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在冷沖壓生產(chǎn)中,數(shù)控沖床沖壓壓力機(jī)設(shè)備的選擇,,是一項(xiàng)非常重要的工作,,它直接關(guān)系到設(shè)備的安全和合理使用,同時(shí)也關(guān)系到?jīng)_壓工藝是否能順利進(jìn)行和模具的壽命,、產(chǎn)品的質(zhì)量,、生產(chǎn)效率以及成本的高低等一系列問題。
選擇數(shù)控沖壓力機(jī)設(shè)備,,首先要清楚地了解被加工產(chǎn)品的特點(diǎn)(包括所采用的沖壓工藝性質(zhì),、生產(chǎn)批量大小、沖壓件的幾何形狀及尺寸,、精度要求,、工序的分配、成品取件方法,、廢料處理等)和各類沖壓設(shè)備的特點(diǎn)(包括壓力及功率的大小,、輔助裝置及功能,滑塊行程,、速度大小,、精度、裝??臻g大小,、操作空間大小等)。然后使所選用設(shè)備的性能與產(chǎn)品的加工對(duì)設(shè)備性能的要求相適應(yīng),,盡量不造成欠缺或浪費(fèi)。最后,,確定出設(shè)備的類型及其規(guī)格,。
1.曲柄壓力機(jī)的工藝特性與結(jié)構(gòu)特性
通用曲柄壓力機(jī)有較大的工藝適應(yīng)范圍,幾乎能用于所有的沖壓加工,,但沖壓工藝及其模具的設(shè)計(jì)制造相對(duì)專用壓力機(jī)復(fù)雜,,且生產(chǎn)效率也比專用壓力機(jī)低。專用壓力機(jī)一般價(jià)格較高,,缺乏通用性,。在選用機(jī)種時(shí),要全面考慮這些問題,。產(chǎn)量大小是選用機(jī)種的重要因素之一,。產(chǎn)量小、沖壓性質(zhì)多變時(shí),,可選用通用壓力機(jī),;產(chǎn)量大或沖壓工藝性質(zhì)較穩(wěn)定時(shí),,可考慮使用專用壓力機(jī)。
開式壓力機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是操作空間大,,而閉式壓力機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是剛度好,。因此,對(duì)于精度要求高,,模具壽命要求長的沖壓宜選用閉式壓力機(jī),;而對(duì)于需要方便操作,或要安裝自動(dòng)送料裝置的沖壓則宜選用開式壓力機(jī),。
壓力機(jī)的行程次數(shù)和行程長度決定了滑塊的行程速度,,確定時(shí)既要考慮產(chǎn)量的需求,也要考慮沖壓工序性質(zhì)的要求,。對(duì)于拉深,、擠壓等塑性變形量大的工序,要限制行程速度,。而沖裁加工,,則可以根據(jù)產(chǎn)量及操作條件(手工操作或自動(dòng)送料)的許可采用較高的速度。但是,,行程速度越快,,振動(dòng)、噪聲就越大,,對(duì)模具壽命也有影響,,這一點(diǎn)必須加以考慮。
壓力機(jī)的行程長度和裝模高度,,對(duì)壓力機(jī)的整體剛性是有影響的,。行程長度越長,則曲軸的曲柄半徑越大,,曲柄臂剛度越差,,而且立柱也越高,機(jī)身垂直變形量越大,。裝模高度越高,,機(jī)身的垂直變形量也越大,且當(dāng)模具的閉合高度較小,,要將壓力機(jī)的裝模高度調(diào)得較小時(shí),,連桿便調(diào)得較長,剛度也隨之下降,。因此,,在滿足沖壓變形的要求及不妨礙取件的情況下,壓力機(jī)的行程不必選擇過長,。裝模高度也應(yīng)針對(duì)模具閉合高度選取,。
2.曲柄壓力機(jī)的壓力特性
曲柄壓力機(jī)的許用負(fù)荷隨滑塊行程位置的不同有很大的變化,。其標(biāo)稱壓力一般在下止點(diǎn)前幾毫米到十幾毫米(即標(biāo)稱壓力行程)內(nèi)才能產(chǎn)生,而在沖壓過程中,,不同沖壓工藝方法的工作負(fù)荷與滑塊行程的關(guān)系是不同的,。有的沖壓工藝工作行程較短,只在下止點(diǎn)附近才產(chǎn)生高壓,,如沖裁,、壓印,;而有的沖壓工藝工作行程較長,,距下止點(diǎn)較高的位置就開始產(chǎn)生相當(dāng)高的壓力,如彎曲,、拉深,。對(duì)于后者,當(dāng)壓力機(jī)標(biāo)稱壓力大于其更大沖壓力F max時(shí),,壓力機(jī)還有可能發(fā)生過載,。對(duì)于工作行程大于壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力行程的沖壓加工,必須根據(jù)負(fù)荷曲線來確定壓力機(jī)的規(guī)格,。確認(rèn)沖壓的工作負(fù)荷曲線無論在哪一位置都不超出壓力機(jī)的許用負(fù)荷曲線,,而且由于工作負(fù)荷曲線隨材料的變化和加工條件的變化而變化,因此,,許用負(fù)荷要留有充分的余地,。
工作負(fù)荷曲線應(yīng)在工序決定之后做出,對(duì)于組合工序要注意考慮壓力是否有疊加,。另外,,工作負(fù)荷不僅包括沖壓變形力,而且要加上與變形力同時(shí)存在的其它工藝力,,如壓料力,、彈性卸料力、彈性頂件力,、推件力等。
3.曲柄壓力機(jī)的做功特性
曲柄壓力機(jī)克服沖壓力所做的功相當(dāng)于工作負(fù)荷曲線下所包含的面積,。這個(gè)功是在較短的時(shí)間里完成的,,而一個(gè)工作周期內(nèi)較長的時(shí)間曲柄壓力機(jī)是在空程運(yùn)轉(zhuǎn)。為了提高效率,,曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置了飛輪,,利用飛輪吸收積蓄空程運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出的能量(飛輪轉(zhuǎn)速提高),在沖壓工件的瞬間釋放出來(飛輪減速),。這樣,,電動(dòng)機(jī)功率可以大為減小,。而飛輪釋放掉的能量在下次沖壓之前又得到電動(dòng)機(jī)的補(bǔ)充。如果該能量得不到及時(shí)補(bǔ)充或補(bǔ)充不足,,滑塊必然逐漸減速,,直至停止工作。
為了不使壓力機(jī)工作時(shí)速度降低,,就必須限制壓力機(jī)的平均沖壓功率,,即單位時(shí)間內(nèi)所做的功,使其小于壓力機(jī)電動(dòng)機(jī)的額定功率,。沖壓功率與沖壓工藝性質(zhì)有關(guān),,因?yàn)檫M(jìn)行不同的沖壓工藝時(shí),需要的沖壓力大小不同,,在沖壓力作用下走過的行程不同,,所以、工件的變形功就不同,;沖壓平均功率還與壓力機(jī)實(shí)際行程次數(shù)有關(guān),,行程次數(shù)越多,工作周期越短,,則單位時(shí)間所做的功越大,,沖壓平均功率便越大。
壓力機(jī)電動(dòng)機(jī)的額定功率是設(shè)計(jì)制造廠家根據(jù)設(shè)定的作業(yè)目標(biāo)(即以完成某一沖壓工藝為標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行計(jì)算確定的,。大部分情況下都能滿足壓力機(jī)實(shí)際作業(yè)的需要,。但某些情況下,實(shí)際需要完成的沖壓工藝比壓力機(jī)被設(shè)定的沖壓工藝需要的功率大,,這時(shí),,雖然工作壓力負(fù)荷未超出壓力機(jī)的許用負(fù)荷,壓力機(jī)也無法正常工作,。因此,,在選用通用壓力機(jī)進(jìn)行較大工作行程的沖壓工藝(如深拉深)時(shí),或在通用壓力機(jī)上配用傳送裝置進(jìn)行連續(xù)沖壓作業(yè)時(shí),,必須對(duì)壓力機(jī)的額定功率進(jìn)行校核,。對(duì)于變速壓力機(jī),由于行程次數(shù)的改變會(huì)使做功能力發(fā)生變化,,行程次數(shù)越高,,滑塊做功的能力越小,故準(zhǔn)確掌握額定做功量的標(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù)是非常重要的,。
功率不足雖然不像壓力不足那樣引起壓力機(jī)強(qiáng)度破壞,,但可能導(dǎo)致主電動(dòng)機(jī)過熱,引起燒損,。
4.輔助裝置
如果輔助裝置用得恰當(dāng),,不但可以提高生產(chǎn)率,,節(jié)省人力,而且還可增加安全性,,所以,,選用壓力機(jī)時(shí),對(duì)于各種輔助裝置也應(yīng)該給予考慮,。但是,,僅僅為了方便,盲目地附帶過多的輔助裝置,,勢(shì)必導(dǎo)致故障多發(fā),,維護(hù)保養(yǎng)麻煩,成本提高,,反而害多利少,。因此,在考慮輔助裝置的必要性時(shí),,應(yīng)該認(rèn)真權(quán)衡其利弊才能決定取舍,。
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