单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,南昌大学,材料成型与控制工程专业,【,材料成形设备,】,多媒体教学课件,南昌大学 材料成型与控制工程专业【材料成形设备】多媒体,材料成形设备,第一章 绪论,第二章 曲柄压力机,第三章 液压机,第四章 塑料挤出机,第五章 塑料挤出成型机,第六章 压铸机,第七章 其他成型设备,材料成形设备 第一章 绪论,第一章,绪论,一、成形加工在现代工业生产中的地位和作用,二、成形设备与成形工艺的关系,三、我国成形设备的发展概况和现状,四、成形设备的发展,趋势概述,五、学习本课程的目的与要求,第一章 绪论 一、成形加工在现代工业生产中的地位和作用,1,、成形生产,-,以模具为基本工具使制件获得所需的尺寸和形状。,成形包含两层含义：,成形,(Forming),：,在外界压力作用下，借助于模具，通过材料的塑性变形使坯料获得所需尺寸和形状。,一般指固态材料,成型（,Moulding):,在外界压力作用下，通过材料的流动填充获得模腔形状和尺寸一致的零件。,一般指液态、半液态材料,三要素：,外部作用力（设备）,材料性能（塑性、流动性）,模具（形状、尺寸）,一、成形加工在现代工业生产中的地位和作用,1、成形生产一、成形加工在现代工业生产中的地位和作用,2,、成形生产的特点,1,）生产效率高,2,）制件质量好（金属零件力学性能好；塑,料零件比强度和比刚度高）；,3,）节省材料；,4,）尺寸精度及性能稳定；,5,）易成形形状复杂的零件。,3,、成形加工的地位和作用,1,）产品量大、面广,与冲压与塑料成型为例,2、成形生产的特点,第一章成型设备绪论课件,第一章成型设备绪论课件,图,1-4,冲压成型生产线,图1-4 冲压成型生产线,注射成型,又称注塑成型,.,挤出成型,又称挤塑成型，是热塑性塑料的主要成型之一,压缩成型,又称压制成型。把上下模安装在压力机的上下模板之间，将塑料原料直接加入型腔内，将模具闭合，塑料在受热受压下充满型腔，固化定型后得到塑料制件,塑料制品加工行业,是近几年国民经济各行业中发展速度较快的行业之一，主要的成型方法如下：,注射成型又称注塑成型.挤出成型又称挤塑成型，是热塑性塑料的主,压注成型又称传递成型，是热固性塑料的主要成型,方法之一。它是将塑料粒料装入模具的加,料室内，在加热、受压下熔融的塑料通过,模具加料室底部的浇注系统充满型腔，然,后固化成型,固相成型使塑料在熔融温度下成型，在成型过程没,有明显的流动状态,多用于塑料板材的二次,成型加工，如真空成型、压缩空气成型和,压力成型等，原多用于薄壁制件成型，先用于制造厚壁制件,其它成型,吹塑成型、,压延成型、浇铸成型、滚塑成型、泡沫成型等,压注成型又称传递成型，是热固性塑料的主要成型,图,1-5,管材挤出生产线,图1-5 管材挤出生产线,图,1-6,德国阿博格,Allarounder-U,注塑机,图1-6 德国阿博格Allarounder-U注塑机,图,1-7,常见的塑料成型制品,图1-7 常见的塑料成型制品,可见，冲压与塑料成型是以金属板材和塑料为加工对象，制作各种各样的另件，广泛应用于汽车、电器、仪表、机床、建筑及五金等行业。,据不完全统计,a),锻压件：航空工业占,85%,；汽车工业占,80%,；,电器、仪表,工业占,90%,；农机、拖拉机工业占,70%,。,b),世界塑料产量前几十年几乎每,5,年翻一番，今后将持续发展，预计每,8,年翻一番。,可见，冲压与塑料成型是以金属板材和塑料为加工对象，制,2,）成形生产既是高新技术产业的一个重要组成部分，又是高新技术产业化的一个重要领域。,成形生产包括模具工业和设备制造业，模具工业产值已超出机床工业产值。,成形生产已成为现代工业的先进加工方法之一，是衡量一个国家产品制造水平的重要标志。,2）成形生产既是高新技术产业的一个重要组成,二、成形设备与成形工艺的关系,1,、成形设备的作用,-,为模具和被加工材料提供运动、能量和外力，并对其进行控制，实现成形生产。,成形设备是为各类成形工艺服务的，是成形生产两大主体（模具、设备）之一。,2,、设备与工艺的关系,1,）成形设备与成形工艺相互促进，相互制约，共同发展,*镁合金成形技术发展，促进压铸机的发展,*塑料气辅成形技术，出现了气辅成型注塑机,*液压胀形工艺，产生了胀形压力机和胀形生产线,*高速锤的诞生，产生了高速成形工艺,二、成形设备与成形工艺的关系,设备的特点与性能对,:,模具寿命,:,有导向、无导向、结构。,产品质量：,设备精度、强度、刚度。,生产效率：,多工位、高速、自动化程度、大型设备。,经济效益：,成本低、产品不变、降售价。,设备大：本身造价高、折旧高，电，压缩,空气，润滑油消耗大。,成形设备很大程度上决定了成形生产的规模和效率，成形工艺的稳定性，成形件的质量和经济性。,2,）材料、模具、工艺、设备构成一生产系统，它们之间相互作用，相互影响，共同完成成形生产任务。,设备的特点与性能对:成形设,3,、成形设备的种类,1,）按加工材料的类别分类,a,、金属成形设备：,锻压设备、铸造设备、轧钢设备,锻压设备分,8,类：,机械压力机（,J,），液压机（,Y,），自动鐓压机（,Z,），锤（,C,），锻机（,D,），剪切机（,Q,），弯曲校正机（,W,），其它（,T,）。,铸造设备分,10,类,b,、非金属成形设备：,塑料成型设备、橡胶成型设备、玻璃成型设备、陶瓷成型设备,.,3、成形设备的种类,塑料成型设备：模塑成型设备和压延机等。,模塑成型设备：挤出机、注射机、浇铸机、中空成型机、发泡成型机、塑料液压机以及与之配套的辅助设备等。,生产中应用最广的是挤出机和注射机，其次是液压机和压延机。,2,）按材料的变形特点分类,a,、体积成形设备：,挤压机、,自动鐓压机、锤、锻,机,b,、板料成形设备：,机械压力机、液压机、弯曲,校正机,C,、粉末,成形设备：,机械压力机、液压机,d,、液态,成形设备：,压铸机、注塑机、挤出机,塑料成型设备：模塑成型设备和压延机等。2）按材料的变,三、我国成形设备的发展概况和现状,成形设备的发展史已有,100,多年历史，我国只有几十年，大致可以分为三个阶段：,1,、解放初期到,20,世纪,70,年代末：,起步阶段,1,）成形设备拥有量迅速增长，约达,20%,；,2,）自行设计制造的设备种类大幅度增长；,3,）设计制造工作初步走向规范化、标准化、专业化道路；,4,）开展了基础理论、设计方法的研究，并应用于实践。,三、我国成形设备的发展概况和现状,2,、,20,世纪,70,年代末到,20,世纪,90,年代初：,快速发展阶段,1,）广泛引进消化吸收国外的先进技术，促进产品的更新换代，提高了产品的技术水平，发展了一批高性能、高水平的产品，加快了产品结构的调整；,2,）广泛开展科研工作，并将成果大量应用于生产，提高了产品的设计水平，取得显著技术经济效益；,3,）微电子技术、数控技术、计算机技术开始获得较为广泛的应用，研究出了一批技术水平高，产品质量好的产品；,4,）专业设备的品种、数量大大增加。,2、20世纪70年代末到20世纪90年代初：快速发展阶段,我国开发注射量,35Kg,锁模力,80MN,塑料注射机，广东东莞东华机械公司开发注射量,74Kg,注射机。浙江省宁波海天股份有限公司自行研制的塑料注射成型 机。,J92K-25,数控冲模回转头压力机,激光切割机、数控剪板机、数控板料折弯机、数控弯管机、数控碾环机等相继研制成功,DS048,型,600KN,高速自动压力机,1991,年济南铸锻所等八家在天水建成我国第一条板材柔性制造系统,我国开发注射量35Kg锁模力80MN塑料注射机，,长治锻压机床厂,DB275,数控弯管机,塑料成型设备朝微型化，超大型化，自动化发展,我国,0.5,克塑料注射机可生产,0.1,克塑件,济南第二机床,J471250/2000,闭式四点双动拉深压力机是我国目前吨位最大、水平最高的拉深压力机,天津锻压机床总厂,YT28-630/1030,双动薄板拉深压力机,济南铸锻所“压力机,CAD,系统开发应用”课题研究成果应用于压力机设计,长治锻压机床厂DB275数控弯管机,3,、,20,世纪中期以后：,高速发展阶段,1,）大型关键成套设备的设计制造能力明显提高；,2,）产品结构构成更为合理，品种规格增加，产品的可靠性和制造水平进一步提高；,3,）产品数控化、,柔性化程度和比例显著提高；,济南第二机床厂为长安汽车有限责任公司制造“压力机自动化冲压生产线”大幅度提高了产品质量和劳动生产力，解决了翻转、转位、定位、自动送、卸料等一系列关键技术。,经过,50,多年的发展，我国成形设备制造业已成为类别较为齐全完整的工业体系，已具有较强 的科研、开发、生产、销售能力，所生产的产品不仅能满足国内大部分需要，而且可以出口创汇。,3、20世纪中期以后：高速发展阶段,但是，,我国成形设备制造业与工业发达国家相比还有一定差距，主要表现在以下几个方面：,生产技术和工艺相对落后，设备性能和可靠性不高；,专用性强、技术含量高的少数产品满足不了需要；,成套连线技术装备进展缓慢；,数控设备品种少，产量低，性能不稳定；,构成比落后；,技术力量相对薄弱。,但是，我国成形设备制造业与工业发达国家相比还有,四、成形设备的发展,趋势概述,1,、机电一体化技术的研究与发展,1,）数控技术,a,、,数控成型设备将迅猛发展,日本会田公司,2000kN,冲压中心换模、换料、调整工艺参数只需,5,分钟。,全自动塑料制品液压机可实现自动配料，加热温度自动控制，压制规范预选，设备故障自动报警，制品质量自动检测。,b,、现有,成型设备的数控改造,2,）大力发展柔性制造系统,四、成形设备的发展趋势概述b、现有成型设备的数控改造2,2,、高速、高效、多功能型,1,）提高设备工作速度,美国,Minster,公司,250kN,、,2000,次,/,分超高速压力机；,National,公司高速冷镦机、,M12,四工位螺母冷镦机,250,件,/,分。,2,）缩短辅助时间，提高设备效率,快速更换模具（移动工作台、液压加紧机构、自动更换模具系统）,快速调整模具（滑块微调机构、工作参数存储及调用）,自动送卸料装置、操作机、机械手、工业机器人,2、高速、高效、多功能型,3,、微型与大型并重,塑料注塑机注射量已达,170kg,合模力达,150MN,200,万,kN,液压机的开发、,25,万,kN,的精冲液压机,美国克利林公司,60000kN,机械压力机,质量为,1/10000,克塑料注射成型设备,日本提出开发质量为,1/100000,克塑料注射成型设备,3、微型与大型并重,4,、高精度设备,1,）提高普通成型设备的精度,2,）开发精密成型设备,瑞士、德国、美国及日本生产的精冲压力机,5,、宜人化,1,）提高设备工作时的可靠性和安全性,2,）创造宜人的工作环境,降低噪音：德国舒勒公司自动冲槽机,1100,次,/,分，屏蔽后噪音由,99dB,降低为,83dB,减少振动,4、高精度设备,五、,学习本课程的目的与要求,任务：,讲述,常用成型设备的工作原理和特点、典型结构、设备性能、主要技术参数及选用原则。,基本要求：,1,）熟悉常用冲压和塑料成型设备的工作原理，掌握设备的工作过程、规格、技术参数和主要零部件的结构。,2,）掌握常用设备的用途，能够根据成型工艺和模具结构的要求，正确选择设备，设计模具，处理好模具和设备的关系。,3,）熟悉部分专用、先进和精密设备的工作原理、结构特点和性能，正确选用设备。,五、学习本课程的目的与要求,