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压力机的运动特点分析及研究

2016-02-17 浏览量 1513

        在冲压生产中,冲压工艺对压力机往往有着特殊的要求。例如,拉深工艺对压力机的特殊要求包括了以下几个方面。首先,在拉深作业过程中压力机滑块的速度不能太高,否则会引起拉深件的破裂;其次,在压力机滑块的工作行程中,滑块的速度应基本保持均匀;第3,为了提高压力机的效率,压力机滑块的回程时间应该缩短。为了满足上述要求,拉深专用压力机的工作机构现在基本上采用了多连杆机构。与普通型曲柄压力机相比较,拉深专用压力机的工作机构均比较复杂。压力机的设计、制造和维修工作也因此而产生出较多的问题。而其他冲压工艺对压力机的要求则与拉深工艺的不同,如精压工艺要求压力机滑块在下死点附近的速度较小,锻造工艺则要求压力机滑块具有较快的工作速度。压力机的曲柄滑块工作机构串联椭圆齿轮传动机构后,不仅可以改变原有的滑块运动方式,而且可以通过调整曲柄与椭圆齿轮长轴之间的安装相位角,进一步变化其滑块运动方式。因此能够在保持普通曲柄压力机各种优点的基础上,通过变换安装相位角使同一台机床满足各类冲压工艺的不同要求。

        影响压力机滑块的速度参数有椭圆偏心率e、曲柄和椭圆齿轮长轴之间的相位角H以及曲柄连杆长度比R/L,并且压力机滑块速度V与曲柄长度R及主动椭圆齿轮的角速度X1成正比。上述二式所描述的反映压力机滑块速度的函数关系相当复杂,为了了解各个参数对压力机滑块速度的影响程度,在中绘制了当曲柄连杆长度比R/L=011时,椭圆偏心率e分别为0、012和014,曲柄和椭圆长轴之间的安装相位角H分别为0b、45b、90b、135b、180b和270b时的滑块最大速度比V/RX1曲线。从中可以看到,偏心率e和相位角H对速度曲线均有明显的影响。m中的相位角为0b,滑块下死点附近的速度很低,适合于精压及整形工艺。o中的相位角为90b,工作行程速度均匀,且工作行程回程比K大,工艺。将o中的相位角H再增加180b达到270b,则如r中所示,其工作行程回程比K小,滑块压下速度快,适合于热锻工艺。

        设滑块最大速度比V/RX1为衡量压力机滑块运动性能的一个量化指标,列出了曲柄连杆长度比R/L=011时,偏心率e和相位角H不同时的滑块最大速度比V/RX1.从中可以看到,偏心率e对滑块最大速度比V/RX1具有明显的影响。当偏心率e相同时,相位角H的变换也会改变滑块最大速度比V/RX1.在偏心率e数值较大时,相位角H的影响更为显著。

        结束语将具有变速传动特性的椭圆齿轮机构与传统压力机的曲柄滑块工作机构串联后,可以明显地改变压力机原先的滑块运动规律,通过调整曲柄与椭圆齿轮长轴之间的安装相位角H,能够进一步变化其运动行为,使同一台机床满足各类不同冲压工艺的要求。滑块最大速度比V/RX1和工作行程回程比K作为衡量压力机滑块运动性能的量化指标。椭圆偏心率e对两者均有明显影响。椭圆偏心率e相同时,曲柄与椭圆齿轮长轴之间的安装相位角H对上述两个量化指标也均有影响,并且在椭圆偏心率e较大时,其影响更为显著。曲柄连杆长度比R/L对滑块最大速度比V/RX1的影响极其微弱,对工作行程回程比K则完全没有影响。相位角H为90b时,滑块工作行程速度均匀,且工作行程回程比K大,适合于拉深工艺;相位角为270b时,则工作行程回程比小,滑块在工作行程阶段压下速度快,适合于热锻工艺。