与高速压力机相比,快速压力机结构形式相对简单,个别部件可以通用。因此,仅对部分部件进行说明。
1.床身
分为开式、半闭式和闭式床身。
开式床身(见图7-52)为开式快速压力机的核心零件,传动、滑块、润滑及气动等部件等均安装在床身上,多采用焊接结构。半闭式床身如图7-53所示,与开式床身相比,床身侧板向前延伸,在侧板上开封闭式送料窗孔,提高了床身的刚度。开式及半闭式床身由于前后尺寸较大,多采用二级传动、单点结构。
图7-52 开式床身
图7-53 半闭式床身
闭式床身分为整体框架(见图7-54)和组合框架(见图7-55)两种结构形式。整体框架床身为钢板焊接或铸造结构,因前后尺寸较小,多为一级传动、单点结构。组合框架床身由钢板焊接的上横梁、左右立柱、工作台和下横梁(底座)组成,通过四根拉杆预紧构成一个整体框架,预紧力一般不低于公称力的1.5倍。为防止各部分之间相互错位,通过加工的高精度定位孔实现定位,定位精度较高。组合框架床身左右尺寸较大,多为双点结构、二级传动,主要用在冲压工业电机定转子的大型快速压力机上。
2.传动系统
快速压力机采用上传动方式和曲柄滑块机构。
开式和半闭式单点快速压力机的传动系统如图7-56所示,一般为二级传动。图7-56a中的曲轴支撑及连杆受力部位可用滑动轴承,也可用滚动轴承如图7-56b所示,以降低快速运行时的摩擦阻力,提高运行次数。与送料机相连的动力输出可以设在曲轴前端,也可以在大齿轮端部安装锥齿轮,从机身侧面输出动力。
图7-54 整体框架床身
图7-55 组合框架床身
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图7-56 开式及半闭式快速压力机传动系统
a)曲轴支撑及连杆受力部位为滑动轴承 b)曲柄支撑及连杆受力部位为滚动轴承
闭式单点快速压力机传动系统如图7-57所示,为一级传动。由于其运行次数高于开式及半闭式结构,连杆及支撑部位多采用滚动或复合轴承(滚动轴承+滑动轴承),仅在吨位稍大、运行次数较低的闭式单点快速压力机上采用滑动轴承。与送料机相连的动力输出装置,大多通过同步带与曲轴相连,布置在机身侧面。
图7-57 闭式单点快速压力机传动系统
闭式双点快速压力机的传动系统如图7-58所示,为二级传动,也可根据需要采用一级或三级传动。由于工作台板尺寸较大,采用单曲轴结构制造难度大,而多采用双曲轴结构,但对吨位较小、工作台板尺寸不大的闭式双点快速压力机,也可以采用单曲轴结构。在图7-58a中电动机通过皮带带动离合器-制动器,将动力从两侧通过齿轮减速传递到单曲轴上。在图7-58b中,则通过齿轮减速将动力从中部传递到双曲轴上,结构较为简单,从动惯量较少。也可将中部的齿轮传动设计为多连杆机构(如双曲柄结构),以降低冲压所需的转矩,提高冲压次数,此时,可在双曲轴外侧设置动平衡装置,以降低惯性力对冲压精度的影响。大型闭式双点快速压力机多采用伺服送料机,通常不设置动力输出轴,但对于某些小型闭式双点快速压力机,送料机动力可以取自压力机曲轴。
图7-58 闭式双点快速压力机传动系统
a)动力传递到单曲轴上 b)动力传递到双曲轴上
3.导向结构
开式及半闭式快速压力机,受滑块结构所限,多采用六面滑动导向结构(见图7-59a),其导向刚度大,摩擦阻力也大。也可采用图7-59b所示的滚动导向结构,需要在滑块上安装高硬度导轨板。常用的滚动导向元件如图7-60所示,由滚针1、保持架2、导轨3和挡块4组成。也可采用循环式导向元件(如THK的滚柱滚动块)。六面导向一般采用左右方向单边调整,前后方向适当压紧的方式,来调整运动副间隙。
图7-59 滑块体六面导向结构
a)六面滑动导向结构 b)滚动导向结构
闭式快速压力机多采用四角八面导向结构,很少采用圆柱导向。其导向结构形式有滚动和滑动之分,与高速压力机的类似。一般而言,滑动导向多应用于大吨位、滑块行程次数较低的场合。
快速压力机的滑块行程次数低于高速压力机,其惯性力对模高调整装置影响较小,模高调整装置多置于滑块体中。
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