壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)

滑塊行程是指滑塊從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的距離。對(duì)于曲軸壓力機(jī)來(lái)說(shuō)，滑塊行程是曲軸偏心距的兩倍，為定值。而對(duì)于偏心壓力機(jī)而言，因滑塊行程可以通過(guò)偏心軸和偏心套的相對(duì)位置調(diào)整，故為一定范圍內(nèi)的某值。選用壓力機(jī)時(shí)，應(yīng)使滑塊行程滿足工藝要求，便于制件進(jìn)出模具，滿足操作要求。

滑塊行程次數(shù)是指滑塊每分鐘從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)，然后再回到上止點(diǎn)，如此往復(fù)的次數(shù)。行程次數(shù)越多，壓力機(jī)的生產(chǎn)率越高。

滑塊行程可以是單動(dòng)或連續(xù)動(dòng)作的。在連續(xù)動(dòng)作時(shí)，通常認(rèn)為大于30次/min時(shí)，人工送料便很難配合好，因此，行程次數(shù)高的壓力機(jī)只要安裝自動(dòng)送料裝置，才能充分發(fā)揮設(shè)備的效能。

曲柄壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)有：公稱壓力、滑塊行程、行程次數(shù)、封閉高度等。

通用壓力機(jī)的公稱壓力是指滑塊滑動(dòng)至下止點(diǎn)前某一特定距離δ，或曲柄旋轉(zhuǎn)到離下止點(diǎn)前某一特定角度α?xí)r，滑塊上所容許承受的最大作用力。此處的特定距離稱為公稱壓力行程、額定壓力行程或名義壓力行程，此時(shí)的特定角度稱為公稱壓力角、額定壓力角或名義壓力角。

例如，J31-315壓力機(jī)的公稱壓力為3150KN，是指滑塊離下止點(diǎn)前10.5mm（相當(dāng)于公稱壓力角為20°）時(shí)，滑塊上所允許承受的最大作用力。

一般曲柄壓力機(jī)產(chǎn)生公稱壓力的行程僅為壓力行程的5%-7%，按我國(guó)原第一機(jī)械工業(yè)部的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：開(kāi)式壓力機(jī)的公稱壓力行程為3-15mm，閉式壓力機(jī)的公稱壓力行程為13mm。而在行程的中間點(diǎn)，壓力機(jī)僅為公稱壓力的40%-50%。

封閉高度是指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)上表面的距離。當(dāng)滑塊調(diào)整到極限位置時(shí)，封閉高度達(dá)到最大值，為最大封閉高度；相反，當(dāng)滑塊調(diào)整到下極限位置時(shí)，其封閉高度為最小封閉高度。二者差值為封閉高度調(diào)節(jié)量。

設(shè)計(jì)模具時(shí)要考慮壓力機(jī)的裝置高度。壓力機(jī)的裝模高度是壓力機(jī)的封閉高度減去工作臺(tái)墊板的厚度。同理壓力機(jī)有最大裝模高度和最小裝模高度，模具閉合高度要在二者之間。

壓力機(jī)除上述主要技術(shù)參數(shù)外，還要考慮工件臺(tái)面尺寸、滑塊底面尺寸、工作臺(tái)孔尺寸、模柄孔尺寸、喉口深度等參數(shù)。

1.工作臺(tái)面尺寸

工作臺(tái)面尺寸（前后×左右）和滑塊下表面尺寸（前后×左右）是與模架的平面尺寸有關(guān)的尺寸。

通常對(duì)于閉式壓力機(jī)，這二者的尺寸大體相同，而對(duì)于開(kāi)式壓力機(jī)，滑塊下表面尺寸則小于工作臺(tái)面尺寸。為了用壓板對(duì)模座進(jìn)行固定，這二者尺寸應(yīng)比模座尺寸大出必要的加壓板空間。

對(duì)于小脫模力的模具，通常上模座只是用模柄固定到滑塊上，這時(shí)，可不考慮加壓板空間。如直接用螺栓固定模座，則雖不用留出加壓板空間，但必須考慮工作臺(tái)面及滑塊底面上放螺栓的T形槽大小及分布。

2.工作臺(tái)孔尺寸

工作臺(tái)孔用作制件或廢料的排出，氣墊安裝及模具頂出裝置的放置。

3.模柄孔尺寸

沖模模柄尺寸應(yīng)和模柄孔尺寸（直徑×孔深）相適應(yīng)。大型壓力機(jī)無(wú)模柄孔，取而代之是T形槽，用螺栓來(lái)緊固上模。

4.喉口深度

喉口深度系指滑塊的中心線到機(jī)身的距離。它是開(kāi)式壓力機(jī)和單柱壓力機(jī)的特有參數(shù)。模具模柄至模具后邊緣面之距離應(yīng)在喉口深度尺寸的范圍內(nèi)，模具方能被安裝上機(jī)。

對(duì)于粉末冶金常用的液壓式和機(jī)械式壓力機(jī)，都要考慮壓制壓力、頂出力、脫模方式、工作臺(tái)面尺寸、行程、壓制方式、裝粉、生產(chǎn)效率等諸因素。

1．壓制壓力

1）在選用專用粉末成形壓力機(jī)時(shí)，必須使壓力機(jī)的額定壓力大于壓坯所需要的壓制力。一般來(lái)說(shuō)，壓制力為壓力機(jī)額定壓力的60%～85%較為合適（特別是對(duì)液壓式壓力機(jī)）二若使用額定醫(yī)力過(guò)高的壓力機(jī)，一方面末充分發(fā)揮設(shè)備的潛力，另外壓力控制的準(zhǔn)確性也降低。若使用額定壓力過(guò)低的壓力機(jī)，對(duì)延長(zhǎng)壓力機(jī)壽命不利。

2）在選用普通可傾壓力機(jī)時(shí)，需要結(jié)合壓坯的高度來(lái)考慮壓力機(jī)實(shí)際能達(dá)到的壓力．由于常用的機(jī)械壓力機(jī)（沖床）是為冷沖壓而設(shè)計(jì)的，其受力行程小。例如630kN雙柱可傾壓力機(jī)，實(shí)際達(dá)到的壓力P與滑塊行程s有關(guān)（圖1）。所謂630kN是指受力行程在8mm處的實(shí)際壓力，過(guò)早受力時(shí)（受力行程大于8mm），則實(shí)際壓力減小，而粉米冶金壓制的受力行程大，開(kāi)始?jí)褐茣r(shí)，所需要的壓力很小，隨著壓制過(guò)程的進(jìn)行，需要的壓力急劇上升。在這個(gè)過(guò)程中，消耗了壓力機(jī)一定量的動(dòng)能，因而實(shí)際達(dá)到的壓力要小于圖1所示的曲線。壓坯越高，實(shí)際壓力下降得越多。因此，壓坯的高度將受到限制。

2．脫出力及下模沖動(dòng)作裝置

（1）脫出力（頂出力）

脫出力是粉末成形壓力機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。制造廠在其壓力機(jī)的技術(shù)性能數(shù)據(jù)中列出額定頂出力（kN）。有些廠家將額定頂出力分成初始頂出力與持續(xù)頂出力。初始分離頂出力是將壓坯從成形位置頂出一預(yù)定距離（通常為0.79～12.7mm）；持續(xù)頂出力一般為初始頂出力的25%～50%，以避免壓坯脫模時(shí)裂紋的產(chǎn)生。壓制所需脫出力取決于壓坯與模沖、芯棒及陰模型腔側(cè)壁的接觸面積、模具材料、模具工作表面的表面粗糙度以及所用潤(rùn)滑劑的種類和數(shù)量等因素。

對(duì)于高密度、粉料中潤(rùn)滑劑少和側(cè)面積大（如齒輪或高度大）的壓坯，尤其要注意脫模力的問(wèn)題。

（2）下模沖動(dòng)作裝置

1）壓制直套類壓坯時(shí)（單模沖），由下缸機(jī)構(gòu)傳遞壓力機(jī)脫模力，確保壓坯脫模。

2）壓制多臺(tái)階面類壓坯時(shí)，有多個(gè)氣（油）缸或可增設(shè)斜楔機(jī)構(gòu)等，確保壓坯的成形和脫模。

3．陰模及芯棒動(dòng)作裝置

對(duì)于多功能的粉末成形壓力機(jī)，還具備多動(dòng)作的陰模及芯棒動(dòng)作裝置，以滿足復(fù)雜形狀壓坯成形及脫模要求。

（1）陰模動(dòng)作裝置

1）預(yù)壓裝置。用控制器控制陰模正確動(dòng)作，加上預(yù)壓（克服陰模自身重量）以阻止空動(dòng)。

2）保持裝置。在加壓過(guò)程中，上模沖下壓時(shí)，陰模在承受規(guī)定壓力之前不下降，亦稱為壓坯上下密度調(diào)整裝置。制造廠在其壓力機(jī)的技術(shù)性能數(shù)據(jù)中列出了陰模浮動(dòng)（擋塊）能力（kN）。

3）調(diào)節(jié)加壓裝置。調(diào)節(jié)加壓裝置適用于壓制多臺(tái)階面壓坯。上模沖下壓時(shí)，陰?？勺鐾瑯酉赂?dòng)作。當(dāng)需要時(shí)，可令陰模按照所需比例下降，并同時(shí)上下加壓，以保證壓坯各部分密度均勻。

（2）芯棒動(dòng)作裝置

1）通過(guò)氣缸來(lái)保證裝料時(shí)芯棒后到位（對(duì)薄壁壓件），以使模腔裝粉均勻。

2）通過(guò)氣缸來(lái)保證陰模浮動(dòng)，使壓坯（帶內(nèi)臺(tái)階面）內(nèi)部密度均勻。

3）通過(guò)氣缸來(lái)保證壓坯脫模時(shí)，芯棒后脫（或先脫），以防止壓坯產(chǎn)生裂紋。

3．其他因素

（1）生產(chǎn)效率

在保證壓坯成形質(zhì)量的前提下，機(jī)械式粉末成形壓力機(jī)生產(chǎn)效率高，在兩種壓力機(jī)都能壓制的情況下，中、小型規(guī)格的零件，采用機(jī)械式粉末成形壓力機(jī)更合適。對(duì)大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件，采用機(jī)械式粉末成形壓力機(jī)更合適。對(duì)要求密度均勻的大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件（各部位不允許有裂紋），宜采用液壓式粉末成形壓力機(jī)。

（2）安全裝置

壓力機(jī)制造廠應(yīng)提供正規(guī)的安全作業(yè)規(guī)程，并保證壓力機(jī)操作者在正常使用時(shí)不應(yīng)受到傷害等危險(xiǎn)。設(shè)備應(yīng)配有保證人身安全的裝置。比如光電感應(yīng)裝置，當(dāng)壓力機(jī)正常運(yùn)行中，一旦操作者不慎將手進(jìn)入模沖行程，壓力機(jī)應(yīng)立即停止，如圖2所示。

根據(jù)粉末成形特性，粉末成形壓力機(jī)一般應(yīng)滿足壓制力（上模沖裝置）、送料系統(tǒng)（裝料機(jī)構(gòu)）、成形和脫出行程、脫出力（下模沖及芯棒動(dòng)作裝置）等因素對(duì)沒(méi)備的要求，模具設(shè)計(jì)者應(yīng)了解這些因素（裝置），以便確定模具結(jié)構(gòu)。粉末成形壓力機(jī)的各種基本裝置的說(shuō)明見(jiàn)表4-1。

上模沖動(dòng)作裝置：1.單動(dòng)作時(shí)（單模沖），直接由上工作臺(tái)傳遞壓力機(jī)額定壓力，根據(jù)成形需要應(yīng)可調(diào)整

加壓、成形、后壓，保壓等動(dòng)作。2.多動(dòng)作時(shí)（多模沖），可以通過(guò)增設(shè)的氣缸（液壓缸），進(jìn)行驅(qū)動(dòng)多個(gè)上沖頭，以達(dá)到不同形狀壓胚成形要求。3.在加壓過(guò)程中，為防止粉末中空氣引起的壓坯裂紋及變形，應(yīng)有排除粉末中空氣的裝置。

裝料機(jī)構(gòu)：1.供料系統(tǒng)。一般由儲(chǔ)存料倉(cāng)、輸送軟管、送料靴及驅(qū)動(dòng)與振動(dòng)裝置組成。2.過(guò)量裝料機(jī)構(gòu)?？梢员日?guī)填充量多填充一些粉末，壓制前能夠充填到模腔的各個(gè)部分。3.欠料裝料機(jī)構(gòu)。送料靴加料完畢退后，使陰模略微上升，防止開(kāi)始加壓時(shí)模腔內(nèi)粉末泄漏影響壓坯密度。

陰模裝置：1.預(yù)壓裝置。用控制器控制陰模正確動(dòng)作，加上預(yù)壓以（克服自身重量）阻攔空動(dòng)。2.保持裝置。在加壓過(guò)程中，上模沖下壓時(shí)，使陰模在承受規(guī)定壓力之前不下降（稱壓坯上下密度調(diào)整裝置）。3.調(diào)節(jié)加壓裝置。上模沖下壓時(shí)，陰?？勺魍瑯酉赂?dòng)作。當(dāng)需要時(shí)，可令陰模按需比例下降，并同時(shí)上，下加壓，以保證壓坯各部分密度均勻。

下模沖動(dòng)作裝置：1.單模沖時(shí)，由下缸傳遞壓力機(jī)穩(wěn)定脫模壓力，確保壓坯脫模。2.多模沖時(shí)，由氣缸（或液壓缸），斜楔機(jī)構(gòu)來(lái)確保壓制多臺(tái)階面壓坯的成形及脫模。

芯棒動(dòng)作裝置：1、通過(guò)氣缸（或液壓缸）來(lái)保證芯棒裝料后到位（對(duì)薄壁件時(shí)），以使模腔裝粉均勻。2、通過(guò)氣缸（或液壓缸）來(lái)保證芯棒浮動(dòng)，使壓坯內(nèi)部密度均勻。3.通過(guò)氣缸（或液壓缸）來(lái)保證脫模時(shí)，芯棒后脫（或先脫）以防止壓坯裂紋。