材料成型设备提纲Word文档格式.docx
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63:
标称压力,63T,即630kN;
A:
产品的第一次改进。
5,曲柄滑块机构的曲柄形式:
曲轴式和偏心齿轮式。
6,装模高度调节方式
装模高度:
位于下止点的滑块,下表面至工作台垫板上表面的距离;
调节装模高度的方式:
调节连杆长度,调节滑块高度,调节工作台高度。
7,过载现象及产生的原因
曲柄压力机工作机构为刚性连接方式,滑块在工作时的上下死点是固定的,若工作中由于操作不当使滑块下行受阻,会使连杆的受力超过标称压力。
过载的原因:
工艺设计时设备的选用不当;
模具调试时设备装模高度小于模具高度;
冲压时毛坯位置放置不当;
异物放置在模具内;
8,常用过载保护装置及其工作原理
常用的有1)压塌块式过载保护装置
工作原理:
在连杆球头座下设置一压塌块,工作时连杆将力传递给压塌块,再由压塌块传递给滑块本体。
过载时,压塌块破坏,使连杆相对滑块移动一个距离。
相当于使设备装模高度值增加,起到保护模具和设备的作用。
2)液压式过载保护装置
工作原理:
在连杆球头座下设置一压塌块,当出现过载时,液压垫内油压急剧升高而引起卸荷阀卸荷,液压垫内的油液经卸荷阀流回油箱,相对使滑块下平面抬高,装模高度增大,起到保护模具和设备的作用。
9,常用的打料机构有:
刚性顶料装置和气动顶料装置。
10,机身的结构形式又:
开式和闭式;
开式的会产生垂直位移和角位移,闭式的仅产生垂直位移,刚性较好。
11,刚性离合器
1)作用:
将压力机传动系统与工作机构接合,或脱开,使滑块运动,或停止。
2)转键式离合器工作原理:
主动部分的大齿轮并非直接安装在曲轴上,而是通过键和中套连接在一起,在曲轴内部和中套有加工出的半圆凹形,通过转键连接曲轴和中套,当转键转至不同的位置时,可以使得中套和曲轴结合或者分开,从而达到使主动部件和从动部件产生结合或分离的作用。
3)分类:
转键式,滑销式,滚柱式和牙嵌式。
4)特点:
结构简单,易于制造,运行条件简单,加工,运行,维护成本低;
有较大冲击,不能急刹车,安全性不高,无法寸动,对模具的安装调整也带来不方便。
12,带式制动器
作用:
吸收从动部分的动能,让滑块及时停止在相应位置上。
常见的有:
偏心带式制动器,凸轮式制动器,气动式制动器。
13,摩擦离合器
摩擦离合器是依靠摩擦力矩来传递扭矩,按其工作情况可分为干式和湿式两种;
通过摩擦盘使主动和从动、从动和静止部分产生结合和分离状态。
特点:
1)能在任意时刻实现制动2)随时紧急刹车,提高了安全性3)实现寸动,调模方便4)结合平稳无噪声5)结构复杂成本高。
14,压力机传动系统
1)传动系统布置方式
上传动与下传动:
以压力机工作台面为界,上传动式安装和维修方便,下传动重心低,运动平稳,能减少振动和噪声。
主轴布置方式:
垂直于操作方向和平行于操作方向。
(图),平行于操作方向放置方式中曲轴和传动轴较长,轴的受力变形较大;
垂直于操作方向放置方式可缩短曲轴和传动轴长度,改善其受力。
大齿轮的安装位置:
可放在机身外侧,也可放在机身内侧。
2)传动级数和速比分配行程次数低,总速比大,传动级数就多,反之传动级数少。
一般不超过四级,
70r/min以上,一级传动
30-70r/min,二级传动
10-30r/min,三级传动
一般情况下,速比分配为:
第一级带传动6-8;
第二级7-9,飞轮一般设在300-400r/min的那一级轴上,太快,会使得离合器制动器发热严重,太慢又削弱了飞轮效用。
3)采用刚性离合器的压力机,离合器应置于曲柄轴上,刚性离合器不适合于高速下工作,曲柄作为最后一级,速度较低,制动器也相应置于此轴上。
采用摩擦离合器时,可置于转速较低的曲柄上,也看置于中间轴上。
在曲柄上,转矩大,离合器尺寸大,但稳定。
在中间轴上,尺寸小。
15,辅助系统
1)压力机气动和液压系统
动作迅速,反应灵敏,使用安全和易于集中和远距离控制等优点。
2)移动工作台
为了缩短停机和拆装模具的时间,提高生产劳动效率,中大型压力机上配有移动工作台。
(地面至工作台面的部分)
16,压力机润滑
按润滑油种类可以分为稀油润滑和稠油润滑,按润滑方法可以分为分散润滑和集中润滑,按操作方式可以分为手动和自动。
17,拉深垫
扩大压力机的使用范围,可以完成冲裁压边,顶料,拉深压边等功能。
分为气垫和液压气垫。
18,滑块平衡装置
1)改善曲柄滑块机构的运动特性。
2)避免冲击和减小噪声,提高机构的精度和运行特性。
3)防止滑车现象
19,曲柄压力机主要技术参数与选用
1)标称压力Fg,:
滑块距下死点某一特定距离时滑块上所容许承受的最大压力。
此时的行程为标称压力行程Sg,此时的角度为标称压力角。
2)滑块行程:
滑块从上死点到下死点所经过的距离。
3)滑块行程次数:
在连续的工作方式下滑块每分钟能往返的次数。
4)装模高度:
滑块在下死点时,滑块下表面到垫板上表面的距离。
最大装模高度:
将滑块调节至最上位置时的装模高度;
最小装模高度:
将滑块调节至最下位置时的装模高度;
装模高度调节量:
最大装模高度减去最小装模高度;
4)闭合高度(封闭高度):
滑块在下死点时,滑块下表面到工作台上表面的距离。
20,拉深压力机
对于大型薄板成形件,宜在专用的拉深压力机上进行。
一般拉深压力机有两个滑块,外滑块压边,内滑块拉深。
21,拉深压力机的工艺特点:
1)稳定可靠的压边力
2)运动平稳无冲击
3)易于机械化操作
4)合适的拉深速度
22,低速传动装置
目的是为了模具安装。
加装一个低速传动装置,可以及时的制动,防止损坏模具和机床。
23,双动拉深压力机名称上的关键词一般指内滑块。
24,冷挤压机的工艺特点
有着较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度(热锻),有着较高的材料利用率和产品生产效率)机械加工)。
冷挤压不切断金属纤维和通过挤压使材质组织更致密以及材料本身的加工硬化,强度硬度都有较大的提高。
25,冷挤压机对设备的要求
1)刚度要求高
2)工件变形能量大
3)设备精度高
4)合适的挤压速度
5)可靠的顶料装置
6)安全可靠的过载保护装置
26,冷挤压机的分类
1)按工作机构分:
曲柄式,肘杆式和拉力肘杆式
2)按传动系统位置分:
上传动和下传动
3)按机身放置方向分:
立式和卧式
27,冷挤压机的参数选用
J87-160
机械压力机
8:
组别,挤压机
7:
型别,曲轴式挤压机(8为肘杆式,9为其它)
160:
标称压力
Y61-160
Y:
液压压力机
6:
1:
型别(通用挤压机)2为管材,3为型材
28,冷挤压机和通用曲柄压力机的不同之处
1)对机械式冷挤压机,要使挤压工作行程小于挤压机工作行程。
2)若为挤压工艺一般可以不考虑做功校核
3)要考虑开模后工件的出模空间
29,热模锻压力机
工艺特点:
设备成本大,适合小件大批量的生产,不适合大件小批量生产。
30,热模锻压力机对设备的要求
1)应具有足够的刚度
2)滑块抗倾斜能力强
3)滑块行程次数高
4)要有上、下模顶件装置
5)应有脱出“闷车”的装置
31,热模锻压力机的分类:
连杆式,双滑块式,楔式及双动式。
32,热模锻压力机的装模调节机构:
楔形工作台调节,偏心蜗轮式调节。
33,机械手由执行机构,驱动机构和电气控制系统组成。
34,按驱动方式分机械手有:
气动,液压,电动和机械式四种,按手臂的运动形式可分为:
直角坐标式,圆柱坐标式,极坐标式和多关节式。
35,冲压机械化自动化实现的三种途径:
1)使用带料生产的自动压力机
2)多工位压力机
3)冲压自动线
第三章液压机
1,液压机:
根据静态下密闭容器中液体压力等值传递的帕斯卡原理制成的,是一种利用液体的压力来传递能量以完成各种成形加工工艺的机器。
2,液压机特点和分类
YA32-315
液压机
第一次变型
32:
一般用途四柱液压机
315:
1)可以得到较大的压力和工作空间
2)可以得到较大的工作行程,便于压制大尺寸工件
3)工作平稳,冲击和振动很小,噪声小。
4)调压,调速方便
5)制造简单
3,液压机的主机设计和选用的原则
1)尽可能的满足工艺要求,便于操作
2)具有合理的强度与刚度,使用可靠,不易损坏
3)具有很好的经济性
4,液压机的分类:
按机架形式分有立式和卧式,按机架组成有立柱式,单臂式和框架式,按工作缸分有单缸,双缸和多缸。
典型的结构有:
梁柱组合式,单臂式,双柱下拉式和框架式。
5,框架式结构的特点:
1)刚性好
2)导向精度高
3)疲劳能力强
6,立柱与横梁的连接形式:
双螺母式,锥台式和锥套式
7,立柱的预紧方式:
加热预紧和超压预紧
8,液压缸的形式:
柱塞式,活塞式,差动柱塞式
9,液压缸的损坏情况:
圆筒筒壁,法兰部分,缸底,气蚀。
10,液压缸的损坏情况分析:
1)设计角度
2)加工制造方面
3)安装使用方面
11,顶出装置的作用:
除顶出制件外,通常还可完成浮动压边,浮动压制的功能。
12,活动横梁保险装置作用:
在出现密封损坏,管路连接松动,背压阀失灵,活塞杆与活动横梁的连接螺钉脱落等情况使,防止活动横梁突然下落而造成事故。
13,冲裁缓冲器
可以有效的减缓冲断后的弹性能释放,降低设备的震动及扩大液压机的工艺用途。
14,液压机的附属装置有:
顶出装置,活动横梁保险装置,打料装置和冲裁缓冲器
15,对液压机的液压系统的要求
1)在操作特点上,要求能实现对模时的调整动作,手动操作和半自动操作。
2)在行程速度上,要求能实现空程快速运动和回程快速运动,以节省辅助时间
3)在工作液体压力上,一般为20~32Mpa
4)在工艺特点上,对于小型的压力机一般不进行压力分级,中型以上要分级。
5)在工作行程结束,回程将要开始前,一般要求对主缸预卸压,以减少回程时的冲击振动。
16,液压元件的组成和作用
1)动力元件:
液压泵,提供能量;
2)执行元件:
液压缸或液压马达,在压力油的作用下完成对外做功,驱动工作部件。
3)控制元件:
各种控制阀,控制液压系统油液的压力,流量及液流方向,以满足执行元件对力,速度和运动方向的要求。
4)辅助元件:
油箱,油管,管接头等,起辅助作用。
17,液压机的主要技术参数
标称压力:
设备名义上能产生的最大压力
最大净空H:
活动横梁停在上限位置时从工作台上表面到活动横梁下表面的距离。
反映了液压机在高度方向上工作空间的大小。
最大行程S:
活动横梁能够移动的最大距离,反映了液压机能加工零件的最大高度
18,在选购液压机时特别注意的几个问题:
1)机身形式
2)最大偏心矩
3)上传动的油压机一般不适宜用于热成形工艺
4)必要时工作压力可调
第四章塑料挤出机
1,挤出机的生产原理
将塑料从料斗加入料筒中,随着螺杆的转动将其向前输送,塑料在向前移动的过程中,受到料筒的加热、螺杆的剪切作用和压缩作用,使塑料由粉状或粒状逐渐熔融塑化为粘流态,塑化后的熔料在压力作用下,通过分流板和一定形状的口模,成为截面与口模形状相仿的高温连续体,最后冷却定型为玻璃态,得到所需的制品。
2,挤出机组成
1)主机
挤压系统:
螺杆和料筒组成,作用是把塑料塑化成均匀的熔体,以定压,定温,定量地从机头挤出;
传动系统:
驱动螺杆
加热冷却系统:
温度控制
2)辅机
机头:
口模:
获得所需制品的形状和尺寸
定型装置:
从机头挤出的塑料的形状稳定下来,并对其进行精整。
冷却装置:
进一步冷却
牵引装置:
用来均匀地牵引制品,是挤出过程连续稳定地进行。
切割装置和卷曲装置。
4)控制系统:
控制各执行元件正常的工作,对整个挤出机的参数监控和对产品质量的控制。
3,挤出机的分类与型号表示
1)单螺杆和多螺杆,排气式和非排气式,有螺杆和无螺杆,立式和卧式。
2)SJ-Z-150/27,SJ-65/20A
SJ:
塑料挤出机
Z:
造粒机
W:
喂料机
150/27:
螺杆直径与长径比
4,挤出理论分成三个职能区域:
加料区,熔融区,均化区
5,要达到较高的固体输送效率的方法:
很光滑的螺杆表面,轴向摩擦很小而切向摩擦很大的料筒内表面,在加料段内壁开设带锥度的纵向沟槽,并对此段进行强力的冷却,也可以提高其输送效率。
6,熔体在螺槽中的流动形式可以分为:
1)正流:
熔料沿螺槽向机头方向的流动
2)逆流:
其方向与正流相反,由机头、分流板、过滤网等对熔体的反压力引起的流动
3)横流:
与螺纹方向垂直的流动
4)漏流:
由机头、分流板、过滤网等对熔体的反压力引起的流动,通过螺棱与料筒形成的间隙沿螺杆轴线向料斗方向的流动
7,提高挤出机的生产效率可采用:
提高螺杆转速,加大螺杆直径,增大均化段和螺棱宽度,减小料筒与螺杆间隙。
8,螺杆特性线:
表示螺杆均化段流率和压力的关系曲线。
当转速不变的时候,随着机头压力的升高,挤出量降低。
9,口模特性线:
表示通过口模的流率与在口模产生的压力降之间的关系曲线。
压力越高,流过口模的流量越大。
10,综合工作点:
螺杆特性线与口模特性线的交点。
11,挤出机的工作图:
由螺杆特性线与口模特性线组成的坐标图,作用是可以说明挤出过程,并对挤出工作条件进行控制。
12,普通螺杆:
从加料段到均化段为全螺纹的螺杆;
13,普通螺杆又可以分为:
渐变型螺杆和突变型螺杆;
渐变型螺杆:
加料段较深螺槽向均化段较浅螺槽的过渡,在较长的螺杆轴向距离内完成。
大多用于非结晶型塑料的加工,也可用于结晶型的塑料。
突变型螺杆:
加料段较深螺槽向均化段较浅螺槽的过渡,在较短的螺杆轴向距离内完成的。
适用于粘度较低,具有突变熔点的结晶型塑料。
14,在选用螺杆时,除下需要根据塑料的品种选择外,还需要考虑的是:
1)螺杆直径:
一般根据制品的断面尺寸,加工塑料的的种类和所需要的生产率来确定。
2)螺杆的长径比:
大的长径比有利于提高塑件的质量,但同时会带来以下问题:
对热敏性塑料来说,停留时间过长有可能会造出热分解;
会使料筒的加工制造和安装带来困难;
螺杆和料筒的间隙不均匀,会刮磨料筒,影响挤出机的寿命;
15,螺杆的分段:
一般分为加料段、压缩段、均化段
加料段:
作用是输送固态物料给压缩段和均化段,主要是输送能力。
通过在料筒加料段开纵向沟槽和加工出锥度来实现。
压缩段:
物料在这一段得到进一步的压缩,以排除气体并使物料熔融。
这一段,物料的密度有所增大,因此应由足够的压缩比,设计时应使几何压缩比大于物理压缩比。
均化段:
其作用是将来自压缩段的温度、密度和粘度达到均匀的熔料定压、定量、定温地输送到机头。
主要参数是:
螺槽深度和长度。
16,新型螺杆
作用是为了克服普通螺杆中常见的:
固体输送效率低,熔融效率低不彻底,塑化混炼不均匀,压力、温度和产量波动大等问题;
常见的形式有:
1)分离型螺杆
2)屏障型螺杆
3)分流型螺杆
17,料筒
作用是和螺杆共同组成挤压系统,完成塑料的塑化和输送;
结构形式有:
整体式,分段式和双金属料筒;
整体式的特点:
长度大,装配精度上容易得到保证。
但加工要求比较高,内表面磨损后不易修复。
分段式的特点:
用于改变螺杆长径比。
但难保证各段队中,加热冷却系统的设置和维修不方便。
18,加料口:
加料口的结构必须与物料的现状相适应,能使物料顺利地加入料筒。
19,分流板和过滤网
在螺杆头部和口模之间有一个过渡区,物料流过这一区域时,其流动形式要发生变化。
为适应这一变化,改过渡区的形状应当使熔体容易向口模流动,在期间通常设置分流板(多孔板)和过滤网。
作用是使料流有螺旋运动变为直线运动,阻止未熔融的粒子和杂质进入口模,提高熔料压力,使制品比较密实
20,分流板上孔的分布;
分布原则:
使流过的物流流速均匀,所以做成中间孔眼小而疏,边缘大而密;
21,加料装置(常用铝,不锈钢):
重力加料和强制加料。
22,上料方法:
弹簧自动上料装置和鼓风上料;
23,挤出机转速的选择
加工热稳定性差、粘度高的塑料,挤出机转速一般较低,而加工粘度低或热稳定性较好的塑料,可选用较高的转速。
24,加热冷却系统
调节物料的稳定,从而保证制品的质量;
常见的加热方法:
液体加热,蒸汽加热,电加热。
25,加热冷却系统分段设置的原因:
塑料在挤出过程中的热量来源有两个:
一是料筒外部加热系统供给电能转化成的热量;
另一个是传动系统的机械能通过塑料剪切和摩擦而转化成的热量。
这两部分热量所占的比例在挤出过程的不同区段是不同的:
在螺杆的加料段,因为螺槽较深,物料尚未压实,产生的摩擦热较少,主要靠外部加热来提高料温;
在均化段,物料已是温度较高的熔体,而且螺槽较浅,产生的剪切摩擦热量较多,有时不但不需要加热器供热,还需要冷却器进行冷却;
在压缩段,物料受热情况是上述两种情况的过渡状态。
因此,挤出机料筒的加热和冷却系统是分段设置的。
26,挤出机的冷却
原因:
在挤出过程中经常会产生螺杆回转生产的摩擦剪切热比物料所需要的热量多的现象,这会使料筒内物料温度过高。
这些热量如不及时排出,就会引起物料分解,甚至使成型难以进行。
料筒的冷却:
有风冷,适宜中小型的挤出机;
水冷,适合大型的挤出机;
螺杆的冷却:
一是为了提高固体的输送效率,二是为了控制制品的质量。
料斗座的冷却:
若进料口处结块,会形成“架桥”现象,使物料部能顺利加入料筒;
27,挤出机辅机
将从机头连续挤出并已获得初步形状和尺寸的高温熔体冷却,并在一定的装置中定型,再通过进一步冷却,使之由高弹态最后转变为室温下的玻璃态,达到一定的表面质量,成为符合要求的制品或半成品。
28,冷却定型装置
外径定径法:
内压充气法和真空定径法
内径定径法:
定径方法的选择主要决定于管子的尺寸是以外径还是内径为标准
29,常用的牵引装置有:
滚轮式和履带式
第五章塑料注射成型机
1,注射成型机通常由:
注射装置,合模装置,液压传动系统,电器控制系统。
注射装置:
使塑料均匀地塑化成熔融状态,并以足够的速度和压力将一定量的熔料注射进模具型腔的系统。
合模装置:
保证模具可靠地开合。
液压和电器控制系统:
保证工艺过程和动作准确的系统。
2,注射机的生产过程:
合模与锁紧,注射装置前移,注射与保压,制件冷却与预塑化,注射装置后退,开模与顶出制件;
3,注射机的分类:
1)立式注射机:
注射装置与合模装置的轴线呈一直线且铅垂排列,特点是:
占地面积小,模具拆装方便,但是制件顶出后常需要用手或其它方法取出,不易实现全自动化操作,机身较高,机器的稳定性差,加料及机器维修不便。
2)卧式注射机:
注射装置与合模装置的轴线呈一直线且水平排列,特点是:
机身低,利于操作和维修,机器重心低,比较稳定,成型后的制件可以利用其自重自动落下,容易实现全自动操作。
3)角式注射机:
注射装置与合模装置的轴线垂直排列,特殊场合需要。
4,注射机的型号规格
注射量表示法:
以标准螺杆注射时的80%理论注射量表示。
XS—ZY—125
注射量125cm3
X:
成型S:
塑料Z:
注射Y:
预塑
合模力表示法:
以注射机的最大合模力来表示注射机的规格。
SZ—2000
2000:
2000*10KN
注射量与合模力表示法:
SZ—63/50(国际通用)
5,柱塞式注射机
料粒从料斗落入加料装置的计量室中,注射液压缸中的活塞前进时,推动柱塞前移,从而将一定量的料粒推入料筒的加料口,当柱塞后退时,加料口的料粒进入料筒,如此反复,料粒在料筒中不断前移,在加热装置的作用下不断塑化,成为粘流态,最后在柱塞的推动下,进入模具型腔中。
特点是:
压力损失大,塑化不良,主要用于小型的注射机。
6,螺杆预塑式注射装置的特点:
预塑料筒中的螺杆在转动过程中不仅输送塑料,更重要的是对塑料产生剪切摩擦加热和搅拌混合作用。
塑化质量和塑化效率比柱塞式注射装置有明显提高。
料筒取消了分流梭,注射压力损失小,注射速率也比较稳定。
但由于增加了一个料筒,结构比较复杂庞大,单向阀的连接处容易引起塑料的停滞和分解,而且两个料筒的配合要求较高。
7,(往复式)螺杆式注射机的特点:
塑化质量好,速度快,注射压力损失小,预塑计量准确,螺杆的拆装和清理容易,运用广泛。
8,注射装置的主要零部件
1)加料室
加料室应该有足够的落料空间,使散状的塑料方便的加入。
2)塑化室
塑料受热塑化所需要的时间比较长,所以塑化室的容积应该比注射量大几倍
3)柱塞
传递注射液压缸压力,将定量熔料高速注入模腔。
柱塞是一个表面硬度较高、表面粗糙度较小的圆柱体,其前端加工成内圆弧或大锥角的凹面,以减少熔料被挤入柱塞与料筒的间隙形成反流,柱塞行程与直径比约为3.5~6,一般选用H8/f9或者H9/f9配合。
4)分流梭
料筒的加热,和分流梭的摩擦热,提高了塑化能力。
作用就是提高塑化能力,改善塑化质量。
9,注射螺杆与挤出机螺杆不同的原因
1)挤出过程是稳定熔融的连续过程,而注射过程则是非稳定熔融的间歇过程
2)挤出螺杆是连续转动的,螺杆较长,固体床破碎很迟,从而维持了相对稳定的熔融状态,而注射螺杆是时转时停,边转边退,使螺杆的有效长度逐渐缩短。
10,注射机螺杆:
一般采用等距变深螺杆,搅拌混合作用好。
11,螺杆头
为了适应不同的塑料的加工,螺杆的头部结构形式也不一样。
加工高粘度的非结晶塑料时,螺杆头部前端为圆锥形,可以防止熔料的停滞和分解。
当加工结晶塑料时(熔料的粘度低)为了防止高压注射时回流,通常加上一个止回环。
预塑时打开,注射时闭合。
12,料筒:
耐压,耐温,耐磨,耐腐蚀,常用合金钢制造。
加料口应设冷却装置,防止结块堵塞加料口。
13,喷嘴的作用:
1)预塑时,建立背压,排除气体,防止熔料流涎,提高塑化质量;
2)注射时,使喷嘴与模具主浇套良好接触,保证熔料在高压下不