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螺旋压力机依靠螺旋副将旋转运动转化为滑块的直线运动来进行工作。按作用力的性质,可将其分为两类:一类是冲击力;另一类是静压力。本设计的螺杆压力机为静压力一类。
螺旋压力机在成形加工过程中具有独特的优势,它兼有锻锤和机械压力机的优点,而克服了两者的缺点。其主要特点如下:
①由于其行程不固定,可消除机械压力机因机身变形对工件精度的影响,适应性广,可通过多次打击获得所需变形;
②由于变形速度相对于锻锤低,有利于金属充分再结晶,特别适合于低塑性合金钢和有色金属锻造;
③打击力可以较准确地控制;
④由于冲击振动小,不但减少了基础投资,也大大改善了劳动条件。采用模具打套的方法,在螺旋压力机上可以获得较高的锻件精度,比曲柄压力机高l一2级。比锤上模锻高2~3级。
螺旋压力机兼有模锻锤、机械压力机等多种锻压机械的作用,万能性强,可用于模锻、冲裁、拉深等工艺。此外,螺旋压力机,特别是摩擦压力机结构简单,制造容易,所以应用广泛。螺旋压力机的缺点是生产率和机械效率较低。
本设计采用电动螺旋压力机 直接用电动机转子来代替飞轮,或通过齿轮或传动带带动飞轮旋转,去除了低效率的摩擦传动,具有最短的传动链和较高的效率,与液压传动的螺旋压力机相比,不需复杂的液压驱动设备,不存在液压油泄漏污染环境和出现液压故障问题由于换向频繁,与摩擦螺旋压力机相比,无摩擦盘、横轴等中间传动装置和摩擦带易损件,零部件少,可靠性高,精度好,效率高。但由于频繁换向,对控制电器要求较高,并需要特殊电机。
螺杆压力机的技术参数反映了压力机的工艺能力、加工零件的尺寸范围以及有关生产率等指标,现分述如—下:
1)公称压力P,及公称压力行程S
螺杆压力机的公称压力(或称额定压力)是指滑块离下死点前某一特定距离(此特定距离称为公称压力行程或额定压力行程)时,滑块所容许承受的最大作用力。例如630、1000、1600、2500、3150、4000、6300kN……。这个系列是从生产实践中归纳整理后制订的,既能满足生产需要,又不致使压力机的规格过多,给制造带来困难。当然专为实现某工艺的压力机也可以按实际需要的工艺力来确定公称压力。在型谱中,通用压力机一般以公称压力作为主参数,其他技术参数称为基本参数。
2)滑块行程S
它是指滑块从上死点到下死点所经过的距离。它的大小将反映压力机的工作范围。行程较长,则能生产高度较高的零件,通用性较大。但压力机的螺杆要加大,随之而来的是齿轮模数和离合器尺寸均要增大,压力机造价增加。而且模具的导柱导套可能脱离,影响工件精度和模具寿命。此外,滑块的速度也要加大。所以,应该适当选择行程长度。
3)滑块行程次数n
它是指滑块每分钟从上死点到下死点,然后再回到上死点所往复的次数。行程次数越高,生产率越高,但次数超过一定数值以后,必需配备机械化自动化送料装置,否则不可能实现高生产率。行程次数提高以后,机器的振动和噪音也将增加。现代的压力机,有提高行程次数的趋势。
4)最大装模高度H,及装模高度调节量△H;
装模高度是指滑块在下死点时,滑块下定向到工作台板上表面的距离。当装模高度调节装置将滑块调整到最上位置时,装模高度达最大值,称为最大装模高度。上下模的闭合高度应小于压力机的最大装模高度。装模高度调节装置所能调节的距离,称为装
模高度调节量。与装模高度并行的标准尚有封闭高度。所谓封闭高度是指滑块在下死点时,滑块下表面到工作台上表面的距离。它和装模高度之差恰是工作台板的厚度。装模高度及其调节量必需适当,增大其数值固然能安装闭合高度较大的模具,适应性较大,但若安装高度较小的模具时,则需增添附加垫板,给工作带来不便。而且,压力机的高度也相应增加。
5)工作台板及滑块底面尺寸
它是指压力机工作中间的平面尺寸。它的大小直接影响所安装的模具的平面尺寸以及压力机平面轮廓的大小。
6)喉深
它是指滑块的中心线至机身的距离,是开式压力机和单柱压力机的特有参数。尺寸选得太小,则加工的零件尺寸受到限制。尺寸选得过大,则给机身的设计,特别是刚度设计带来困难
1-电机 2-蜗轮 3-蜗杆 4-螺杆 5-立柱
6-移动横梁 7-螺母8-滑块 9-工作台
图3-1螺杆压力机设计方案简图
螺杆压力机主要由动力源、主机、传动机构、电气控制系统四部分组成。其中动力源为电动机;主机包括横梁、立柱、滑块、工作台等;传动机构主要由蜗轮、蜗杆、螺母、螺杆等组成;电气控制控制系统主要由继电器、接触器、按钮、行程开关、电器控制柜等组成。
1)控制方式的选择
采用电气系统的控制方式。具有调整、手动、半自动三种工作方式。
2)传动机构
采