螺旋压力机是介于模锻锤和热模锻压力机之间的一种锻压设备。飞轮、螺杆和滑块组成压力机的运动部分,螺母紧固在机身的上横梁中。螺杆和螺母组成螺旋副。当外界传动机构驱使飞轮和螺杆在螺母中转动时,螺旋运动转换为滑块沿着机身导轨做上下往复直线运动。如在滑块底面和工作台上安装模具,便可进行模锻工作。外界传动机构驱使飞轮加速旋转时,能量传递给飞轮,当滑块上模接触锻件时,飞轮已经加速到一定的转换,积累了很大的能量,螺旋压力机就是利用预先积累于飞轮的能量来进行模锻,使锻件获得所需要的变形,直至模锻变形结束,飞轮所积蓄的能量全部释放,转速急剧地减小直至停止转动。
根据外界动力的传递方式不同,有不同结构型式的螺旋压力机,例如:依靠摩擦传动的摩擦螺旋压力机、依靠液压传动的液压螺旋压力机等。螺旋压力机通用性强,在模锻生产中应用较广泛。
螺旋压力机具有以下工作特性。
(1)螺旋压力机在工作过程中具有冲击作用,滑块行程还不固定,这是锤类设备的工作特性;另一方面,螺旋压力机又是通过螺旋副传送能量,在毛坯产生变形的瞬间,滑块和工作台之间所受的力,由压力机的封闭框架所承受,形成一个封闭的力系,因此又具有压力机的工作特性。
(2)行程次数较少,打击速度较低。螺旋压力机是通过具有很大惯性的飞轮的反复启动和制动,把螺杆的旋转运动变为滑块的往复直线运动,因此每分钟行程次数和打击速度受到限制。摩擦压力机每分钟的行程次数为9~40次,形成速度为0.5~1.0m/s;液压螺旋压力机每分钟行程次数为20~70次,行程速度为1.5~3.0m/s。
(3)螺旋压力机与锻锤相比,没有沉重而庞大的砧座,也不需要蒸汽过滤和大型空气压缩机等辅助设备。与热模锻压力机相比,制造成本低,维修简单。从基建、动力消耗和维修三方面来看,螺旋压力机是这三种设备中费用最低的。
(4)螺旋运动的螺杆和往复直线运动的滑块间是非刚性连接,承受偏心载荷的能力差。打击力不易调节,生产率较低。
在各种螺旋压力机中,摩擦压力机的结构最为简单,设备投资小,为中小锻压企业所青睐。但是摩擦压力机采用摩擦传动,能量损失较大,传动效率低,一般为中小型设备。我国常用的摩擦压力机是双盘式摩擦压力机,我国目前制造的摩擦压力机达到2500t。
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