复合材料液压机
- 格式:doc
- 大小:718.50 KB
- 文档页数:6
如何选择液压机只有真正理解冲压、落料和深拉延的定义,才能决定是否选用液压机。
落料是通过对板材进行切割、剪切、冲裁,使之成为我们所需要的形状,材料可以是单张的薄板或是连续步进的长条板。
冲压可以理解为落料,但还包括成型、弯曲、翻边、冲孔等工序。
在落料的基础上加上上述加工类型,压机可以称为成型压机。
深拉延是指将落料件定位在模具内,当压机进行冲压时,压边圈控制金属流动形成空腔工件的过程。
一般所说的深拉延是指拉延部分或凹陷部分的深度超过其直径的1/2的工件。
一般而言,机械压力机结构简单、生产节拍快、效率高,适于大批量、较简单的落料成型加工。
而液压压力机适用于中小批量生产,有JIT要求的,形状多变的,对滑块的速度,压力,位置要求较精确的,根据订单加工的生产模式。
落料现在,生产率要求较低,中小尺寸件的落料一般使用液压机,其生产节拍一般不会超过20-40件每分钟。
依据工件的尺寸、压力负载(对中或偏心)以及成型方式决定压机的结构是C形框架,双柱还是四柱压机,其机身结构必须能承受落料时引起的冲击振动。
C形单柱压机在冲压时会使角波模偏斜,四柱压力机其力的作用点运动的轨迹与其几何中心发生偏斜,而双柱压力机结构稳固,动作精确,极少有偏斜,适合偏心载荷加工。
设计者经常将落料压机的重量设计成比标准配置重一倍,以提高其坚固性,减少落料的冲击影响。
符合以下要求的落料工序,使用液压机较理想。
◆生产节拍较慢加工小件(1-2英寸)时节拍为60spm;加工大件(3-15英寸)时节拍为30-40spm。
◆程序设置较复杂的对于产品类型多样化的,往往需要复杂的程序设置,用液压机易于设置。
◆ JIT部件更换频率较高有这种要求时,使用液压机可以快速更改设置。
◆设置难度大的只有了解滑块行程范围及压力控制的调节是否满足加工要求,才能发现使用液压机的好处。
设计压机时,设置了行程范围的,应选择液压机。
同样,液压机设置预压也很简单。
预压用以抵消工件重量或急停的冲击。
复合材料模压成型工艺与应用技术【摘要】随着复合材料生产水平和成型效率的提高,在各行各业已经取得了广泛的应用。
通过分析SMC、WCM、PCM三种模压成型工艺的工艺特点和关键技术,对三种高效率成型工艺的应用场景进行了对比。
总结而言,通过结构统型扩大单件产量需求,采用高效率模压成型工艺实现自动化生产,将进一步降低复合材料部件的制造成本。
【关键词】复合材料;高效率;低成本;模压成型1.引言以碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等为代表的纤维增强复合材料,具备高比强度、高比模量、高耐候的优异特性,是目前最理想、应用最广泛的轻量化材料之一。
随着国内复合材料生产水平的提高以及成型效率的提升,复合材料越来越广泛地被各行各业接受。
在很多应用场景下,复合材料结构全生命周期的应用成本或低于金属结构。
面对汽车、风电、轨道交通等大批量应用场景,生产效率对成本的影响尤为关键。
复合材料的成型工艺为重要环节,高效低成本成型工艺的应用将直接降低部件的生产制造成本。
复合材料模压成型工艺是典型的高效成型工艺之一,具备以下优势:1.生产效率高,便于实现专业化和自动化生产;2.产品尺寸精度高,可重复性好;3.制品的内应力很低,且翘曲变形也很小,机械性能较稳定;4.表面光洁度高,无需二次加工;5.可在一给定的模板上放置模腔数量较多的模具,生产率高;6.原材料的损失小,不会造成过多的损失(通常为制品质量的2%-5%);7.能一次成型结构复杂的制品;8.模腔的磨损很小,模具的维护费用较低。
同时模压成型也存在一定的不足:1.不适用于存在凹陷、侧面倾斜等的复杂制品;2.在制作过程中,完全充模存在一定的难度;3.模具制造较为复杂,投资较大;4.产品尺寸受压机限制,一般只适合制造中小型复合材料制品。
复合材料模压成型工艺类型很多,本文主要对三种高效率复合材料模压成型工艺技术及其应用场景进行分析。
1.复合材料高效率模压成型工艺复合材料模压成型工艺在各种成型方法中占有十分重要的地位,其优势在于成型异形制品的高效率、高可重复性制造。
第5期收稿日期:2023-04-10;修订日期:2023-05-14作者简介:秦永红(1998—),女,硕士,主要从事机械结构设计方向研究。
E-m ai l :1963077963@通信作者:严建文(1967—),男,教授,博导,享受国务院政府特殊津贴专家,公司董事长,从事高端装备制造及工艺、复杂尖端制造等研究。
E-m ai l :201474785@0引言目前,复合材料的模压工艺均采用三梁四柱结构液压机,不仅制作成本高、结构冗余、总高度过高、抗偏载系统薄弱或未设有抗偏载系统,使压制出的零件厚度不均匀。
国内双梁结构液压机的研发处于新兴阶段,尚未涉及到活动横梁高度调节问题,使压机无法适应复合材料模压工艺生产线模具高度不同需要活动横梁压制高度不同的情况。
本文根据复合材料压制工艺特性,设计一种双梁四柱的新型液压机结构,此结构活动横梁能配合不同模具高度调节位置,具有上下两个抗偏载系统。
1双梁液压机结构1.1液压机主要技术参数双梁液压机主要技术参数如表1所示。
1.2双梁液压机结构设计如图1所示,整机主要由活动横梁、底梁、栅格立柱、工作缸、调平缸、柱塞推梁缸、安全锁定装置、导向系统、压缩工作台等重要部件组成[1]。
机身结构件采用钢板焊接结构。
其中整体框架不同于传统复合材料液压机在于满足液压机强度、刚度要求的情况下,简化掉上横梁结构。
该液压机以立柱作为连接机架,四根立柱的顶部共同安装有活动横梁,活动横梁与四根立柱的交汇处均设有安全锁定装置,底梁的中部固定连接有主油缸,底梁上位于主油缸的四周两两对称固定连接有四个调平油缸。
通过设置对安全锁定装置上安装架活动横梁柱塞推梁缸栅格立柱下安装架调平缸导向系统压缩工作台工作缸锁紧螺母底梁图1双梁四柱液压机结构模型表1双梁四柱液压机主要技术参数项目双梁液压机单位公称力5000kN 液体工作压力24M Pa 工作缸压力1500kN 调平缸压力4×900kN 柱塞推梁缸压力4×600kN5000kN 双梁式复合材料液压机结构设计与有限元仿真秦永红1,严建文1,2,董娜2,李贵闪2,刘琼1,杨晨1,王海明1(1.安徽理工大学机械工程学院,安徽淮南232000;2.合肥合锻智能制造股份有限公司,安徽合肥230601)摘要:为解决复合材料三梁四柱液压机结构轻量化与成形工艺零件厚度不均匀问题,设计一台5000kN 新型双梁双抗偏载结构的液压机。
复合材料设备复合材料是一种由两种或两种以上的材料组合而成的新材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。
复合材料设备是用于制造、加工和检测复合材料制品的设备,是复合材料工业的重要组成部分。
本文将就复合材料设备的分类、特点和应用领域进行介绍。
首先,复合材料设备可以根据其用途和功能进行分类。
常见的复合材料设备包括预浸料生产设备、压制设备、模具、自动化生产线、检测设备等。
预浸料生产设备主要用于生产预浸料,包括树脂浸渍、纤维预浸料等。
压制设备用于将预浸料进行成型和固化,通常包括压力机、热压机等。
模具是用于成型复合材料制品的工具,可以根据产品的形状和尺寸进行定制。
自动化生产线可以实现复合材料制品的连续生产,提高生产效率和产品质量。
检测设备用于对成品进行质量检测,包括力学性能测试、表面质量检测等。
其次,复合材料设备具有以下特点。
首先,复合材料设备通常需要具备高温、高压、精密控制等特殊条件,以确保复合材料制品的质量和性能。
其次,复合材料设备的制造和维护技术要求较高,需要具备一定的专业知识和技能。
再次,随着科技的发展,复合材料设备也在不断更新换代,新型设备通常具有更高的自动化程度和生产效率。
最后,复合材料设备的应用领域非常广泛,涉及航空航天、汽车制造、建筑材料、体育用品等诸多领域。
最后,复合材料设备在各个行业中发挥着重要作用。
在航空航天领域,复合材料设备被广泛应用于飞机、航天器等制造中,以降低结构重量、提高飞行性能。
在汽车制造领域,复合材料设备可以用于制造车身、发动机零部件等,以提高汽车的燃油经济性和安全性。
在建筑材料领域,复合材料设备可以制造各种新型建筑材料,具有较好的耐候性和耐久性。
在体育用品领域,复合材料设备可以制造高性能的运动器材,如高尔夫球杆、网球拍等,以提高运动员的竞技水平。
综上所述,复合材料设备是现代工业中不可或缺的重要设备,具有广泛的应用前景和市场需求。
随着科技的不断进步和创新,复合材料设备将会不断发展和完善,为各个行业的发展和进步提供有力支持。
四柱液压机技术参数及其应用四柱液压机,也被称为四柱液压压力机,是一种常见的液压成形设备,广泛应用于金属加工、塑料成型、压制、拉伸、弯曲等工艺。
下面将详细介绍四柱液压机的技术参数以及其在不同领域的应用。
### 技术参数:#### 1. **压力(Tonnage):**压力是四柱液压机最基本的技术参数之一,通常以吨(Ton)为单位表示。
它代表了液压机能够施加的最大压力,决定了其适用于加工的材料种类和厚度。
#### 2. **行程(Stroke):**行程是指液压缸活塞的位移范围,通常以毫米(mm)为单位。
行程的长度影响着液压机的加工深度,因此在选择液压机时需要根据实际加工需求来确定。
#### 3. **开口高度(Daylight Opening Height):**开口高度是指在液压机关闭状态下,工作台与滑块之间的最大垂直距离。
这个参数决定了液压机能够容纳的工件尺寸,因此在选择液压机时需要根据工件尺寸来确定开口高度。
#### 4. **工作台尺寸(Bed Size):**工作台尺寸是指液压机工作台的长度和宽度,通常以毫米为单位。
工作台尺寸决定了液压机能够处理的工件大小范围,因此在选择液压机时需要考虑工作台尺寸是否符合生产需求。
#### 5. **下压速度和回程速度(Down Speed and Return Speed):**下压速度指的是液压机滑块下降的速度,回程速度指的是滑块返回的速度。
这两个参数的控制对于不同的加工工艺和材料是至关重要的,可以通过调节液压系统的流量和压力来实现。
#### 6. **主电机功率(Main Motor Power):**主电机功率是指液压机主要驱动电机的功率,通常以千瓦(kW)为单位。
这个参数直接影响了液压机的工作效率和能耗,需要根据实际生产需求来选择合适功率的主电机。
#### 7. **控制系统(Control System):**液压机的控制系统包括了操作界面、控制器和传感器等组成部分。
复合材料液压机复合材料液压机是一种应用于复合材料制造过程中的关键设备,它具有高效、精确、稳定的特点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶建造等领域。
复合材料液压机的工作原理是利用液压系统提供的压力来对复合材料进行成型和固化,从而实现复合材料制品的生产。
本文将介绍复合材料液压机的结构和工作原理,以及其在复合材料制造中的应用。
复合材料液压机通常由液压系统、加热系统、压力系统和控制系统等部分组成。
液压系统通过液压泵将液压油输送到液压缸中,产生压力来对复合材料进行成型。
加热系统则通过加热板对复合材料进行加热,提高其流动性和固化速度。
压力系统则用来调节液压机的工作压力,确保成型过程中的压力稳定。
控制系统则对整个液压机进行监控和调节,以确保成型过程的精确性和稳定性。
在复合材料制造过程中,复合材料液压机起着至关重要的作用。
首先,它能够提供高压力,使得复合材料在成型过程中能够充分填充模具,并保持良好的成型形状。
其次,通过加热系统的加热作用,复合材料可以在较短的时间内达到固化温度,从而提高了生产效率。
此外,复合材料液压机还能够通过控制系统实现对成型过程的精确控制,保证复合材料制品的质量和稳定性。
除了上述优点外,复合材料液压机还具有结构简单、维护方便、使用寿命长的特点。
其结构简单使得操作人员能够快速上手,而维护方便和使用寿命长则能够降低生产成本,提高生产效率。
总之,复合材料液压机作为复合材料制造过程中的重要设备,具有高效、精确、稳定的特点,为复合材料制造提供了有力的支持。
它的结构和工作原理使得复合材料在成型过程中能够保持良好的成型形状,提高生产效率,保证制品的质量和稳定性。
因此,复合材料液压机在航空航天、汽车制造、船舶建造等领域有着广泛的应用前景,将为相关产业的发展提供有力支持。
复合材料液压机
一、整线工程介绍
用于SMC、BMC、DMC、GMT、D-LFT、G-LFT等热固性、热塑性复合材料的模压成型。
该类制品广泛应用于船舶汽车、建筑石化、能源建材、电力电器、电子通讯、轨道交通、航天航空等领域。
具有高效、高配、高可靠性及低能耗等特点。
二、全自动长纤维增强热塑性复合材料(LFT-D)模压生产线介绍
LFT-D(Long-Fiber Reinforce Thermoplastic Direct)中文译为直接在线长纤维增强热塑性复合材。
海源机械于2012年研发成功国内首条具有自主知识产权的LFT-D生产线,它不仅打破了行业的垄断,而且具有完全的自主知识产权和创新:不仅填补了我国热塑性复合材料成套自动化装备的空白,而且为中国汽车工业轻量化和热塑性复合材料汽车零部件的发展提供了有力的装备保障,满足了汽车工业对复合材料零部件大批量、低成本和高质量的市场需求。
1、工艺
2、技术应用领域广泛
——可在线调整材料组成,真正实现连续化生产——玻璃纤维长度可调,应对多种类零部件生产——纤维长度分布更加均匀,特别是复杂零部件——流动性大幅提高,表面质量更为突出
——生产效率高
——优化设计的整线技术降低了输送螺杆磨损
在汽车工业中,由于长纤维增强热塑性复合材料不仅密度低(1.1~1.4g/cm3),而且具有很好的力学性能,其拉伸强度、弹性模量、冲击韧性、耐热性和耐蠕变性能均明显优于短纤维增强的热塑性塑料,特别是其抗冲击性能高而通常被设计用于汽车的结构件和半结构件,如:前、后吸能保险杠,前端模块骨架,仪表台骨架,前、后座椅骨架,车门模块骨架,备胎仓,电池箱以及车身底部护板和隔声罩等。
近年来,还有些汽车的后举门内结构板和踏步板都有选用LFT-D材料制成,其应用得到了不断的创新和拓展。
除汽车工业外,LFT-D模压技术还广泛应用于机械、建筑、体育娱乐、电气电子、物流和园艺等各个工业、民用领域。
3、成本优势明显
——原材料和物流成本显著降低
——原料和模具快速更换,省工、省时
——启动消耗可控
——万元产值能耗降低50%
——全过程一次加热,成本降低,提高了制品强度
——废料回收更加容易(GMT/LFT)
汽车工业由于轻量化和可回收的要求,越来越多地使用轻质、高强且可循环使用的热塑性复合材料来生产汽车零部件,而且通常由GMT(玻纤毡增强热塑性片材)和LFT-G(长纤维增强热塑性复合材料颗粒料)来实现。
但这两种工艺均为二步法工艺,即先制成半成品(板材或粒料),再通过模压或注塑工艺制成零件,成本相对较高。
LFT-D模压技术可以降低成本,减少生产、转运和半成品存储的费用。
这是一种先进的一步法生产工艺,其主要特点是,将玻璃纤维粗纱直接连续地送入聚合物熔体中,然后按需裁切压制成型。
根据欧洲资料介绍,用LFT-D模压技术生产大型结构件要比GMT材料压制成型的零部件价格便宜40%~50%,比LFT-G粒料注射成型的零部件价格便宜30%~40%,这也是LFT-D模压技术在欧美得到快速发展的主要原因。
采用一步法工艺不但可使成本明显下降,提高了经济效益,还由于减少了一次加热塑化过程,使材料的热应力降至最低,可获得很好的流动特性以及一致的玻纤含量。
4、大批量
LFT-D模压技术是长纤维增强热塑性复合材料,热塑性树脂的聚合反应通常在复合材料成型之前已完成,模压工艺过程仅仅是一个加热熔融变形、冷却固结定型的一个物理变化过程,其成型周期一般为20~60 s。
海源机械开发成功的全自动LFT-D模压生产线生产效率高,其年生产能力达到60万~70万件,如采用一机双模的话,还能使产量翻番,不仅满足了汽车工业大批量生产的需要,还大大降抵了制造成本(如图所示)。
图海源全自动LFT-D模压生产线满足大批量工业化生产
5、灵活通用
LFT-D模压技术的另一大优点是材料可设计,充分体现了灵活、通用且自由度大的优势。
LFT-D模压工艺可以满足材料配方完全适配使用的要求,材料的选择不再受半成品材料供应商的限制,纤维的种类、长短、含量和基体树脂组成均能按制品的技术要求进行自我调整,真正可以做到制品的性价比最佳。
除此之外,海源机械全自动LFT-D模压生产线理论上还是一条特别的通用生产线,针对不同成型零件要求规定的使用材料,可在压模之前直接由在线确定的原材料混合配制,原材料既可以是玻璃纤维也可以是碳纤维、硼纤维、Kevlar纤维、芳纶纤维或天然植物纤维等;既可以是聚丙烯树脂也可以是聚酰胺、聚乙烯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯硫醚或聚醚醚酮等各种热塑性树脂;各种添加剂,如色母粒料、滑石粉、碳酸钙或白垩粉等均可以添加以实现配色、影响成本和流动性等。
6、再循环
随着各国汽车工业对环保的重视和政策法规的制定,汽车生产的绿色环保也日益提上议事日程。
海源机械全自动LFT-D模压生产线不仅生产绿色环保的制品,还提供了可进一步实现经济和环保的再循环通道。
通常在生产工序中会产生废料,零部件完成寿命周期后拆卸的废料也需回收,在海源机械全自动LFT-D模压生产线上,专门设计了供LFT回料再循环利用的通道,将废料粉碎成6~10 mm的粒料,通过一套附加的自动送料和计量装置再送进到双螺杆挤出机中,最大回收废料添加量可达挤出机产量的20%,而对制品的性能没有影响,真正实现了废料回收再循环,100%无废料的绿色环保生产。
三、全自动玻璃纤维毡增强热塑性复合材料(GMT)模压生产线介绍
1、海源GMT工艺
2、GMT生产线特点
——三阶式分段加温(国内首创)
——一阶快速升温,二(三)阶持续加温,最后一阶保温——提高了效率,片材热分解少
——采取自动上料装置,自动化程度高(国内首创)
四、海源HE系列复合材料全自动液压机
海源收购欧洲TERENZIO压机的先进技术及品牌
2011年,海源机械与欧洲PERSICO公司达成技术转让合作协议。
该合作使海源机械拥有PERSICO公司旗下具有70多年历史的TERENZIO压机技术及部分国家的品牌所有权,特别是拥有TERENZIO压机先进的四角调平专利技术,进一步提升了海源机械旗下复合材料液压机的世界品质和综合竞争力。
海源动态瞬间四角调平专利技术
引进欧洲TERENZIO压机动态瞬间四角调平先进专利技术,采用高精度位移传感器、高频响应伺服阀,通过五轴同步控制主动调平,全台面四角调平精度可达±0.05mm,解决了由于成型制件不对称造成的偏载和大平面薄形制品厚度偏差等技术难题,可满足模内喷涂(IMC)、平行脱模等工艺要求。
依托二十余年机、电、液一体化的综合技术实力,海源机械于2011年研发成功HE系列复合材料全自动液压机。
该系列液压机是根据复合材料模压成型工艺设计的专用压机,目
前拥有800-3500吨热固型、热塑型、通用型三大系列。