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1成型技师压机培训教案（授课人：阳金焜）Dorst压机一、培训范围及压机特点以TPA15/3型Dorst压机为主，兼顾TPA20/3及TPA50/2型Dorst压机，主要介绍压机的结构、保养内容及常见故障和处理方法。该机适用于粉末冶金、陶瓷材料、磁性材料及相关行业的，特别是复杂形状的粉末制品自动干压成型。该机具有以下特点：1、该机压制成型技术属国际先进水平。2、机器采用机械式凹模强制浮动，双向压制、拉下式脱模压制技术，保证压制坯件密度均匀，尺寸、重量一致。3、采用力和行程可调的上冲头预负荷机构，避免毛坯脱模时产生的开裂（保护性脱模）。4、机器的压制行程、脱模行程、顶压行程、装料高度以及运行速度等参数均可无级调整并有刻度指示，完全满足精密坯件和形状复杂坯件的成型要求。5、机器采用PC机控制，并具有各种安全保护机构，因而机器运行安全，工作可靠。6、机器结构紧凑，操作调整方便，自动化程度高。7、除基本机型外，机器还可附加其他功能，可以满足用户的不同需要。二、压机结构（一）压机的典型运动1、大板处于装料位置，料盒将模腔加满料。2、料盒回退，同时上冲头开始下压。3、上冲头进入模腔一小段距离，即预压。4、上冲头和凹模一起下行，即压制运动。5、当上冲头和凹模下行到压制位置时，凹模不动，上冲头再往下压制一小段距离，实现顶压动作，粉末最终压制成型。6、脱模运行，上冲头向上运行（如果需加预负荷，则上横梁往上走，上冲头在气动预负荷气缸的作用下，以一个恒定的压力压在压制品上，直到产品脱出模腔，上冲头立即返回），同时凹模继续下行，达到脱模位置，产品完全脱出模腔。7、料盒向前推进，凹模复位到装料位置，下一个循环开始。（二）压机原理1、上冲头运动：2电机→小皮带轮→飞轮→离合器→蜗杆主轴→蜗轮→小齿轮主轴→小齿轮→大齿轮→偏心轮→连杆→主横梁→拉杆→上横梁→上T形件→模具架→上冲头说明：①上冲头动作由机架内的偏心传动装置产生，其冲程为100mm（20t：175mm；50t：200mm）；其动作是一条恒定的正弦曲线，其尺寸不能改变，上冲头每上下一次即完成一次压制过程。②上冲头相对于以机架为基准的平面的距离是不以改变的，最大改变量为70mm（20t：175mm；50t：220mm）。调节上冲头行程量可以改变从压机基面到上冲头下平面的距离。上冲头行程量的调节为上冲头压入凹模模腔的深度调整提供了极其方便的条件，通过上横梁内的蜗轮蜗杆装置进行调节。2、凹模运动：装有粉末的凹模在压制过程中通过机架内的中心拉杆强迫动作；而下冲头固定在模具架上，始终不动，模具架安装在机架上。开始时凹模的上平面处于装料位置，送进的粉末充满了凹模模腔，其高度为H。①15吨DORST压机：凹模复位：一个复位气缸始终向上推动下拉中心杆使凹模复位，当控制横梁碰到压制行程挡块时，凹模复位到装料位置（最大装料高度：65mm（PAG40mm））。压制行程：就是指凹模从装料位置到达压制位置所经过的路程，该行程连续可调，调节范围为0-30mm（PAG20mm）（实质就是调节装料位置的具体高度，装料位置受到压制行程挡块的限制，压制位置是不可变的。其调节是通过用压机正前面左面的方形心轴调节压制行程挡块来完成的，其结果是装料高度得到调整，这也取决于粉料和压块的密度。芯轴顺时针转动便意味着压制行程增加，反之，压制行程就缩短或者装料高度降低。在装料位置不可能调节压制行程。从整个压制过程来看，下冲头固定不动，凹模从上往下运动，上冲头与凹模同步下行，粉末实质上是由下向上压缩。其传动是：主横梁↓→控制横梁↓→下拉中心杆↓→凹模↓。顶压行程：由于粉末在被压缩时内腔与粉末之间存在一定的摩擦力，因此压缩的粉末在整个高度上所受的压制力是由下向上递减的，导致压制品在整个高度上的密度分布不均匀，从而影响到产品在烧结时收缩不一致而变形，影响产品质量。为了使产品在整个高度方向上都能达到密度均匀，关键就是在压制过程中应使上冲头再作一次从下往上的压制动作。而顶压即可实现该功能。我们知道，上冲头在装料位置并非完全达到进入模具量，而恰恰相反，模具是按整定的时间提前开始运动，以便和上冲头一起同步运动进入压制位置。在达到压制位置时，上冲头才完全进入模具。结果是，随着模具运动进入压制位置，压块从下面受到压制更多，然后，随着上冲头完全进入模具，压块又从上面受压一次。调3节是通过右边的方形心轴进行的。顺时针转动意味着顶压行程更大，反之，顶压行程更小。最大为6mm。调节不能在压制位置进行。其传动是：在压制行程过程中，主横梁内两个顶压活塞因蝶形弹簧力或液压力伸出推动控制横梁下行，当控制横梁下行至压制凸轮处时，控制横梁不再下行（此时下拉中心杆不动，凹模也不动），而主横梁继续下行（主横梁内顶压活塞则向上收缩），带动上冲头下行。模具在压制位置中的支承：若是带台阶的制品，如法兰等制品，其压块的台阶常放在模具内压制。这样，上冲头的压力便经过压块的这一部分传递给模具。因此，须支承模具以便它能吸收这种压力。模具支承就起到这样的作用。下稳装置：压制位置之后，即压制点和下拉开始之间，控制横梁无力向上运动。这种状态一直持续到下拉行程结束之前。压制周期的这一部分就称之为下稳。其传动是：压制行程结束，主横梁上行，控制横梁在复位气缸作用下始终要向上运动，此时安装在大齿轮上的下稳凸轮刚好转过来压在安装在下拉中心杆上的下稳滚轮上，使下拉中心杆不能向上运动，从而使凹模不反弹。下拉行程：随着压制之后，便是压块从模具中脱出来。模具从压制位置到下拉位置所经过的行程就叫做下拉行程。下拉位置是变化的，指的是模具在压制周期中所达到的最低点位置，并且它可在0-35mm（PAG20mm）范围内调节。调节是借助于压机正前面的中间的心轴进行的，向顺时针方向转动意味着下拉行程变大，反之，下拉行程变小。这种调节不能在下拉行程中进行。其传动是：在下拉行程过程中，安装在大齿轮上的下拉稳凸轮刚好转过来压在安装在下拉中心杆上的下拉腰瓦上，使下拉中心杆向下运动，从而使凹模下行。②20吨DORST压机：凹模复位：两个复位液压缸始终向上推动控制横梁使凹模复位，当控制横梁碰到压制行程挡块时，凹模复位到装料位置（最大装料高度：140mm）。压制行程：调节范围为0-70mm。其传动是：主横梁↓→控制横梁↓→拉杆↓→凹模↓。顶压行程：最大为15mm。其传动是：在压制行程过程中，安装在控制横梁内的一个顶压活塞在液压力作用下伸出，主横梁通过顶压活塞推动控制横梁下行，当控制横梁下行至压制支撑凸轮处时，控制横梁不再下行（此时拉杆不动，凹模也不动），而主横梁继续下行（控制横梁内顶压活塞则向下收缩），带动上冲头下行。模具在压制位置中的支承：与15吨相同。下稳装置：通过液压系统实现下稳。其传动是：压制行程结束，主横梁上行，控制横梁在复位液压缸作用下始终要向上运动，此时下稳电磁换向阀动作，堵住了蓄能器和复位液压缸的通路，同时打开下稳溢流阀和复位液压缸的通路，从而使凹模不反弹。4下拉行程：0-70mm范围内调节。其传动是：在下拉行程过程中，安装在大齿轮上的曲柄摇杆机构刚好转过来压在安装在控制横梁上的下拉凸轮上，使拉杆向下运动，从而使凹模下行。③50吨DORST压机：凹模复位：最大装料高度：185mm。原理与20吨相同。压制行程：调节范围为0-95mm。原理与20吨相同。顶压行程：最大为18mm。原理与20吨相同。模具在压制位置中的支承：与15吨相同。下稳装置：原理与20吨相同。下拉行程：0-90mm范围内调节。其传动与15吨相同。3、驱动机构：由一台3千瓦（20吨：5.5千瓦；50吨15千瓦；）的三相电机、变频无级调速装置、气动离合器、组成。当离合器电磁阀未通电时，刹车片在弹簧压力作用下，飞轮皮带轮在输入轴上空转，当离合器电磁阀通电时，在压缩空气作用下，气动离合器结合，带动减速器的输入轴，其输出轴将转矩传给驱动轴。（原装进口道斯特压机借助于可调的V形皮带无级调速，在电机保护罩的前面有一带有刻度指示的手轮。该手轮是用来调节压制次数的其调节范围5—30。这种调节只能在电机和离合器能开时才能进行。压制次数调节好后，便停动手轮。启动电机时，飞轮空转。一旦起用离合器，蜗轮的空心轴便与小齿轮轴耦合旋转运动就被传递给压机。）压缩空气经供给装置进入储气罐，这种储气罐能增加空气体积，使经各个消气装置的压力将维持到最低。所需的5.5巴的操作压力是用压力减压阀调节的。最小操作压力是用压力继电器监测的，它能在空气压力低于5.0巴时关掉电磁操作的3/2通阀，去离合器的供给空气被切掉，离合器排气，并借助于该阀的弹簧复位扭矩停止动作。在这之后，弹簧承载的制动器立即动作。4、上冲头预负荷及力和行程调节：为了防止成型后的毛坯脱模时产生开裂，该机采用上冲头预负荷脱模，上T型轴（与模具上冲头连结处）不是直接固定在上横梁上，而是固定在预负荷汽缸的活塞上，如脱模时不需预负荷功能，则预负荷汽缸下腔始终有压力气体将活塞推向预负荷汽缸上部，这时上冲头与上上横梁同步动作，如脱模时加上预负荷功能，则在上冲头到达压制点之前，使预负荷汽缸上腔进气，下腔排气（见气动原理图），活塞受到一个预先加上的向下压力，该压力显然远小于上冲头向下压制时所受到的坏料的向上反力。因此，活塞仍处于预负荷汽缸的最上顶端，当上冲头过了压制点时，活塞就从预负荷汽缸中伸出，使上冲头一直轻压在坯件上，直到坯件从凹模中脱出为止，坯件一经脱出，预负荷汽缸进排气完成整个动作，控制预负荷汽缸活塞动作的是由两只二位四通电磁阀来实现的，即电磁阀的通断是受旋转编码器控制的，并且还有一快速排气阀，它能确保获得非常迅速的向上运动。上冲头预负荷的力可以从25.5-281千克力（20吨；19—212千克力；50吨：43-476千克力）无级调5整，它是通过调整气动原理图中的减压阀来实现的。上脱冲头预负荷的行程也可以无级调整，它是用T形轴上部的螺母来调节（20吨和50吨通过上横梁上的专用手动曲柄经伞形齿轮来调节）。这只能在活塞从下端冲压时才能进行。其调节挡块行程为手动曲柄每转动一周1.5mm。在右手杆上装有毫米刻度表，在活塞的控制向下运动的情况下，能从该表上读出所调定的予负荷行程范围，在调节过程中，20吨和50吨必须将专用手动曲柄完全插入以解开自动锁紧装置。调定完毕后，需将曲柄反转10mm左右并在最大30˚（50吨18˚）后，该锁紧装置就会动作。其行程可从T型轴上的刻度读出，其行程为0~35mm。（20吨：100mm；50吨：115mm]上冲头预负荷的作用是防止压块破裂或损伤。5、上冲头手动调节使用曲柄来调节上冲头相对于压机机壳的位置，并且只曲柄完全插入时，锁紧装置才能解开。该曲柄装在保护罩后面上横梁右侧的方形销上。顺时针转动导致横梁降低。反之，其上升。上冲头本身相对于横梁来说是不可调的。上冲头相对于机壳的调节行程为70mm（20吨：175mm；50吨：220mm），曲柄每转动一周相当于0.109mm（20吨：0.2mm）的调节行程。调节完毕后，需将曲柄反转约10mm并在向左或向右最大15˚后，紧锁装置动作，这相当于0.0167mm的调节行程。这时，应取下曲柄。其调节行程由挡块限制在最终位置上。所需的调节应通过测量来决定，但也可以装上一位置指示器。6、自动加料装置自动加料的传动系统在原理图下部，两对链轮（Z19、链条将主轴22的动力传递到送料凸轮27上，使送料靴29向后运动，离开凹模，汽缸28驱动送料靴29向前运动将粉料送到凹模内，送料的距离由可变角度的送料凸轮27调整，为的是可根据压制不同坯件的需要，使送料器达到最佳效果，汽缸28起着使送料靴底面在送料过程中始终与凹模平面贴牢，以防粉料溢出。7、旋转编码器旋转编码器是一种角位置传感器，安装在送料凸轮轴的另一端，与主轴22同步，旋转编码器与可编程控制器（PLC）和显示设定单元配套使用，以控制机器的顺序动作，其中包括：1、予加载动作；2、终点位置的确定；3、反车范围；4、保压动作；5、安全光栅的有效范围。旋转编码器将机器往复运动的一个周期分解为360°，机器各种顺序动作的开始与结束可在0°——359°