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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構和工作原理。 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并靠螺旋傳動將飛輪的正反向回轉運動轉變?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，儲存的旋轉動能轉變?yōu)闆_擊能，通過滑塊打擊工件，使之變形。打擊結束后，電動機使飛輪反轉，帶動滑塊上升，回到原始位置。,圖3-16 3000kN雙盤摩擦壓力機結構圖 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。 結構簡單，制造容易，應用廣泛。 生產率和

3、機械效率低。,設備工作特征： 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，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。 裝有打滑保險機構，將最大打擊力限制在公稱壓力的2倍以內，以保護設備安全。,分類： 按傳動機構的類型可以分為：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。 按結構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。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動飛輪旋轉，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，驅動飛輪反轉，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4根小推桿使摩擦盤壓緊飛輪，搓動飛輪旋轉，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，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 制動器結構圖 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?；瑝K為U形結構，其導向比箱形結構長，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 打滑飛輪結構圖 1、主螺桿 2、內圈 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、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驅動，使之正轉或反轉，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，飛輪的結構尺寸很大。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構圖 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構簡單，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、轉子 5、電動機定子 6、風機,工作原理： 壓力機的工作是靠轉子和定子之間的磁場產生的力矩，

13、驅動轉子(飛輪)正、反轉，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。具有結構簡單、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置，打擊力有顯示，可根據(jù)成型精度調節(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。,結構組成： 電動機定子5，安裝在機身上，而電動機的轉子4(即為飛輪)與主螺桿上端相連，二者均為圓筒形。轉子高度為滑塊行程加定

14、子高度，由低碳鑄鋼制成，結構簡單、加工容易，可靠性好。壓力機的工作是靠轉子和定子之間的磁場產生的力矩，驅動轉子(飛輪)正、反轉，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，結構簡單，故障率低，易于維護，無液壓驅動單元，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，停頓時間能預先設置，以適應某些工藝的要求。 由于采用了變頻驅動，不會對工廠電網產生沖擊和影響其它設備運行。 行程高度方便調整，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備； 設備投資少維修方便； 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 生產效率高、節(jié)省能源。 缺點： 機器結構十分復雜，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系列壓力機結構簡圖 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形膠帶驅動飛輪朝一個方向連續(xù)旋轉。當工作循環(huán)開始時，離合器結合，螺桿在很短的時間內達到飛輪轉速，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!,