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1、螺旋壓力機,3.3 螺旋壓力機,學習摩擦式、電動式、液壓式和離合器式螺旋壓力機的結(jié)構(gòu)和工作原理。 學習螺旋壓力機的工藝特性。,3.3.1 螺旋壓力機的工作原理和分類,螺旋壓力機是用螺桿螺母作為傳動機構(gòu)并靠螺旋傳動將飛輪的正反向回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的上下往復運動的鍛壓機械。,圖3-15 螺旋壓力機,工作原理： 工作時，電動機使飛輪加速旋轉(zhuǎn)以儲蓄能量，同時通過螺桿、螺母推動滑塊向下運動?；瑝K接觸工件時，飛輪被迫減速至完全停止，儲存的旋轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)變?yōu)闆_擊能，通過滑塊打擊工件，使之變形。打擊結(jié)束后，電動機使飛輪反轉(zhuǎn)，帶動滑塊上升，回到原始位置。,圖3-16 3000kN雙盤摩擦壓力機結(jié)構(gòu)圖 1、機身

2、2、滑塊 3、螺桿 4、斜壓板 5、緩沖圈 6、拉緊螺栓 7、飛輪 8、傳動帶 9.11、摩擦盤 10、傳動軸 12、鎖緊螺母 13、軸承 14、支臂 15、上橫梁 16、制動裝置 17、卡板 18、操縱裝置 19、拉桿 20、頂料器座,圖3-17 螺旋壓力機的傳動類型 1、機架 2、滑塊 3、電動機 4、螺桿 5、螺母 6、帶 7、摩擦盤 8、飛輪 9、操縱氣缸 10、大齒輪(飛輪) 11、小齒輪 12、液壓馬達 13、液壓缸 14、電動機定子 15、電動機轉(zhuǎn)子(飛輪) 16、回程缸 17、離合器,特點： 萬能性強，可用于模鍛、沖裁、拉深等各種工藝。 結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，應用廣泛。 生產(chǎn)率和

3、機械效率低。,設(shè)備工作特征： 無固定下死點，對較大的模鍛件可多次打擊成形，可進行單打、連打和寸動。打擊力與工件的變形量有關(guān)，變形大時打擊力小，變形小(如冷擊)時打擊力大，與鍛錘相似。 它的滑塊速度低(約0.5米/秒，僅為鍛錘的1/10)，打擊力通過機架封閉，故工作平穩(wěn)，振動比鍛錘小得多，不需要很大的基礎(chǔ)。 裝有打滑保險機構(gòu)，將最大打擊力限制在公稱壓力的2倍以內(nèi)，以保護設(shè)備安全。,分類： 按傳動機構(gòu)的類型可以分為：摩擦式、電動式、液壓式、離合器式。 按螺旋副的工作方式分為螺桿直線運動式、螺桿旋轉(zhuǎn)運動式和螺桿螺旋運動式三大類。 按螺桿數(shù)量分為單螺桿、雙螺桿和多螺桿式。 按工藝用途分為

4、粉末制品壓力機、萬能壓力機、沖壓用壓力機、鍛壓用壓力機等。 按結(jié)構(gòu)形式分為有砧座式和無砧座式等。,圖3-18 螺旋副的工作方式,3.3.2 摩擦壓力機,工作原理： 電動機通過摩擦盤帶動飛輪輪緣而使飛輪旋轉(zhuǎn)。雙盤式摩擦壓力機應用最廣。 特點： 動作較快，可使滑塊停在行程內(nèi)的任意位置，一旦超負荷時，只引起飛輪與摩擦盤之間的滑動，而不致?lián)p壞機件。,圖3-19 摩擦壓力機操縱系統(tǒng)原理圖 1、分配閥液壓缸 2、分配閥 3、液壓缸 4、活塞 5、操縱手柄 6、撥叉 7、曲桿 8、操縱桿 9、控制桿 10、上碰塊 11、上行程限位板 12、下行程限位板 13、下碰塊 14、彈簧 15、壓力計 16

5、、溢流閥 17、液壓泵 18、電動機 19、油箱,圖3-20 J53-2500T雙盤螺旋摩擦壓力機,圖3-21 FPRN系列摩擦螺旋壓力機,工作過程： 1、沖壓： 壓下操縱手柄5，分配閥2被上提，壓力油進入液壓缸的上腔，在油壓作用下活塞4拉下操縱桿8，通過曲桿7和撥叉6使傳動軸右移，左摩擦盤壓緊飛輪驅(qū)動飛輪旋轉(zhuǎn)，使滑塊向下運動。在將接觸工件時，滑塊上的下行程限位板12和控制桿9的下碰塊13相碰，使手柄和分配閥回到中間位置，這時液壓缸上、下腔均與油箱19相通，操縱桿在彈簧力作用下也處于中間位置，于是兩個摩擦盤均與飛輪脫開而保持一定的間隙，此時運動部分便以所積蓄的能量來進行沖壓。,2、沖壓結(jié)束

6、，滑塊回程 沖壓完后，將操縱手柄提起，分配閥被壓到下面位置，壓力油通人液壓缸下腔，推動活塞向上運動將操縱桿頂起，撥叉便將傳動軸向左推動，右摩擦盤壓緊飛輪，驅(qū)動飛輪反轉(zhuǎn)，使滑塊回程向上。當滑塊回程接近行程上止點時，固定在滑塊上的上行程限位板11與控制桿9上的上碰塊10相碰，迫使操縱手柄和分配閥回到中間位置，于是兩個摩擦盤便與飛輪脫開，運動部分靠慣性繼續(xù)上升，隨即由制動裝置進行制動，使滑塊停止在預設(shè)的上止點。,3、采用氣動操縱系統(tǒng)的摩擦壓力機的工作循環(huán)： 兩個氣缸2、6分別固定在左右兩個支撐座上，當向下行程開始時，右邊氣缸6進氣，活塞經(jīng)4根小推桿使摩擦盤壓緊飛輪，搓動飛輪旋轉(zhuǎn)，滑塊加速下行

7、；在沖壓工件前的瞬間，氣缸排氣，靠橫軸兩端的彈簧復位，使摩擦盤與飛輪脫離接觸，滑塊靠積蓄的動能打擊工件。 沖壓完成后，開始回程，此時左邊的氣缸2進氣，推動左邊的摩擦盤壓緊飛輪，搓動飛輪反向旋轉(zhuǎn)，滑塊迅速提升；至某一位置后，氣缸排氣，摩擦盤靠彈簧與飛輪脫離接觸，滑塊繼續(xù)自由向上滑動，至制動行程處，制動器動作，滑塊減速，直至停止，即完成了一次工作循環(huán)。,圖3-22 采用氣動操縱系統(tǒng)的摩擦壓力機 1.7、手輪 2.6、氣缸 3、摩擦盆 4、橫軸 5、擋板 8、飛輪 9、主螺桿 10、主螺母 11、滑塊 12、機身,圖3-23 制動器結(jié)構(gòu)圖 1、氣缸 2、活塞 3、彈簧 4、制動塊,制動器工作原理

8、： 制動器安裝于滑塊的上部，當氣缸1下腔進氣時，活塞2的推力和彈簧3的預壓力一起推動制動塊4，制動飛輪下端面；若上腔進氣，下腔排氣，活塞克服壓縮彈簧的力，將制動塊拉下，與飛輪下端面脫離。 該制動裝置的優(yōu)點是在停機停氣時，彈簧能保持制動塊壓緊飛輪，而使滑塊不能自由下落。滑塊為U形結(jié)構(gòu)，其導向比箱形結(jié)構(gòu)長，承受偏心載荷的能力強。,飛輪工作原理： 飛輪為打滑飛輪，外圈6由拉緊螺栓4和碟簧7夾緊在內(nèi)圈2上。當沖壓載荷超過某一預定值時，外圈打滑，消耗能量，降低最大沖壓力，達到保護壓力機的目的。,圖3-24 打滑飛輪結(jié)構(gòu)圖 1、主螺桿 2、內(nèi)圈 3、摩擦片 4、拉緊螺栓 5、摩擦材料 6、外圈

9、 7、碟簧 8、壓圈,工作前認真檢查操縱系統(tǒng)是否正常，剎車機構(gòu)、上下限位擋鐵等安全裝置是否完整可靠，潤滑系統(tǒng)是否正常。 裝卸模具要停車進行，調(diào)整模具時，開車需使滑塊緩慢升降，模具要固定牢靠。 嚴格控制行程，禁止水平摩擦盤頂與主軸相撞。 采用帶有頂桿裝置的模具時，必須調(diào)整好上下限位擋鐵，緩慢試壓，以防頂壞模具。在進行壓印和校正等剛性沖擊時，其行程不宜超過最大行程的65。 工作完畢后，切斷電源，整理現(xiàn)場，做好交接班。,摩擦壓力機的安全操作,3.3.3 液壓螺旋壓力機,特點： 工作速度較高，生產(chǎn)率較高。 便于采用能量預選和工作過程的數(shù)控，操作方便，容易實現(xiàn)壓力機以最佳的能耗工作。 成本較高，一

10、般液壓螺旋壓力機都為較大型設(shè)備。,液壓螺旋壓力機,液壓缸傳動式壓力機,液壓馬達傳動式壓力機,螺旋運動液壓缸式壓力機,直線運動液壓缸式壓力機,,,分類：,1、液壓馬達-齒輪式液壓螺旋壓力機： 它的飛輪是一個大齒輪5，由若干個帶小齒輪6的液壓馬達7驅(qū)動，使之正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而帶動主螺桿3滑塊2上、下運動，完成工作循環(huán)。大齒輪的厚度等于小齒輪的厚度加上滑塊行程，因此，飛輪的結(jié)構(gòu)尺寸很大。若干個液壓馬達均勻分布在飛輪的圓周上，并固定在壓力機的機身上。高壓油由液壓泵蓄能器供給。,工作原理：,2、螺旋液壓缸式液壓螺旋壓力機： 飛輪7的上方與主螺桿8同軸串聯(lián)著副螺旋副，其導程和旋向與主螺旋副相同，副螺

11、母4在支座上固定不動。副螺桿2(即為活塞桿)下端與飛輪7連接，上端為活塞1。高壓油進入液壓缸3上腔作用在活塞上時，活塞與副螺桿便相對副螺母下行并作螺旋運動，帶動飛輪與主螺桿同步運動，同時飛輪加速積蓄能量。當液壓缸上腔排油、下腔進油時，推動主、副螺桿反向做螺旋運動，于是滑塊被提升回程。,圖3-25 副螺桿式液壓螺旋壓力機傳動部件結(jié)構(gòu)圖 1、活塞 2、副螺桿 3、液壓缸 4、副螺母 5、支座 6、尼龍十字形聯(lián)軸節(jié) 7、飛輪 8、主螺桿,圖3-24 液壓馬達-齒輪式液壓螺旋壓力機示意圖 1、拉桿 2、滑塊 3、主螺桿 4、主螺母 5、大齒輪 6、小齒輪 7、液壓馬達,3、直動式液壓缸式液壓螺旋壓力機

12、： 機身兩側(cè)裝有兩個液壓缸3，其活塞桿與滑塊鉸接。當高壓油進入液壓缸上腔，作用在活塞上時，便推動滑塊向下運動，帶動主螺旋副運動，使飛輪旋轉(zhuǎn)并積蓄能量。當高壓油進入液壓缸下腔，而上腔排油時，滑塊便被提升回程。直動液壓缸式螺旋壓力機結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，動作可靠，但主螺旋副在工作中磨損較嚴重，設(shè)備的傳動效率也較低。,圖3-26 直動液壓缸式液壓螺旋壓力機 1、飛輪 2、主螺桿 3、液壓缸 4、活塞 5、滑塊,3.3.4 電動螺旋壓力機,圖3-27 電動螺旋壓力機 1、主螺桿 2、導套 3、制動器 4、轉(zhuǎn)子 5、電動機定子 6、風機,工作原理： 壓力機的工作是靠轉(zhuǎn)子和定子之間的磁場產(chǎn)生的力矩，

13、驅(qū)動轉(zhuǎn)子(飛輪)正、反轉(zhuǎn)，通過主螺旋副的螺旋運動，使滑塊完成工作循環(huán)。,圖3-28 J58系列電動螺旋壓力機,J58系列電動螺旋壓力機是一種工藝適用性極強的鍛壓設(shè)備。它既能用于熱鍛，又能用于精鍛、精整；既能適用于不銹鋼復底鍋壓力焊接工藝，又能適用于鈦合金葉片及其他葉片的精密鍛造。具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、傳動鏈短、操作便捷、運行安全、維修工作量小的特點，該機打擊能量可準確設(shè)置，打擊力有顯示，可根據(jù)成型精度調(diào)節(jié)能量、打擊力，以減少模具的機械應力和熱接觸時間，延長模具壽命。,結(jié)構(gòu)組成： 電動機定子5，安裝在機身上，而電動機的轉(zhuǎn)子4(即為飛輪)與主螺桿上端相連，二者均為圓筒形。轉(zhuǎn)子高度為滑塊行程加定

14、子高度，由低碳鑄鋼制成，結(jié)構(gòu)簡單、加工容易，可靠性好。壓力機的工作是靠轉(zhuǎn)子和定子之間的磁場產(chǎn)生的力矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子(飛輪)正、反轉(zhuǎn)，通過主螺旋副的螺旋運動，使滑塊完成工作循環(huán)。 特點： 傳動環(huán)節(jié)少、容易制造、操作方便、沖壓能量穩(wěn)定。與同噸位摩擦壓力機相比，每分鐘行程次數(shù)提高了23倍，不必經(jīng)常更換磨損件，近年來增長很快，并向大型化發(fā)展。,數(shù)控電動螺旋機： 打擊能量可精確設(shè)置，成形精度高，制件公差小，適合于精密鍛造。 模具載荷減輕，比摩擦壓力機模具壽命明顯提高。 電耗降低，結(jié)構(gòu)簡單，故障率低，易于維護，無液壓驅(qū)動單元，使用維護費用明顯減少。 可進行程序鍛造，主機能自動按預先設(shè)置的每工步打擊能量運

15、行。 打擊后，滑塊還可在下死點停頓，停頓時間能預先設(shè)置，以適應某些工藝的要求。 由于采用了變頻驅(qū)動，不會對工廠電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊和影響其它設(shè)備運行。 行程高度方便調(diào)整，回程位置準確安裝了自主研發(fā)的噸位指示器，精確控制打擊力，保護主機不致超載。,圖3-29 數(shù)控電動螺旋機,3.3.5 螺旋壓力機的工藝特性,螺旋壓力機的工作特性與鍛錘相同，工作時依靠沖擊動能使工件變形，工作行程結(jié)束時滑塊速度減小為零。 螺旋壓力機的工藝適應性好，可用于模鍛及各類沖壓工序。 螺旋壓力機的滑塊行程不固定，下止點可改變，工作時壓力機模具系統(tǒng)沿滑塊運動方向的彈性變形，可由螺桿的附加轉(zhuǎn)角得到自動補償，實際上影響不到制件的精度。

16、 適用于精鍛、精整、精壓、壓印、校正及粉末冶金壓制等工序。,優(yōu)點： 螺旋壓力機無沉重而龐大的砧座，也不需蒸汽鍋爐和大型空氣壓縮機等輔助設(shè)備； 設(shè)備投資少維修方便； 工作時的振動和噪聲低，操作簡便，勞動條件好。 缺點： 滑塊行程次數(shù)低，生產(chǎn)率不高； 承受偏心負荷的能力較差，一般只適用于單槽模鍛； 使用滑塊連續(xù)行程工作時操縱系統(tǒng)必須換向。 螺旋壓力機還存在多余能量問題，易加劇機器的磨損和縮短受力零件的壽命。,3.3.6 離合器式螺旋壓力機,優(yōu)點： 打擊能量高 悶模時間短，模具使用壽命長 抗偏載能力強 生產(chǎn)效率高、節(jié)省能源。 缺點： 機器結(jié)構(gòu)十分復雜，既有機械離合器傳動，又有用于滑

17、塊回程的液壓傳動。 在鍛擊和回程時，主螺桿和螺母的螺牙為同一受力面，潤滑液不易補充，導致螺母螺牙容易磨損。,圖3-29 NPS系列壓力機結(jié)構(gòu)簡圖 1、頂桿 2、機身 3、滑塊 4、螺桿 5、螺母 6、回程缸 7、推力軸承 8、飛輪 9、摩擦盤 10、離合器活塞 11、離合器液壓缸,工作原理： 電動機通過V形膠帶驅(qū)動飛輪朝一個方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。當工作循環(huán)開始時，離合器結(jié)合，螺桿在很短的時間內(nèi)達到飛輪轉(zhuǎn)速，滑塊勻速下行進行鍛造使工件變形。當變形完成后離合器迅速脫開，滑塊在回程缸帶動下快速回到上止點。 該壓力機可在操作面板上預置鍛壓力，當實際鍛壓力達到預定值時，機械慣性機構(gòu)迅速打開離合器的卸荷閥，使離合器液壓缸快速排油，彈簧便將離合器脫開。,圖3-30 J55系列離合器式螺旋壓力機,Thank you!,