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在冷沖壓生產(chǎn)中,,數(shù)控沖床沖壓壓力機設(shè)備的選擇,,是一項非常重要的工作,它直接關(guān)系到設(shè)備的安全和合理使用,,同時也關(guān)系到?jīng)_壓工藝是否能順利進行和模具的壽命,、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)控沖壓力機設(shè)備,,首先要清楚地了解被加工產(chǎn)品的特點(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(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)品的加工對設(shè)備性能的要求相適應(yīng),,盡量不造成欠缺或浪費,。最后,確定出設(shè)備的類型及其規(guī)格,。
1.曲柄壓力機的工藝特性與結(jié)構(gòu)特性
通用曲柄壓力機有較大的工藝適應(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)計制造相對專用壓力機復(fù)雜,,且生產(chǎn)效率也比專用壓力機低,。專用壓力機一般價格較高,缺乏通用性,。在選用機種時,,要全面考慮這些問題。產(chǎn)量大小是選用機種的重要因素之一,。產(chǎn)量小,、沖壓性質(zhì)多變時,可選用通用壓力機,;產(chǎn)量大或沖壓工藝性質(zhì)較穩(wěn)定時,,可考慮使用專用壓力機。
開式壓力機機身結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點是操作空間大,,而閉式壓力機機身結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點是剛度好,。因此,對于精度要求高,,模具壽命要求長的沖壓宜選用閉式壓力機,;而對于需要方便操作,,或要安裝自動送料裝置的沖壓則宜選用開式壓力機。
壓力機的行程次數(shù)和行程長度決定了滑塊的行程速度,,確定時既要考慮產(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(手工操作或自動送料)的許可采用較高的速度。但是,,行程速度越快,,振動、噪聲就越大,,對模具壽命也有影響,,這一點必須加以考慮。
壓力機的行程長度和裝模高度,,對壓力機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,機身垂直變形量越大,。裝模高度越高,,機身的垂直變形量也越大,且當(dāng)模具的閉合高度較小,,要將壓力機的裝模高度調(diào)得較小時,,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,壓力機的行程不必選擇過長,。裝模高度也應(yīng)針對模具閉合高度選取,。
2.曲柄壓力機的壓力特性
曲柄壓力機的許用負(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,,距下止點較高的位置就開始產(chǎn)生相當(dāng)高的壓力,如彎曲,、拉深,。對于后者,當(dāng)壓力機標(biāo)稱壓力大于其更大沖壓力F max時,,壓力機還有可能發(fā)生過載,。對于工作行程大于壓力機的標(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.曲柄壓力機的做功特性
曲柄壓力機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。這個功是在較短的時間里完成的,,而一個工作周期內(nèi)較長的時間曲柄壓力機是在空程運轉(zhuǎn),。為了提高效率,曲柄壓力機傳動系統(tǒng)中設(shè)置了飛輪,,利用飛輪吸收積蓄空程運轉(zhuǎn)時電動機輸出的能量(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,,電動機功率可以大為減小,。而飛輪釋放掉的能量在下次沖壓之前又得到電動機的補充。如果該能量得不到及時補充或補充不足,,滑塊必然逐漸減速,,直至停止工作。
為了不使壓力機工作時速度降低,,就必須限制壓力機的平均沖壓功率,,即單位時間內(nèi)所做的功,,使其小于壓力機電動機的額定功率。沖壓功率與沖壓工藝性質(zhì)有關(guān),,因為進行不同的沖壓工藝時,,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實際行程次數(shù)有關(guān),,行程次數(shù)越多,工作周期越短,,則單位時間所做的功越大,,沖壓平均功率便越大。
壓力機電動機的額定功率是設(shè)計制造廠家根據(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))進行計算確定的,。大部分情況下都能滿足壓力機實際作業(yè)的需要,。但某些情況下,實際需要完成的沖壓工藝比壓力機被設(shè)定的沖壓工藝需要的功率大,,這時,,雖然工作壓力負(fù)荷未超出壓力機的許用負(fù)荷,壓力機也無法正常工作,。因此,,在選用通用壓力機進行較大工作行程的沖壓工藝(如深拉深)時,或在通用壓力機上配用傳送裝置進行連續(xù)沖壓作業(yè)時,,必須對壓力機的額定功率進行校核,。對于變速壓力機,由于行程次數(shù)的改變會使做功能力發(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強度破壞,,但可能導(dǎo)致主電動機過熱,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,選用壓力機時,,對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,,勢必導(dǎo)致故障多發(fā),,維護保養(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,,應(yīng)該認(rèn)真權(quán)衡其利弊才能決定取舍,。
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