曲柄压力机的工作原理、组成和规格介绍

1.曲柄压力机的工作原理与组成

曲柄压力机是冲压成形设备中最主要的设备，是一种由电动机驱动的机械传动式压力机。曲柄压力机有多种形式和规格，但其工作原理与基本组成部分是相同的。图7-2所示为开式曲柄压力机，图7-3所示为曲柄压力机传动原理图。通常情况下，曲柄压力机由六大部分组成。

图7-2 两级减速传动的工作台可倾式开式曲柄压力机

图7-3 三级传动的曲柄压力机传动原理图

1—电动机 2—小带轮 3—大带轮 4—小齿轮 5—大齿轮 6—离合器 7—曲轴 8—制动器 9—连杆 10—滑块 11—上模 12—下模 13—垫板 14—工作台

（1）工作机构 工作机构通常由曲柄、连杆和滑块组成，其作用是将曲柄的旋转运动变为滑块的往复运动。

（2）传动系统 传动系统通常由传动带、齿轮、离合器和制动器组成，通过传动带和齿轮传动将电动机的动能传递给工作机构。

（3）操纵系统 操纵系统通常是由离合器和制动器组成，其作用是在电动机经常开动、飞轮不断运转的条件下，控制工作机构的运动或停止。

（4）能源系统 包括电动机和飞轮两部分，其作用是提供压力机的标称能量。

（5）机身 机身的作用是将压力机的所有部分连接成一个整体，组成一台具有一定精度和刚度的完整机器。

（6）辅助及附属装置 一类是保证压力机正常运转的辅助装置，如电控系统、润滑系统、超载保护装置、滑块平衡装置等；另一类是方便工艺应用的附属装置，如顶件装置等。

2.曲柄压力机的特点

（1）机械传动为刚性 曲柄压力机属于机械刚性传动，工作时机身形成一个封闭力系，对地面的冲击振动小；压力机所能承受的负荷（或工作能力）完全取决于所有受力零件的强度和刚度要求。

（2）运动规律严格 曲柄、连杆、滑块为刚性连接，滑块有严格的运动规律，有固定的下死点，因此，在曲柄压力机上便于实现机械化和自动化，生产效率高。(www.xing528.com)

（3）机身刚度大、导向性能好 曲柄压力机的机身刚度大，滑块导向性能较好，冲压加工出的零件精度高，可以完成挤压、精压等精度较高的少无切削工艺。

（4）传动系统带有飞轮 曲柄压力机的传动系统带有飞轮。通常曲柄压力机承受的是短期高峰负荷，为提高工作的平稳性，降低电动机功率，减少对电网的冲击而设置飞轮。

3.曲柄压力机的主要技术参数

（1）公称力 公称力是指滑块运动到距下死点前某一特定距离s_P（公称力行程）或曲柄旋转到距下死点某一特定角度α_P（公称力角）时，滑块上允许的最大作用力。JB/T1647.1—2012规定，闭式单、双点压力机的s_p＝3～15mm。GB/T 14347—2009规定开式压力机s_P＝1～3mm。公称力为曲柄压力机的主参数。

（2）滑块行程 滑块行程是指滑块从上死点运动到下死点的距离。滑块行程s等于曲柄半径R的两倍，即s＝2R。其大小随工艺用途和公称力的不同而不同。冲裁工序时的滑块行程一般要求比凹模对卸料板间的距离大2～3mm，而拉深时的滑块行程一般不应小于拉深件高度的2.5倍。

（3）滑块行程次数 滑块行程次数是指滑块每分钟从上死点运动到下死点，然后再回到上死点所往复的次数。有负荷时，实际滑块行程次数小于空载次数，这是由于有负荷时电动机转速小于空载转速。自动上、下料时滑块的实际行程次数比手工上、下料时要高。实际生产率总是小于或等于压力机的生产率，这可由行程利用系数C_n表示。

（4）最大装模高度及装模高度调节量 装模高度是指滑块处于下死点时，滑块下表面到工作垫板上表面之间的距离H（见图7-4）。h是指滑块处于下死点时，滑块下表面距离工作台面的距离。

当装模高度调整装置将滑块调整到最高位置时，装模高度达到最大值，称为最大装模高度H_max；反之，装模高度达到最小值，称为最小装模高度H_min。

装模高度调节量ΔH和封闭高度Δh是相等的，即

ΔH＝H_max-H_min＝Δh＝h_max-h_min

最大封闭高度和最大装模高度之间相差了一个工作台垫板的厚度δ。由于曲柄压力机出厂时都带有工作垫板，所以最大装模高度和装模高度调节量，比最大封闭高度和封闭高度调节量更有用。

实际的模具闭合高度必须小于曲柄压力机的最大装模高度，否则会造成压力机损坏。而对于模具高度小于最小装模高度的情况，可在模具下增加垫板，使实际模具高度大于最小装模高度H_min。

此外其他基本参数，如工作台板尺寸、滑块底面尺寸、立柱间距离等，在设计和使用曲柄压力机时可查阅有关的手册及产品使用说明书。

图7-4 装模高度（封闭高度）及其调节量之间的关系