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高速精密自動沖床運轉慣性力的消除方法


高速精密自動沖床運轉慣性力的消除方法
  高速冲床运转时由曲柄连杆滑块机构所产生的惯性力比普通型冲床的惯性力大得多,该惯性力使高速冲床产生了振动噪声污染,并降低其冲压精度,因此,对高速冲床进行惯性力的平衡是极其重要的。
  经细致研究,晋志德人发现高速冲床惯性力是通过作用于曲轴支承端处的垂直力、水平力和作用于滑块导轨面上的力而使冲床产生的振动。通常,惯性力振幅超过滑块重量的20倍,因而垂直惯性力比冲床整机总重量大,这么巨大的惯性力,对冲床的正常冲压生产可产生极为严重的影响,必须采取相应的惯性力平衡措施。
  为降低惯性力并提高惯性力的平衡效果应尽量减小回转部分及往复运动的质量,由于滑块的高速往复运动是惯性力的主要来源,因此,在保证强度的同时,将滑块的质量设计的尽量小(如中间钻孔、采用高强度低密度合金如轻合金铸铝滑块等);采用双曲轴双点或四点的传动方式;采用先进的、可调性高、维修简便的动态平衡装置。
  高速精密自動沖床由于惯性力太大,采用气动平衡缸时其尺寸过于庞大,滑块速度过高其气动密封圈无法承受,气动平衡缸的上下腔需要频繁进排气,没有合适的气动阀能满足此过快的换向频率,因此,在高速冲床上不宜采用气动平衡缸形式的惯性力平衡方式。
  曲轴上配置偏心块结构用在双曲轴双点或四点传动方式的高速冲床上,可取得良好的平衡效果,因此,这是高速冲床上采用最广泛的惯性力平衡方式。
  高速冲床上的惯性力平衡机构的运动趋势必须和滑块的运动趋势相反,这样才能起到良好的平衡效果,尽量采用对称机构(如多点<双点、四点>机构)。这样在滑块运动相垂直的方向上惯性力就可以在系统内部相互抵消,不会引起高速冲床的扭转摆动。
  对于一个既定的惯性力平衡机构,必须对影响惯性力平衡效果的各个因素(如各部件的尺寸、质心、支点的位置等)进行优化设计,才可能得到良好的惯性力平衡效果。
  高速精密自動沖床惯性力平衡机构的实质是将冲床的惯性力的振荡范围减少到一定范围内,而不是完全的平衡,平均的稳定不变的某个力将和其自重共同叠加后作用于其减振阻尼基座上。
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