冲压与塑料成型设备重点知识归纳

《冲压与塑料成型设备》重点知识归纳

1.冲压成型设备发展趋势：大型化、自动化、高速化、精密化、数控智能化、微型化、宜人化。冲压是利用压力机和冲模对材料施加压力，使其分离或产生塑性变形，以获得一定形状和尺寸大小制品的一种少切削或无切削加工工艺。

2.塑料成型设备发展趋势：大型、高速、精密、特殊用途、连续化、自动化。

3.冲压成型加工的优点：①生产率高，便于机械化和自动化②可实现少无切削加工③材料利用率高④可生产复杂零件。

4.冲压生产的基本工序可分为分离工序与成形工序。其中分离工序是指被加工材料在外力作用下，是材料沿一定的轮廓形状剪切破裂而分离的冲压工序（也称冲裁）；成形是指坯料在外力作用下，应力超过材料的屈服极限，经过塑性变形而得到一定形状和尺寸的零件的冲压工序。

5.压力机是用于对放置于模具中的材料实现压力加工提供动力和运动的设备。

6. ⑴按工艺用途分类：通用压力机、专用压力机。⑵按机身结构形式分类：开式压力机、闭式压力机。其中开式压力机又分为单柱和双柱；开式压力机按工作台结构又分可倾式、固定台式、升降台式⑶按滑块数量分类：单动、双动、三动⑷按连杆数量分类：单点、双点、四点。

7.曲柄压力机得组成：（1）工作机构：作用是将传动系统的旋转运动变换为滑块的直线往复运动。包括曲轴、连杆、滑块、导轨等。（2）传动系统：传递能量和变换速度。包括带轮传动、齿轮传动等。（3）操纵系统：控制工作机构的工作和停止。包括离合器和制动器。（4）能源系统：为滑块运动提供能量。包括电机和飞轮。飞轮能将电动机空程运转时的能量储存起来，在冲压时再释放出来，飞轮主要是带轮和齿轮。（5）支承部件：把压力机各个部分连接成一个整体。主要指机身。

*压力机的工作原理图在P9.

JC23-63压力机运动原理图

（1、电动机2、小带轮3、大带轮4、中间传动轴5、小齿轮6、大齿轮7、离合器8、机身9、曲轴10、制动器11、连杆12、滑块13、上模14、下模15、垫板16、工作台）

J31-315压力机运动原理图

（1、电动机2、小带轮3、大带轮4、制动器5、离合器6,8、小齿轮7、大齿轮9、偏心齿轮10、芯轴11、机身12、连杆13、滑块14、上模15、下模16、垫板17、工作台18、液压气垫）

8.滑块上所允许承受的最大作用力，叫做压力机公称力（额定压力）。

9.滑块行程S 是指滑块从上止点到下止点所经过的距离。等于曲柄偏心量的二倍。

10.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。（注意：模具的闭合高度必须小于最大装模高度）

11.压力机型号（P13）：以JC23－63A 为例：:J ：机械压力机；C ：第三次变型，一些基本参数与基本型号不同；2：开式双柱；3：开式双柱可倾压力机；63：标称压力，63T ，即630kN ；A ：产品的第一次改进。 附：Ⅰ. 通用曲柄压力机型号：

Ⅱ.压力机类代码： J--机械压力机 D--锻机 Y--液压压力机 A--剪切机 Z--自动压力机W--弯曲校压

机 C--锤 T--其它

Ⅲ. 以JC23－63A 为例的图表解释：

12.曲柄滑块机构的驱动形式：曲轴式、曲拐式、偏心齿轮式。

⑴曲轴驱动的曲柄滑块机构特点：曲轴双端支承，受力好；滑块行程较大，行程不可调。大型曲轴锻造困难，受弯、扭作用，制造要求高。

⑵曲拐驱动的曲柄滑块机构特点：曲拐轴单端支承，受力条件差；滑块行程可调（偏心套或曲拐轴颈端面有刻度）。便于调节行程且结构简单，但曲柄悬伸刚度差。

⑶偏心齿轮驱动的曲柄滑块机构特点：偏心齿轮芯轴双端支承，受力好；偏心齿轮只传递扭矩，弯矩由芯

轴承受；受力情况比曲轴好，芯轴刚度大。结构相对复杂，但铸造比曲轴锻造容易解决。

☆三种结构的区别：

①曲轴式压力机行程不可调；

②偏心齿轮式和曲拐式压力机的行程可设计成可调节结构；

③设备总体结构曲拐式更美观。

13.（1）离合器——刚性离合器、摩擦离合器。

（2）制动器——圆盘式、带式。

⑶刚性离合器按连接件：转键式、滑销式、滚柱式、牙嵌式。

⑷刚性离合器的特点：刚性离合器的主动部分和从动部分接合时是刚性连接的。结构简单，容易制造。工作时有冲击，滑销、转键等接合件容易损坏，噪声较大。只能在上止点附近脱开，不能实现寸动操作及紧急停车，使用的方便性、安全性较差。

⑸常用的带式制动器有：偏心带式制动器、凸轮带式制动器、气动带式制动器

14. ⑴传动系统的作用：将电动机的能量传递给曲柄滑块机构，并且达到滑块的行程次数。

⑵组成：带传动、齿轮传动。传动系统的布置方式包括上传动和下传动。

15. ⑴过载保护装置：机械式（胀紧装置、压塌块式）、液压式。其中液压式保护装置有直接式、平衡式。*直接式液压式保护装置在P41

（1、液压缸（滑块）2、安全阀3、调节螺钉4、球头压液5.15、调节螺杆 6.14、活塞（连杆下支承座）

7、止回阀8、弹簧9、油塞10、油箱11、电气控制换向阀12、泵13、液压垫）

⑵拉深垫有气压式和气液压式两种，均安装在压力机的底座里。

⑶滑块平衡装置：弹簧式、气缸式。

⑷顶料装置：刚性顶料装置、气动顶料装置。

16.压力机的正确使用与维护：

⑴压力机能力的正确发挥

⑵对压力机结构正确使用

⑶模具对压力机正确使用的影响

⑷操作应准确无误：①必须准确牢靠地安装好模具，保证模具间隙均匀，闭合状态良好，冲压过程不移位。

②严格遵守压力机操作规程，工作中及时清除工作台上的工件和废料，清除时要用钩子或刷子等专用工具，不能图省事，直接徒手进行。③板料冲裁时，不应让两块坯料重叠在一起冲裁。④工作完毕后，应使离合器脱开，然后才可以切断电源，清除工作台上的杂物，清洁、涂油防锈。

⑸定期检修保养

17.伺服压力机的基本结构和驱动方式有：偏心齿轮-连杆滑块机构、滚珠丝杠-肘杆滑块机构、滚珠丝杠-滑块机构。

18. 伺服压力机的应用：板料冲裁、板料拉伸、薄板成形、级进冲裁、多工位连续冲压。

19.双动拉深压力机有内滑块和外滑块两个滑块。外滑块用来落料或压紧坯料的边缘，防止起皱；内滑块用来拉深成形。

20. 双动拉深压力机的特点：压边的刚性好且压边力可调；内外滑块的速度有利于拉深成形；便于工艺操作。

21. 双动拉深压力机按传动方式分为机械双动拉深压力机和液压双动拉深压力机。机械双动拉深压力机按传动系统布置又分上传动和下传动。

22. 精冲压力机的特点：能实现精冲的三动要求，提供五方面作用力；冲裁速度低且可调；滑块有很高的导向精度；滑块的终点位置准确；电动机功率比通用压力机大；床身刚性好；有可靠的模具保护装置及其他辅助装置

23. 精冲压力机按主传动分机械式精冲压力机和液压式精冲压力机。

24. .精冲压力机的辅助装置：①模具保护装置②自动送料和废料切断装置③工件排出装置

25.螺旋压力机按传动机构分摩擦式、电动式、液压式和离合器。

*摩擦压力机操纵系统原理图在P77

（1、分配阀液压缸2、分配阀3、液压缸4、活塞5、操纵手柄6、拨叉7、曲杆8、操纵杆9、控制杆10、上碰块11、上行程限位板12、下行程限位板13、下碰块14、弹簧15、压力计16、溢流阀17、液压泵18、电动机19、油箱）

26.高速压力机按机身分开式、闭式、四柱式；按连杆数目分单点、双点；按传动系统的布置形式分上传动、下传动。

27.高速压力机的特点：①传动系统一般为直传式②曲柄滑块机构实现动平衡③减轻往复运动部件的重量以减小惯性力④压力机刚度高，导向精度高⑤增设减振和消声装置⑥采用送料精度高的自动送料装置⑦具有稳定的事故监测装置，并配置强有力的制动器⑧有很好的润滑系统。

28.液压机的基本工作原理是帕斯卡原理。它利用液体的压力能，依靠静压作用使工件变形，或使物料被压制成型。

29.液压机的工作介质为液体，主要有两种，采用乳化液的一般称为水压机，采用油的称为油压机。

30. （1）液压机按动作方式分类：上压式液压机、下压式液压机、双动液压机、特种液压机。（2）液压机按机身结构分类：柱式液压机、整体框架式液压机。（3）按传动形式分类：

泵直接传动液压机、泵蓄能器传动液压机。（4）按操纵方式分类：手动液压机、半自动液压机、全自动液压机。

目前使用较多的是上压式泵直接传动半自动和手动柱式或框架式液压机。对层压机一般采用下压式液压机。

31.液压机的技术参数：最大总压力、工作液压力、最大回程力、升压时间。（目前，最大总压力5000kN以下的塑料液压机，其升压时间均要求在10s以内。）

32.液压机型号表示方法：例如：Y32A—315表示最大总压力为3150kN，经过一次变型的四柱立式万能液压机，其中32表示四柱式万能液压机的组型代号。

附：液压机型号表示的主要原则如下图：

33.液压机的基本结构组成一般分为：本体部分、动力部分、操纵部分。

34.Y32—300型液压机的动作过程：工作活塞空行程向下运动→工作行程→保压→回程→顶出缸顶出工件。Y32—300型液压机的操纵控制：①顶出缸回程（在每一工作循环开始之前，顶出油缸必须处在回程位置。）

②空行程向下③工作行程④保压⑤回程⑥停止⑦顶出缸顶出工件。

35.挤出成型的特点：①生产效率高，应用范围广②生产过程连续③结构简单，易操作④投资少、收效快。

36.挤出机组各部分组成：⑴主机（挤出机）⑵辅机⑶控制系统。其中挤出机由挤出系统（被螺杆以定量、定压、定温挤出机头）、传动系统、加热冷却系统；辅机由机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置、卷取装置组成。

通常将挤出的主机、辅机、控制系统统称挤出机组。通常主机在挤出机组的最主要部分，而主机中的挤出系统又是最关键部分；在辅机中机头是最关键部分。

37.挤出机根据螺杆数目多少可以分为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、多螺杆挤出机。根据螺杆在挤出机中的空间位置可以分为卧式挤出机和立式挤出机。按螺杆转速分为普通挤出机、高速和超高速挤出机。最常用的是卧式单螺杆非排气挤出机。

38.塑料挤出机的型号：SJ-65×30表示：螺杆直径65mm，长径比为30∶1的塑料挤出机。与SJ-65相配的辅机SJM-Fl600，表示辅机牵引辊筒工作长度为1600mm的塑料吹塑薄膜辅机，其中F为辅机代号。

39.通常将挤出机的螺杆分成三段：加料段(又称固体输送段)、熔融段(称压缩段)、均化段(称计量段)。

①加料段作用:输送物料给压缩段和均化段，其核心是输送能力问题。其主要参数有螺旋升角、螺槽深度、加料段长度②熔融段作用：压实、熔融物料，使包围在塑料内的空气压回到加料口处排出（或经排气口排出），并改善塑料的热传导性能。其主要参数有压缩比、熔融段长度③均化段作用：将来自压缩段的已熔物料定量定压定温地挤到机头中去。均化段螺杆的重要参数：螺槽深度、长度。

40.常见新型螺杆主要包括分离型螺杆、屏障型螺杆、销钉螺杆、组合螺杆。

41.我国常用的螺杆材料有45钢、40Cr、氮化钢、38CrMoAL等。

42.螺杆螺纹的线数有单线、双线和多线；常见的螺杆螺纹的断面形状有矩形和锯齿形；常见的三段式螺杆有渐变型和突变型螺杆。

43.料筒和螺杆共同组成了挤出机的挤出系统。

44.料筒结构形式：整体式料筒、组合料简、双金属料筒、新型料筒结构。

45.评价螺杆性能的标准：①塑化质量②产量③名义比功率④适应性⑤制造的难易

46.描述挤出成型过程的参数有温度、压力、挤出速率、能量。

47.辅机一般均由以下5个基本环节组成：定型→冷却→牵引→切割→卷取(或堆放)。

48.挤出成型工艺流程原理图：

（1、机头 2、定型 3、冷却 4、牵引 5、切割 6、卷取(或堆放)）

49.塑料薄膜生产方法有压延法、挤出法、流涎法。其中挤出法又分吹塑法、狭缝机头直接挤出法。根据挤出物料方向的不同，吹塑薄膜工艺可以分为：上吹法、下吹法、平吹法。

50.塑料管材是挤出成型生产的主要品种之一，可分为两类：软质管材、硬质管材。对管材的定型装置按定径方法分外径定径法、内径定径法；前者又分内压定径法、真空定径法。冷却装置分水槽冷却和喷淋水箱冷却。牵引装置分橡胶带式、滚轮式、履带式。

51.双螺杆挤出机特点：①加料容易。②具有优异的排气性能。③具有优异的混合、塑化效果。④具有低的比功率消耗。⑤适用于难以加工的材料。

52.一般挤出机上的保护装置有两种方式：电气保护装置、机械保护装置。

53.挤出机的控制包括温度的测量与控制、物料压力的的测量与控制、转速的控制、过载保护和其他安全防

54.挤出机的加热方法有液体加热、蒸汽加热、电加热、远红外线加热。应用最多的是电加热，蒸汽加热很少应用。电加热又分电阻加热和感应加热。55.挤出机加料方式分重力加料、强制加料。

56.挤出机常用的传动系统一般由原动机、调速装置和减速装置组成。

57.塑料注射成型特点：①能一次成型出外形复杂、尺寸精确、表面质量很高的制品②生产率高，适应性强

③易于实现自动化。

58.注射机按主要部件排列形式可分：立式注射机、卧式注射机、角式注射机、多模注射机。

59.注射机的加工能力主要用注射量和合模力参数表示。

60.合模装置、注射装置、液压传动系统、电气控制系统。

*往复螺杆式注射机的组成P182.

图6-1 往复螺杆式注射成型机组成

(1、合模装置2、注射装置3、液压传动系统4、电器控制系统)

61.注射成型机型号规格的表示法我国允许采用注射量、注射量与合模力两种方法。

⑴注射量表示法

举例：XS-ZY-125;125——注射机的注射容量为125 ，

XS-ZY——X表示成型、S为塑料、Z为注射、Y为预塑式。（表示预塑式塑料注射成型机）

⑵合模力与注射量表示法

举例：SZ-63/50；63——注射容量为63，50——合模力为50×10kN

SZ——S表示塑料机械，Z表示注射机。

62.注射机的组成部分基本功能

63.注塑成型的一个工作循环工序有：塑料预塑、合模、注射、保压、制品冷却定型、开模顶出制品。

64.注射成型机的技术参数：注射量、注射压力、注射速度、注射速率与注射时间、塑化能力、锁模力、合模装置基本尺寸、

⑴注射量：注射机的螺杆或柱塞作一次最大注射行程对空注射时所能达到的最大注射量。

⑵塑化能力：单位时间内注射装置所能塑化的物料量。

⑶锁模力：注射机的合模装置对模具所能施加的最大夹紧力。

65.在一个成型周期中，要求模板的移动速度是变化的，即模板在合模时从快到慢，开模时由慢到快再转慢。

66.注射装置的主要形式有柱塞式、柱塞预塑式、螺杆预塑式和往复螺杆式。最常用的是往复螺杆式，其次是柱塞式。

67. 柱塞预塑式注射装置是采用两个柱塞式注射装置并联连接在一起的，一个用来完成塑料的加热塑化，另一个用来注射保压。

68.

69.注射螺杆型式：渐变螺杆、突变螺杆、通用螺杆。

70.喷嘴的类型有：开式喷嘴、锁闭型喷嘴、特殊用途喷嘴。

71.对注射机合模装置的基本要求：

①要有足够的合模力和系统刚性②要有足够的模具安装面积和启闭模具的行程，有一定的调节量③模板移动过程和速度应适合注射成型工艺的要求。

72.合模装置的形式按其实现锁模力的方式不同，可分液压式和液压—机械式。

73.塑料塑化状况的控制和调整，主要有：

⑴螺杆背压的调整⑵螺杆转速的调整⑶料筒温度的调整

74.全电动注射机的主体结构由注射装置、锁模装置和床身组成。

75.压延成型是指将基本塑化的热塑性塑料，连续地加进压延机辊筒的辊隙中，经过加热和滚压而加工成薄膜、片材等制品的一种成型方法。