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高速冲床噪音产生的主要原因及常见的解决方式

发布时间:2011-06-18 8:23:25 发布人: 来源:晋志德机械

  高速冲床噪音根据噪音产生的类型,可分为空载噪音和负载噪音。空载噪音是高速冲床无材料运转时的噪音,它包含马达噪音、运转部件间隙产生的冲击噪音、离合器与齿轮碰撞噪音等。这其中最重要 的噪音来源是离合器和齿轮的碰撞噪音。负载噪音是高速冲床冲压产品时萌生的噪音,在同一高速冲床上使用不同的冲压工艺(如冲裁,拉深,弯曲)加工同一材料所产生的噪音也不一样。
  空载噪音的内容和缘由
  1、马达噪音。做为动力源,马达运转时产生的噪音包括马达绕组的电磁噪音、空气动力噪音及机械噪音。马达噪音的程度大小主要在于马达的功率、转速。马达的电磁噪音,一般是由交变电磁场互相作 用激发转子和定子振动而造成的。电磁噪音通常是高频噪音。马达的空气动力噪音一般是冷却风扇噪音,对于大多数的马达,冷却风扇噪音是主要噪音来源。机械噪音主要包含一些旋转运动部件的非平 衡力激发生成的噪音和一些零部件振动时生成的噪音。
  2、离合器噪音。当离合器闭合时,一般高速冲床都会产生“叮当”音。这是滑块、连杆在往复运转时的惯性力和曲轴的回转质量的离心力造成撞击生成的间断声音。生成离合器噪音的主要因素有:离合 器闭合时受到的冲量的大小,在质量一定的状态下取决于高速冲床冲击速度的快慢;还与接触材料本身的刚度和阻尼特性有关。离合器有刚性的和摩擦式的两种,其中摩擦式在中小吨位高速冲床上使用 最广,噪音一般很高,噪音是由一系列的碰撞所造成的。
  3、运转部件间隙噪音。高速冲床的曲柄连杆滑块结构共有三对摩擦副:连杆小头(球头)与滑块球头座;曲轴轴颈与曲轴瓦;曲柄颈与连杆大头轴瓦。由于生产和调试误差以及实际需要,这些部件之间 必然性存在空隙。部件之间相对的运动,从自由运动过渡到接触运动时,不可避免的带来碰撞,空隙越大,噪音越强。此外,空隙固定时,滑块行程次数越大,噪音也越大。
  负载噪音的内容和缘由
  造成负荷工作噪音的缘由有刀具与工件或卸料板与坯料间的碰撞、冲压工艺过程的扭击与冲剪。其中冲压过程的扭击与冲剪噪音最大。
  1、冲剪噪音。冲压工艺工序不同,噪音大小也有很大的差异。板料冲裁要比弯曲、拉深的噪音大,而压印、压波、翻边、弯曲、拉深等成形工序的噪音较小。
  2、扭击噪音。同类型高速冲床的扭击噪音与冲压部件的料后、硬度、几何形状、锤击速度、冲模间隙等方面有关,噪音根据这些量值增大而提高。冲床运转时,冲头与板料及卸料板与坯料的撞击不断增强,伴随碰撞速度的增加碰撞音也会随之增加。在同一台冲床上,冲裁厚、硬料比冲裁薄、软料的噪音大。对于厚的延展性材料,碰撞噪音与断裂音达到一样大小。
  冲裁时,冲头一旦接触五金材料,冲裁力开始增加。这时,因为机身及其它受力构件的变形而积蓄了弹性能,所以一旦冲头进入板料约一半厚度时,冲裁力达到最大值。板材的突然断裂使冲头突然失荷,机身等积蓄的弹性能在极短时间内释放出来,将引发机身及各部件的振动,使部件间造成冲击,此时,滑块以相当大的速度下冲,造成滑块周围空气的压力扰动,引起辐射噪音。
  除上述原因之外,车间中高速冲床之间的距离,包括与左右、前后冲床的间隔小于工厂设计规范标准尺寸时,冲压噪音将增大。安装冲床的密度过大,噪音将大幅度地增大。冲压车间净空间不能太小,屋架下弦标高低于4米,会造成噪音折射混响,加大噪音。
  车间消除噪音常见的解决方式
  对冲床噪音进行治理时必须根据实际情况采取综合性的多种治理方法,车间内外都需要综合治理。
  1、合理的车间布局
  对于冲压车间的冲床多推荐使用机群式布局,除特殊件冲压生产线、多机联动自动线外,一般将冲床按吨位分组成群排列。为了降低噪音,方便生产,按吨位分类的每组高速冲床数不要超过五台,组与组之间务必留出一台冲床位置作为缓冲地带,日常可用于配件的摆放地点。中小型冲床,前后之间距离不少于1~1.5m,左右之间距离要保证大于1m。每台冲床占有车间有效生产面积12-15个平方米最合适。
  2、消除运转部件间隙噪音
  高速冲床一般采用曲柄滑块式的传动形式,减少间隙的关键在于轴承安装、调试时的配合间隙要合适。对于运转而造成的间隙增大,轴承处务必要使用粘度较高的润滑油,以增大阻尼,从而降低高速冲床的空载噪音。同时还要在金属薄板上粘贴阻尼层,金属件互相碰撞部位垫入橡胶、塑料或其它防振垫层,并用螺栓等加以紧固。
  3、改良冲床结构
  将系列开式双柱固定台压力机和系列开式双拄可倾压力机换用摩擦离合器。冲床的传动装置一般用的是正齿轮传动,当冲床运转时,齿轮啮合就会发出音响,通常换用斜齿或人字齿轮传动装置,就可基本上避免这种摩擦噪音。尽可能少用或不用高压压缩空气吹卸冲件,尽量运用简易机械手或倾斜床身15°以上,使冲件自动下落到零件箱。
  4、噪音的员工防护
  用防护药棉、隔音棉、塑料耳塞、橡胶耳塞把耳朵塞上,避免或减少噪音对员工听觉的危害。推荐佩戴防音耳罩,这样能把整个耳轮和外耳道全部遮盖上,不带隔音效果好,而且不会有不舒适的感觉。通常把耳塞与耳罩组合使用。同时还要合理安全生产和换班时间,以减少员工在大噪音场的工作时间。如每个工作日调换几次工位或每两小时加一次工间休息,使听觉松弛与恢复,这样能最大的噪音的危害。
  5、改良模具结构
  用斜口模具代替平口模,通过刀口的斜面,使材料慢慢分离,这样能延迟了冲切时间,从而降低了冲床噪音。同时噪音与剪切角息息相关,剪切角越大,冲切时间也随之增加,噪音级降低量也相应增大,剪切角与降噪量之关系,最佳剪切角以8°~10°噪音量最低。
  厚板冲孔、落料冲裁模,可利用冲击限位冲裁,即在模具上设计限位块或限位柱,并在其冲击接触面设置加厚的聚氮酚之类的弹性板,这样能带来相当不错的消振减噪效果。
  合理地选择冲模的径向百分比间隙,冲模百分比间隙对材料断裂形式和受力特性都有较大的影响。间隙较小时,噪音级较低。
  6、装配吸音、减振设置
  把冲床的飞轮及其传动装置加外罩密封起来,能大大降低传动部分的噪音。对于功率大、噪音高的马达务必加装局部隔音罩或密封式隔音罩。在冲床滑块下部或模具工作区外侧,装活动防护栅或隔音 罩。通常在模具外装上防护罩,罩内壁再加装吸音材料,这样效果最好。同时还可以在冲压车间冲床机群的上方屋架下弦吊吸音板,建造吸音天棚和吸音墙,另外还使用活动吸音屏。冲床安装时,在装地 脚螺钉部位安放减震垫。模具内可加装缓冲器,如橡胶类、金属弹簧、空气弹簧、液压缓冲器等,一般推荐使用液压缓冲器。
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