②肘杆式壓力機的標稱壓力僅產生在滑塊離下死點前2~3mm的很小範圍內,這種壓力機僅適用於反擠壓高度很小及橫向變形程度很大的有色金屬。
③油壓機具有均勻的工作速度,在離下死點前很長一段行程內,保持平穩的標稱壓力。在擠壓開始時,模具和坯料接觸的速度也較小,因此模具的壽命也較高。若擠壓過程中發生超載情況,油壓機有安全閥,所以也很安全。油壓機還具有另一個優點,即頂料行程可以很長,特別適合於擠壓行程長的零件,不像通用機械壓力機滑塊行程一般都較小,擠壓長零件時不容易頂件。油壓機的缺點是生產率很低,下死點難以控製,自動送料不如機械壓力機那樣容易實現;但油壓機的結構簡單,小型油壓機製造也快。目前有很多零件是用油壓機進行擠壓,在生產批量不大的情況下,這種設備還是合適的。
表明,壓力是隨著曲柄轉角α1或行程大小的改變而變化的,因此又稱壓力機許用負荷圖。當我們進行擠壓或衝裁等工序時,最大擠壓力或衝裁力必須在圖示曲線以下,不得超越許用負荷曲線之上。
為衝裁、彎曲和擠壓等工藝的變形力曲線和通用壓力機的許用負荷圖。從圖中可以看出:通用曲柄壓力機適用於衝裁、壓印、彎曲和工作行程很短的擠壓等工序,不適宜行程長的擠壓和深拉深,如果要進行這些工序,就可能產生的現象,即最大擠壓力超過了許用壓力曲線,這是必須防止的。所以選擇通用機進行擠壓加工時,不僅要考慮到最大擠壓力,還要注意它們的行程長短,擠壓力較小而擠壓行程很長的工件照樣會使壓力機超載,在通用壓力機上擠壓時要特別注意。
9.4.3擠壓設備的選用
9.4.3.1常用擠壓設備的分類
9.4.3.2擠壓設備的比較及選用
(1)機械壓力機與液壓機的比較及選用
1)行程次數機械壓力機的行程次數較大,一般為20~50r/min,因而生產率較高;而液壓機行程次數小,目前有些液壓機在加了自動上下料裝置及加大功率後也達到了30r/min。
2)工作行程機械壓力機的工作行程是有限的,一般為5~100mm;液壓機能在全行程上以標稱壓力工作,工作行程長,且速度及行程均可調節,比較方便,並能在下死點保壓,減少回跳,以提高工件尺寸精度。
3)安全問題機械壓力機操作不當時,容易發生超載;而液壓機不存在超載問題,比較安全。
4)自動化機械壓力機實現上料、下料自動化比較容易;而液壓機要稍麻煩一些。
5)工作行程限位問題機械壓力機下死點位置是固定的;而液壓機則需另外加限位裝置,以保持下死點位置,目前有些液壓機自身裝置了電控的限位裝置來保證下死點的位置。
6)驅動功率問題機械壓力機可用飛輪來儲能,工作行程時飛輪釋放出能量;液壓機雖也能裝上蓄勢器儲能,但比較麻煩,大多數是用油泵直接驅動油缸的傳動方式,這樣,為了達到一定的速度及生產率,所需的電動機功率就比較大。
7)日常維護費用液壓機使用時日常維護費用比機械壓力機高。
總的來說,機械壓力機與液壓機各有優缺點,使用時要合理選擇。一般工件要求行程特別長,生產批量不太大,生產率要求不太高,或噸位要求比較大時,應選用液壓機比較合適。此外,液壓機做試驗設備是相當理想的。在生產批量大、生產率要求高,而機械壓力機工作行程也能滿足要求時,應盡量選擇機械壓力機為好。
(2)各種機械壓力機的比較及選用
目前國內生產的冷擠壓機按結構形式大致可分為三種,即曲軸式(或偏心式)、肘杆式及拉杆式,其傳動原理。
1)滑塊運動速度肘杆式及曲軸式的滑塊運動速度各有其變化規律表示了它們的速度及行程曲線(拉力肘杆式與肘杆式相似)。由圖可知,從擠壓速度來說,肘杆式壓力機比曲軸式好,肘杆式壓力機在工作行程中(下死點前)速度較低。而曲軸壓力機滑塊速度是按正弦曲線變化的,在開始擠壓時速度較大,這樣導致衝擊較大,會影響模具的壽命。
為兩種壓力機在滑塊行程相同時的行程曲線,由圖可以比較兩者對工件的加壓時間。設工件擠壓行程為5mm,肘杆式壓力機在曲軸轉角為140°時即開始接觸工件,而曲軸壓力機要到165°左右才開始加壓,所以肘杆式壓力機的加壓時間較長。
2) 壓力與扭矩為三種壓力機的壓力P與扭矩M之間的關係。如標稱壓力均發生在距下死點4mm處,曲軸壓力機標稱壓力與扭矩之比P/M為0.58,肘杆式為0.8,拉力肘杆式為0.9,亦即在相同傳動扭矩的情況下,曲軸壓力機的標稱壓力僅為肘杆式的73%和拉力肘杆式的65%。因此,在同樣標稱壓力及工作行程下,肘杆壓力機的傳動扭矩比曲軸式的小。