[发明专利]高速精密压力机

说明书

技术领域

本发明用于金属或非金属的高速冲压加工领域，特别是一种高速精密压力机。

背景技术

高速精密数控压力机集机床制造技术高速精密冲压工艺与模具技术、自动控制技术、可靠性技术等关键技术为一体，具备自动、高速、精密三个基本特征，可完成板料的自动输送和板料的高效率精密加工，广泛应用于航空航天、汽车、发电设备、信息、家电等高科技领域。

对于普通压力机，由于其运动速度较低，惯性力较小，可以忽略不计，但对于高速压力机，由于其运转速度高，因高速引起的惯性力也就大，一般来讲，产生惯性力与转速的平方成正比。如果回转部件和往复运动部件不能达到动平衡，其惯性力的作用就变得相当明显，其对高速精密压力机将产生周期性的激振力，从而引起高速精密压力机的振动。另外不平衡的力最终将会作用机身上，这样运动部件与机身的摩擦力增大，由摩擦产生的热也增多，高速精密压力机在热的作用下产生热变形，也对其精度产生影响。不平衡的惯性力将使得滑块下死点动态性能急剧恶化，轻者影响机床的精度和模具的寿命，重者使机床无法正常工作。因此，必须给予足够重视，并采取相应措施加以平衡，以保证整机的稳定性(茅军，张晓阳.闭式高速曲柄压力机对称平衡的研究.金陵科技学院学报，2007，23(4)：4-7)。由此可以看出惯性力的平衡是高速精密压力机的关键技术。

高速精密压力机的力平衡技术是通过其平衡结构来体现的，现有的高速精密压力机力平衡结构主要有如下4种方式(1.赵升吨，张学来，高长宇，柳伟，张永.高速压力机惯性力平衡装置及其特性研究(一).装备，2005，4：27-30；2.赵升吨，张学来，高长宇，柳伟，张永.高速压力机惯性力平衡装置及其特性研究(二).装备，2005，5：14-20)：

(1)曲轴上反对称配置偏心块

在曲轴偏心的相反方向设置偏心平衡块，该偏心平衡块主要用来平衡曲柄连杆滑块部件所产生的旋转惯性力，这是一种最简单的不完全动平衡装置。由于曲柄转速不同，平衡块所能提供的离心力是不同的，因此采用这种动平衡装置的高速冲床在上模重量发生变化或者滑块行程发生改变的时候，平衡效果会变差。因此使用这种动平衡装置的高速冲床，大都行程不可调，上模重量变动也不大。

(2)反方向配置副滑块

这种平衡方式是在与主滑块对称的180度位置上布置一个平衡副滑块以及曲柄连杆零件，以抵消主滑块所产生的惯性力，这是一种较理想的不完全动平衡机构。工作时，工作滑块和平衡滑块的运动方向相反，从而起到了平衡工作部分的惯性力的作用。此种平衡结构主、副滑块作用机身导轨上的侧向力产生的力矩相互迭加，加大了机身的倾覆扭转振动，它也不能完全平衡工作部分曲柄连杆滑块机构的运动惯性力，只能控制力的振荡在允许范围内。这种动平衡装置在上模重量和行程长度发生变化时，将受到不利影响。对称方向设置副滑块的平衡机构应用的比较多。日本AIDA公司的一款高速压力机的动平衡机构属这种惯性力平衡原理，该高速压力机除了配置了副滑块的动平衡装置外，还有一个调节行程装置(通过上下调节支点的位置，以改变滑块上、下死点位置)；此外由于采用了合理的多杆传动机构，使得该压力机还具有比较好的低速锻冲急回特性。齐齐哈尔第二机床厂引进的舒勒公司SA系列也是采用这种动平衡机构取得了很好的效果。日本京利PDA-V系列及住友公司的高速压力机均采用这种动平衡方案。

(3)多杆配重平衡机构

这种平衡方式是设计特殊的滑块驱动装置，一般是多杆装置，其中一些杆的运动趋势和滑块的运动趋势相反，只要合理的配置这些杆的质量，就可以起到平衡惯性力的作用。台湾瑛瑜精密工业股份有限公司的HK-45二点式双肘节高速精密压力机的动平衡机构就是采用这种原理。由于合理配置了多杆传动机构，该压力机在工作过程中有低速锻冲急回特性，这样其在工作锻冲阶段滑块速度低，冲击振动噪声小，而同时具有急回特性，这样可提高加工精度和模具寿命。

(4)平衡摆块式

这种平衡方式采用了平衡杠杆方式，杠杆的一端接在高速压力机驱动机构的往复运动的铰接点上，杠杆的另一端接固定一个一定重量的平衡摆块，杠杆的支点固定在机身上。工作时，平衡摆块的摆动方向和滑块的运动方向相反，从而起到平衡惯性力的作用。由于该平衡方式的高速压力机也为多杆传动机构，在合理的配置下，该压力机还具有低速锻冲急回的良好锻冲特性。Schuler Gmbhl公司的一款下传动高速压力机和日本Kurimoto公司、AIDA公司都有采用这种惯性力平衡机构的高速压力机。