紧贴移动平台,在操控中心夹紧回路配置了压力感应装置,一旦紧固力度不足16兆帕,平台夹持便不稳固,冲压过程中可能导致平台位移而损伤模具及压制件,此时,滑块将无法启动。
三、横梁主传动:
压力机的核心传动齿轮组,以及轴类部件,偏心机构,连杆组件,导向柱等关键零件,都被容纳在横梁框架内部,横梁顶部设有主电机安装底座,横梁后部配置飞轮支撑装置,飞轮结合器以及飞轮制停设备,横梁前部则设有制停装置,精细调节机构,凸轮触发开关。主传动系统通常沿着前后轴线排列,整体结构一般包含三级变速环节,其中初级采用M形多楔带传动方式,中级为高速齿轮组,末级则运用低速齿轮组进行减速处理。主机的能量输出依靠调整式底座上的核心马达驱动飞轮旋转,随后借助接合装置与双重齿轮回传动力,促使偏心杆件运作,进而造成推杆产生垂直方向的运动。
四、离合器制动器:
常见的离合制动装置有气动式(干型)和液压式(湿型)两种,构造主要有好几种样式:组合型摩擦离合制动设备(常用于中小型压力机械)、悬臂型摩擦离合制动设备离合制动设备运用气动互锁装置操控,飞轮制动设备设置在飞轮旁侧下方,目的在于主电机停用时能迅速锁住飞轮当前可变速压力机采用交流变频或直流电机调整飞轮转速,以此实现行程次数的调整。飞轮在压力机非工作时段积蓄能量,在需要时释放。飞轮所含能量与其转速的平方值直接相关。一旦飞轮转速减缓,其能量输出便会发生显著变化。操作人员挑选机器操作指南时,务必留意这一差异。目的是降低摩擦,避免离合器制动器在结合和制动时产生过多热量,减缓摩擦面温度上升,从而延长摩擦片的耐用度。关键做法是减小离合器、制动器从动部分的惯性。对于悬臂式摩擦离合器制动器的制动部分,通常用自然对流散热,或者使用单个风扇进行冷却。在干式摩擦离合器制动器中,当转速过高时,湿式离合器容易出现过热现象,同时摩擦片也更容易发生损坏。
湿式离合器和制动器弥补了这一不足,特点如下:
选用铜质粉末冶金材料制成的摩擦片,与经过热处理强化的钢质圆盘组合成摩擦对偶,通过油液进行润滑。
2、气缸活塞均不在从动部分上,因而从动部分转动惯量小。
通过循环润滑系统,借助散热装置实现降温,压力机每次运作的效率都很高,不会出现温度过高的情况。
4、摩擦片的使用寿命长。
5、带有一套泵站控制系统,结构较为复杂。
五、滑块过载保护:
滑块包含滑块体、连接器、模高调整装置、液压防护装置和模高显示设备。连接器固定在滑块体上,与主传动系统的导柱相连,使滑块在主传动驱动下,沿着立柱的导向轨道进行上下往复运动。连接器的底部设有液压垫,与液压防护装置相连通。连接器的顶部安装有蜗轮蜗杆机构,通过旋转调节螺杆来改变模高。液压安全装置旨在避免设备因误操作或突发状况导致超负荷运行,该装置包含多个核心部件,例如气动动力源、压力释放阀门、储油容器、缓冲装置、调节阀门以及连接管道。
六、空气管路:
压力机的气动回路系统包含多个部件,如空气净化装置、分配装置或集成阀门、给油装置、压力感应装置、电控开关、手动开关、储气容器等。总气源的压缩空气首先进入左侧前立柱内的分配装置或集成阀门控制板上的空气净化装置,然后通过水分过滤装置,再经由分配装置及其他分支流向各个工作单元。
通过截止阀,可以连接到左后立柱内部的拉伸垫间歇控制板,还有自动化控制板,以及备用气源接头。
分配气体装置或组合阀门,以及横梁前平台上的储气容器,为离合器、制动系统、飞轮制动系统、微量调节制动系统,还有液压拉紧螺栓设备提供动力。
左前立柱底部有根软管,它连接着滑块的过载保护装置,同时还通往模具夹紧机构,以及气动打料设备。
4、经分气器或组合阀、机内储气罐,通往平衡器;
5、经分气器或组合阀、机内储气罐、放气阀,通往拉伸垫;
通过气动三联件和底座左侧的移动工作台夹紧器控制站,可以到达夹紧器。
通过底座连接到移动工作单元的自动气动接口,气垫进行周期性加油,同时配备备用气源
七、平衡器:
平衡器关键功能在于,输入压缩空气时,能够均化滑块组件、上模与连杆、导柱等部件的重量,消除连杆系统及调节螺杆等承力点的空隙,防止滑块在往复运动中,转向瞬间因空隙产生额外震动;能够预防制动装置失效导致滑块因重力下坠引发的事故;有利于飞轮动能的快速再生。
八、润滑:
压力机的润滑系统基本由储油箱,控制板驱动的泵组以及多个分支分配器构成。泵组通常设置在压力机底座的左下角位置,或者固定在集油盘上。
九、拉伸垫:
拉杆与顶部装置相连,滞后气缸的活塞和缓冲气缸的活塞随之同步进行往复活动,能够完成气垫延迟退出的预设以及行程幅度的调整。
十、闭锁装置:
闭锁机构包含闭锁筒、推杆、延时筒、单向阀等部件。当活动块向下移动时,模具内的顶柱会顶住气垫的顶部,两者一起往下运动。延时筒内的单向阀门被打开,延时筒下部的油液经由单向阀门流向上腔的c端口,同时通过b端口和a端口进入上腔。当滑块接近下死点位置时(曲柄旋转角度小于下死点3至5度),凸轮开关会操控二位三通电磁阀开启,压缩空气进入闭锁缸,推动活塞朝前运动,导致阀杆封住 a口。活塞与阀杆的接触面存在差异,造成滞后缸上腔内的油压上升,在油压驱动下,滞后缸的活塞被固定在下死点状态,或向下移动2到3毫米。当滑块向上运行一段距离后,凸轮开关会切断二位三通电磁阀的电源,阻止缸内压缩空气流出,使得闭锁缸的活塞和阀杆向回移动,阀口ab连通,液压油从滞后缸下腔返回,气垫活塞随之上升,从而将工件顶出。
调整工作台水平度可按以下方式操作:重型压力机为保持稳定平整,需采取特定措施,首先在地基施工阶段,将四块预先打磨且规格统一的钢板嵌入水泥基座内,并用地脚螺栓紧固,接着将另外四块同样经过打磨且尺寸相配的钢板放置在地基钢板之上,将压力机底座的四个支撑点安放于这些钢板上,以此调整水平状态,若发现不平整,可取下任意一个角的钢板进行打磨修正,随后再次校准水平。这种基础通常使用钢梁建造,首先可以校准钢梁的同一高度,确保水平;或者使用减震垫,在调整好减震垫的水平后,再放置钢梁并校准,也可以先将钢梁放置到位,再在钢梁上调整减震垫,使其水平;最后放置工作台,并调整工作台的水平状态。
机械压力机的类型及特点:
1、按机身结构型式分:
有开式和闭式两类。
开式压力机又名冲床,是使用最为普遍的一种设备。这种压力机通常采用立式结构(如图3所示)。它的机身呈现C字形,正面、左侧和右侧都是开放状态。这种构造不仅简单,而且便于操作。机身能够倾斜一个特定的角度,这样加工好的工件就可以顺利滑落到料斗中,有利于实现自动化生产。不过,开式机身的刚性相对较弱,这会影响到最终产品的精度以及模具的使用寿命。因此,这类压力机主要适用于40到4000千牛级别的中小型应用场景。
闭式压力机,其机身构造为框架状,参见图4,机身前后通透,结构坚固,精准度高,工作台面积宽广,适合制造大型工件,其额定工作能力通常介于1600至60000千牛之间,冷挤压、热模锻以及双动拉深等重型压力设备均配备闭式机身结构
2、按应用特点分:
配备有双动拉深设备, 还有多工位自动冲压装置, 配备回转头冲压设备, 设置热模锻冲压设备, 以及安装冷挤压设备。
双动拉深压力机,包括内部和外部两个滑块,主要用于杯形零件的拉深成型过程。成型开始时,外部滑块先对板料外缘施加压力,接着内部滑块驱动凸模进行杯体拉深,这样可以防止板坯外缘发生褶皱现象。成型结束后,内部滑块先返回原位,外部滑块再松开。内外滑块的名义工作力度比例在1.7到1之间。
多工位压力机在一台设备上配置了多个作业点,安装了多套成型模具,材料会连续自动流转到下一个作业点。每个作业点在压力机完成一次运行周期时,同步开展各自不同的成型工作,最终生产出一个完整的部件。
回转头压力机设有转盘,位于滑块和工作台之间,上面能安装几十个不同的模子,根据需求选择使用。材料放在模子里,不需要挪动位置。每次动作结束后,转盘转动一个角度,就完成一个步骤。这种机器定位很准,调整产品方便,用途广泛,常用来制作仪器底座和面板等零件。回转头压力机能够连接数控系统,依据预设的指令来选择模具和板材的加工位置,自动执行精密的冲压任务。
热模锻压力机,主要用来制造模锻产品,其机身具有很高的刚性,导向面设计得比较长,能够很好地承受偏载。这种设备以前多采用曲柄连杆机构,后来为了增强刚性,很多已经更换成了双滑块式或者楔式结构。双滑块式结构相对简单,而且重量较轻;楔式结构虽然支承面积较大,但是传动效率不高。在模锻过程中,滑块容易在接近下止点的位置卡住,也就是人们常说的闷车,因此需要配备脱出装置来解决这个问题。设备里设有高低顶出结构,可以完成复式模锻, 成品精确度很高,适合大规模制造。其最大能力达到160吉吨。
冷挤压机,专门用来加工金属零件,在冷或温状态下进行挤压,例如制造枪弹壳、牙膏管等物品。这种设备通常采用立式结构,具备高刚性,导向非常精准,工作时能承受巨大压力,其工作台面积相对较小,但工作行程却比较长。
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