壓力機(jī)
壓力機(jī),壓力機(jī)
04屆機(jī)械制造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
文獻(xiàn)綜述
題 目 高速壓力機(jī)設(shè)計(jì)
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 機(jī)制043
學(xué) 生 李 呈
指導(dǎo)教師 郗 向 儒
2 0 0 8 年
文獻(xiàn)綜述
一、高速壓力機(jī)的背景及其意義
鍛壓機(jī)械是指在鍛壓加工中用于成形和分離的機(jī)械設(shè)備,1842年,英國(guó)工程師史密斯創(chuàng)制第一臺(tái)蒸汽錘,開(kāi)始了蒸汽動(dòng)力鍛壓機(jī)械的時(shí)代。1795年,英國(guó)的布拉默發(fā)明水壓機(jī),但直到19世紀(jì)中葉,由于大鍛件的需要才應(yīng)用于鍛造。隨著電動(dòng)機(jī)的發(fā)明,十九世紀(jì)末出現(xiàn)了以電為動(dòng)力的機(jī)械壓力機(jī)和空氣錘,并獲得迅速發(fā)展。二十世紀(jì)初,鍛壓機(jī)械改變了從19世紀(jì)開(kāi)始的向重型和大型方向發(fā)展的趨勢(shì),轉(zhuǎn)而向高速、高效、自動(dòng)、精密、專用、多品種生產(chǎn)等方向發(fā)展。于是出現(xiàn)了每分種行程2000次的高速壓力機(jī)。所謂高速壓力機(jī)一般是指每分鐘的行程次數(shù)為普通壓力機(jī)的5—10倍的壓力機(jī)。高速壓力機(jī)是帶有自動(dòng)送料裝置,可完成板料高效率、精密加工的機(jī)械壓力機(jī),具有自動(dòng)、高速、精密三個(gè)基本要素。
自60年代以來(lái),高速壓力機(jī)已有較大的發(fā)展,其每分鐘行程次數(shù)已從幾百次發(fā)展到3千次左右,其噸位已從十噸發(fā)展到上百噸。目前高速壓力機(jī)主要用在電子、儀器儀表、輕工、汽車等行業(yè)中進(jìn)行特大批量的沖壓生產(chǎn)。近年來(lái),隨著模具技術(shù)和沖壓技術(shù)的發(fā)展,高速壓力機(jī)的應(yīng)用范圍在不斷地?cái)U(kuò)大,數(shù)量在不斷地增加。預(yù)計(jì)不久的將來(lái),高速壓力機(jī)在沖壓用壓力機(jī)中的比例將會(huì)愈來(lái)愈大。
二、國(guó)內(nèi)外高速壓力機(jī)的發(fā)展概況
1. 國(guó)外高速壓力機(jī)的發(fā)展概況
高速壓力機(jī)從誕生到現(xiàn)在已有近100年的歷史。美國(guó)亨利拉特公司1910年首先制造的四柱底傳動(dòng)高速壓力機(jī)(當(dāng)時(shí)稱為Dieing Machine),宣告了高速壓力機(jī)的誕生,直到1955年該機(jī)仍為高速壓力機(jī)的代表機(jī)型,采用了下傳動(dòng)的傳動(dòng)方式。最初下傳動(dòng)方式處于主導(dǎo)地位,主要是由于下傳動(dòng)具有重心低、穩(wěn)定性好、傳動(dòng)系統(tǒng)水平分力也較小并且容易操作。但是當(dāng)采用此種方式時(shí),由于往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量大,在滑塊行程次數(shù)較高時(shí)由于慣性力引起的問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重,為此1953年德國(guó)舒勒公司生產(chǎn)出首臺(tái)1250KN閉式雙點(diǎn)上傳動(dòng)高速壓力機(jī),該壓力機(jī)的公稱力為1250KN,行程20mm;緊接著瑞士布魯?shù)吕眨˙RUDERER)公司也研制出了BSTA系列柱式導(dǎo)向的上傳動(dòng)高速壓力機(jī);后來(lái)美國(guó)明斯特(MINSTER)公司推出的Pulsar系列超高速壓力機(jī)以及日本會(huì)田公司引進(jìn)瑞士布魯?shù)吕展炯夹g(shù)生產(chǎn)的AIDA-BRUDERER系列BSTA型高速壓力機(jī)和PDAL系列高速壓力機(jī)也均采用了上傳動(dòng)方式,不但提高了動(dòng)態(tài)精度,也在一定程度上減少了噪聲危害。這兩種傳動(dòng)裝置布置方式各有利弊,如滑塊行程次數(shù)不高的場(chǎng)合,在考慮上傳動(dòng)方式的同時(shí),也應(yīng)考慮下傳動(dòng)的方式。
隨著電子、通訊、計(jì)算機(jī)、家電及汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展,對(duì)沖壓零件的需求量迅猛增長(zhǎng),這也就促進(jìn)了高速壓力機(jī)的飛速發(fā)展。80年代中期,出現(xiàn)了超高速超精密壓力機(jī),如日本票本鐵工所引進(jìn)瑞士ESSA公司技術(shù)制造的600KN高速精密壓力機(jī),最高行程次數(shù)為1500次/min,用于加工集成電路引線框、電子計(jì)算機(jī)插件和其他精密零件,這些零件的尺寸誤差要求控制在10~20μm以內(nèi),這說(shuō)明高速壓力機(jī)已經(jīng)發(fā)展到了高精密階段。同時(shí)高速壓力機(jī)的速度也在不斷的刷新。如日本電產(chǎn)京利的MACH-100型超高速精密壓力機(jī)在100KN、8mm沖程條件下,速度已達(dá)到4000次/min。由此也就說(shuō)明了高速壓力機(jī)的發(fā)展已經(jīng)步入了超高速壓力機(jī)的時(shí)代。
與普通壓力機(jī)相比,高速壓力機(jī)的精度更高。高速壓力機(jī)的精度分為靜態(tài)精度和動(dòng)態(tài)精度兩部分。靜態(tài)精度是由制造精度決定的,動(dòng)態(tài)精度是指沖壓過(guò)程中,滑塊相對(duì)于工作臺(tái)面在縱向、橫向和垂直方向的位移。上世紀(jì)70年代,高速壓力機(jī)是速度的競(jìng)爭(zhēng),而在進(jìn)入80年代后,各高速壓力機(jī)生產(chǎn)廠家則把主要目標(biāo)集中在提高壓力機(jī)的下死點(diǎn)動(dòng)態(tài)精度上。例如德國(guó)舒勒公司SA系列高速壓力機(jī)由于采用了反對(duì)稱副滑塊平衡慣性力機(jī)構(gòu),使得SA-80型800KN高速壓力機(jī)行程次數(shù)為800次/min時(shí),豎立在工作臺(tái)上的硬幣都不會(huì)傾倒。
現(xiàn)代高速壓力機(jī)都配備高速高精度的送料裝置。實(shí)際生產(chǎn)中,要求高速壓力機(jī)送料精度至少應(yīng)為±0.03~0.05mm。上世紀(jì)60年代前,一般輥式送料裝置或超越離合器式送料裝置的送料精度可達(dá)±0.2mm。上世紀(jì)60年代,美國(guó)研制成功了名為福格森(Fergunson)凸輪分度機(jī)構(gòu),并用于輥式送料裝置之中,取得了很大成功,使輥式送料精度及速度大幅度提高。上世紀(jì)70年代中期,舒勒(Schuler)公司生產(chǎn)的WL9-180型輥式送料裝置用在SA-80型800KN、500次/min的高速壓力機(jī)上,進(jìn)行電機(jī)定轉(zhuǎn)子的級(jí)進(jìn)沖壓加工時(shí),送料精度可達(dá)±0.04mm。1986年會(huì)田公司高速壓力機(jī)安裝的輥式送料裝置在送料速度為60m/min時(shí),送料精度達(dá)到了±0.01mm。目前,高速壓力機(jī)的送料速度可達(dá)120m/min以上,送料精度達(dá)μm級(jí)。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)快速換模。
2. 國(guó)內(nèi)高速壓力機(jī)的發(fā)展概況
國(guó)內(nèi)高速壓力機(jī)是上世紀(jì)80年代開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的。目前,生產(chǎn)高速壓力機(jī)的主要廠家有上海第二鍛壓機(jī)床廠、廈門鍛壓機(jī)床有限公司、諸城鍛壓機(jī)床股份有限公司和寧波機(jī)床廠等。我國(guó)第一臺(tái)高速壓力機(jī)是在1982年由濟(jì)南鑄鍛機(jī)械研究所和北京低壓電器廠共同研制的。該壓力機(jī)公稱力為600KN,最高的速度可達(dá)到400次/min。隨后又成功研制了公稱力300KN,最高速度600次/min的高速精密壓力機(jī)。上世紀(jì)80年代中期,齊齊哈爾第二機(jī)床廠借助從德國(guó)舒勒公司引進(jìn)的SA系列中800KN、1250KN及2000KN三個(gè)規(guī)格的高速壓力機(jī)的設(shè)計(jì)及制造技術(shù),成功制造了SA系列上傳動(dòng)高速壓力機(jī)。該系列中,公稱力為800KN壓力機(jī)的行程次數(shù)為90~900次/min,1250KN的為70~700次/min,2000KN的為60~560次/min。上海第二鍛壓機(jī)床廠從德國(guó)豪立克—羅斯(HAULICK-ROOS)公司引進(jìn)的RVD32-540和RVD63-80兩個(gè)品種的設(shè)計(jì)制造技術(shù)目前已經(jīng)進(jìn)行小量生產(chǎn)。RVD系列高速壓力機(jī)采用整體框架式預(yù)應(yīng)力床身和柱式導(dǎo)向裝置。上死點(diǎn)停車采用光電控制,可在任意位置停車。采用風(fēng)、油并用的熱平衡系統(tǒng),整機(jī)剛度和剛性都比較高??傮w而言,我國(guó)的高速壓力機(jī)產(chǎn)品,其結(jié)構(gòu)形式有開(kāi)式和閉式兩種,公稱力為160~2000KN,行程次數(shù)為120~800次/min。
目前,我國(guó)高速壓力機(jī)的發(fā)展水平同國(guó)際先進(jìn)水平相比,還存在不少差距,主要表現(xiàn)在主機(jī)可靠性和自動(dòng)化程度有待于進(jìn)一步提高,在國(guó)際市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力;先進(jìn)的工藝和裝備所占比例小,產(chǎn)品品種和規(guī)格較為單一,產(chǎn)品性能差距比較大,生產(chǎn)規(guī)模小,監(jiān)測(cè)和試驗(yàn)手段落后,缺乏自己的數(shù)控系
統(tǒng);很多技術(shù)從國(guó)外引進(jìn),技術(shù)創(chuàng)新能力有待進(jìn)一步增強(qiáng)等。
三、高速壓力機(jī)的應(yīng)用
隨著電子工業(yè)的發(fā)展,小型電子零件的需求日趨高漲,促進(jìn)了高精度、高效率的高速壓力機(jī)的發(fā)展。目前日本已成為高速壓力機(jī)技術(shù)的領(lǐng)軍,在100kN壓力、8mm沖程下,滑塊速度可達(dá)4000次/min。我國(guó)金豐、江蘇揚(yáng)鍛、高將精機(jī)、江蘇揚(yáng)力、徐鍛和西安通力等公司都有高速壓力機(jī)產(chǎn)品。2004年已開(kāi)發(fā)出了速度達(dá)1200次/min的SH系列SH—25開(kāi)式高速精密壓力機(jī)。其他還有VH開(kāi)式、JF75G閉式系列高速壓力機(jī)。這些壓力機(jī)廣泛應(yīng)用于電子和微電子行業(yè),全面提高了行業(yè)技術(shù)裝備水平,替代了大量的進(jìn)口機(jī)床。
四、目前仍存在的問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),中國(guó)鍛壓機(jī)床行業(yè)經(jīng)過(guò)技術(shù)引進(jìn)、合作生產(chǎn)及合資等多種方式的運(yùn)作,快速地提升了我國(guó)沖壓設(shè)備整體水平。近年設(shè)計(jì)制造的許多產(chǎn)品,其技術(shù)性能指標(biāo)已經(jīng)接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平,在宜人性方面也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。但由于大家都在進(jìn)步,所以國(guó)內(nèi)產(chǎn)品與國(guó)外名牌產(chǎn)品的差距并無(wú)明顯縮短。因此,我國(guó)沖壓設(shè)備行業(yè)和企業(yè)需以戰(zhàn)略的思路和有效的措施應(yīng)對(duì)當(dāng)前的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
綜合國(guó)內(nèi)外高速壓力機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)水平及發(fā)展?fàn)顩r,可以看出高速壓力機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)如下:
(1)高速壓力機(jī)正向數(shù)控化和柔性自動(dòng)化的方向發(fā)展。由于CNC技術(shù)在高速壓力機(jī)上的應(yīng)用,沖壓過(guò)程能自動(dòng)完成上料、沖壓、成品計(jì)數(shù)、自動(dòng)更換成品箱、自動(dòng)停機(jī)、自動(dòng)更換另一種產(chǎn)品模具并進(jìn)行重新生產(chǎn)。
(2)高速壓力機(jī)按照其滑塊行程次數(shù)高低可分為四類:低速壓力機(jī)(行程次數(shù)小于200次/min)、中速壓力機(jī)(行程次數(shù)在200次/min到800次/min之間)、高速壓力機(jī)(行程次數(shù)在800次/min到1300次/min之間)、超高速壓力機(jī)(行程次數(shù)大于1300次/min)。未來(lái)滑塊行程次數(shù)將朝著200~400次/min的準(zhǔn)高速和1300次/min以上的超高速方向發(fā)展。
(3)在滑塊上采用更先進(jìn)的導(dǎo)向方式,加工精度更高。使用柔性更好的慣性力平衡機(jī)構(gòu),以提高壓力機(jī)下死點(diǎn)精度,從而使高速壓力機(jī)具備更好的低速鍛沖性能。采用先進(jìn)的具備良好動(dòng)平衡的偶點(diǎn)上傳動(dòng)方式,此種方式剛性好,精度高。
(4)使用高速壓力機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)涉及到環(huán)境、能源、材料等各個(gè)領(lǐng)域,因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、外觀制造、材料選用、制造工藝和包裝設(shè)計(jì)等各個(gè)環(huán)節(jié)均要考慮節(jié)約能源、節(jié)約材料、環(huán)境保護(hù)等方面,同時(shí)還要提高設(shè)備的宜人性。未來(lái)高速壓力機(jī)的發(fā)展將綜合考慮上述因素,減小噪聲和振動(dòng),減小環(huán)境污染,增強(qiáng)監(jiān)測(cè)、調(diào)試、控制方式的靈活可靠及宜人化。
五、結(jié)束語(yǔ)
為了提高生產(chǎn)效率,壓力機(jī)在不斷向高速發(fā)展。目前,國(guó)內(nèi)自行設(shè)計(jì),生產(chǎn)的高速壓力機(jī)較少,主要還是以進(jìn)口設(shè)備為主。所以我國(guó)高速壓力機(jī)的市場(chǎng)極具潛力,應(yīng)用前景看好,但前提是不段創(chuàng)新,縮短與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家沖壓機(jī)床技術(shù)生產(chǎn)水平的差距。因此,我國(guó)沖壓設(shè)備行業(yè)和企業(yè)需以戰(zhàn)略的思路和有效的措施應(yīng)對(duì)當(dāng)前的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。也惟有如此,才能擁有國(guó)內(nèi)的大部分市場(chǎng),并爭(zhēng)取相應(yīng)的國(guó)際市場(chǎng)。
六、參考文獻(xiàn)
[1] . 趙升噸,張學(xué)來(lái),高長(zhǎng)宇,楊輝.高速壓力機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].鍛壓裝備及制造技術(shù),2005,39(1):17-24.
[2] . 陳正中,高速精密壓力機(jī)特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)[J].鍛壓機(jī)械,1998,32(5):8-9.
[3] . 姚艷 ,高速壓力機(jī)彈性動(dòng)力學(xué)研究及仿真 導(dǎo)師:郗向儒 西安理工大學(xué) 2007年碩士論文
[4] . 張策.機(jī)械動(dòng)力學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2000
[5] . 孫桓,陳作模.機(jī)械原理(第六版)[M].北京:高等教育出版社,2001:
[6] . 徐以光,高速壓力機(jī)的發(fā)展過(guò)程 CMET.鍛壓裝備與制造技術(shù) 1985年 第05期
[7] . 200噸高速自動(dòng)壓力機(jī) CMET.鍛壓裝備與制造技術(shù) 1974年 第Z1期
[8] . 郭涪澤,高速精密壓力機(jī)概述 CMET.鍛壓裝備與制造技術(shù) 1988年 第06期
[9] . 李建平,王恩福,符起賢,董秋武,麥志輝.高速壓力機(jī)振動(dòng)分析與控制[J].機(jī)電工程技術(shù),2006,35(6):56-58.
[10] .吳宗澤,機(jī)械設(shè)計(jì),北京:高等教育出版社,2001
[11] .孔凌嘉,張春林主編,機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì),北京理工大學(xué)出版社, 2004,ISBN 7-5640-0093-7
[12].肖景榮 姜奎安 ,沖壓工藝學(xué),機(jī)械工業(yè)出版社,1999
[13].盧秉恒,機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ),機(jī)械工業(yè)出版社,2005.5
[14].馮辛安,機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì),機(jī)械工業(yè)出版社,2005.12
[15].Peter Van Zant著.趙樹(shù)武,朱踐知,于世恩譯.芯片制造[M].
北京:電子工業(yè)出版社,2004.
收藏
編號(hào):2896749
類型:共享資源
大?。?span id="u5uepym" class="font-tahoma">15.99MB
格式:ZIP
上傳時(shí)間:2019-12-03
30
積分
- 關(guān) 鍵 詞:
-
壓力機(jī)
- 資源描述:
-
壓力機(jī),壓力機(jī)
展開(kāi)閱讀全文
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學(xué)習(xí)交流,未經(jīng)上傳用戶書(shū)面授權(quán),請(qǐng)勿作他用。