材料成形设备其他.ppt

材料成形设备材料成形设备螺旋压力机螺旋压力机（一）工作原理（一）工作原理n n利用运动部分的动能使坯料变形，能量主要来自飞轮旋转动能n n打击特点：粘附性打击 能量限定设备n n设备特点： 工艺适应性强 300吨≈1吨锻锤 生产效率不高螺旋压力机螺旋压力机（二）结构组成（二）结构组成n n五大组成部分 传动部分 工作部分 机身部分 操纵系统 附属装置n n大型的采用液 压或气动助力螺旋压力机螺旋压力机（三）力能关系（三）力能关系n n能量来源：运动部分的动能：能量来源：运动部分的动能：E=mvE=mv2 2/2+J/2+Jω ω2 2/2/2n n打击终了，能量转化为三部分：打击终了，能量转化为三部分：E=WE=Wd d+W+Wt t+W+Wmmn n其中：其中：WWd d= = ∫ ∫F dF dλ λ W Wt t=F=Fδ/2=Fδ/2=F2 2/2C/2C W Wmm=(0.15~0.2)E=(0.15~0.2)En n有效变形能为：有效变形能为：WWd d=E-(W=E-(Wt t+W+Wmm) )n n结论：能量的分配与不同打击结论：能量的分配与不同打击 力相对应力相对应n n绝对禁止在全能量下冷击绝对禁止在全能量下冷击锻锤锻锤（一）工作原理（一）工作原理n n在极短时间内将落下部分 在行程中积蓄的能量施加 到锻件上使其变形n n工作特点： 定能量设备 不会超载，可多次打击 变形速度快，振动噪声大锻锤锻锤（二）蒸汽（二）蒸汽—空气自由锻锤空气自由锻锤n n中小型自由锻的主设备n n动作要求： 能悬空，更换工具、翻转锻件，更换工具、翻转锻件 能压紧，进行弯曲、扭转等，进行弯曲、扭转等 能单打、连打 能轻打、重打n n一般另配司锤工n n非封闭式机身锻锤锻锤（二）蒸汽（二）蒸汽—空气自由锻锤空气自由锻锤锻锤锻锤（三）蒸汽（三）蒸汽—空气模锻锤空气模锻锤n n中大批量模锻生产中大批量模锻生产n n可进行多模膛模锻可进行多模膛模锻n n与自由锻锤的区别：与自由锻锤的区别： ☺ ☺结构刚性大结构刚性大 机身封闭机身封闭 大的砧座大的砧座 缓冲弹簧缓冲弹簧 高刚度导向高刚度导向 ☺ ☺脚踏板操纵脚踏板操纵 ☺ ☺摆动循环摆动循环锻锤锻锤（三）蒸汽（三）蒸汽—空气模锻锤空气模锻锤锻锤锻锤（四）换头改造（四）换头改造锻锤锻锤（五）锻锤的打击过程（五）锻锤的打击过程n n打击可分为两个阶段：（类似于两个物体碰撞）n n第一阶段：从锤头接触锻件到锤头与砧座以相同速度运动，加载阶段n n第二阶段：锤头与砧座分离，卸载阶段n n初始打击能量为： E0=m1v12/2锻锤锻锤（五）锻锤的打击效率（五）锻锤的打击效率n n由动量守恒定律： m1v1+m2v2=(m1+m2)u=m1u1+m2u2n n则恢复系数为：K=(u2-u1)/(v1-v2)n n打击终了时系统的剩余能量： Es=m1u12/2+m2u22/2n n锻件所吸收能量即为：Ed=E0-Esn n则打击效率为：η=Ed/E0=1-Es/E0 最终求得： η=(1-K)m2/(m1+m2)锻锤锻锤（五）锻锤的打击力（五）锻锤的打击力n n由动量定理：PΔt=mv1-mu （一般u=0） 得：P=mv1/ Δt= mv12/ 2Δsn n锻锤最大打击力发生在终锻，此时： 锻件的变形量约1mm，砧座的退让量约1mmn n锻锤大打击速度一般为6~9m/s，按6m/s计：n n可求得：P≈900m（吨）n n——1t的落下重量相当于900~1000t的液压机压力数控冲模回转头压力机数控冲模回转头压力机（一）（一）n n以少量简单模具步进冲裁的方法取代大而复杂的模具，利用计算机数字控制技术，实现柔性生产n n引入了机械加工 设备的思想n n模具标准化n n单次冲裁力很小n n高行程次数数控冲模回转头压力机数控冲模回转头压力机（二）（二）数控冲模回转头压力机数控冲模回转头压力机（三）（三）。