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冲床的噪声分析

发布日期:2021-8-4 13:19:43 浏览次数:5

冲床的噪声分析

冲床噪声主要可分为空载噪声和负载噪声。空载噪声是冲床空载运转噪声,包括电动机噪声、工作机构间隙产生的冲击噪声、离合器与齿轮撞击噪声等。其中,主要是离合器和齿轮的撞击噪声。负载噪声是冲床冲压时产生的噪声,在相同的冲床上采用不同的冲压工艺(如冲裁、拉深、弯曲)加工同样材料所产生的噪声不相同。

01空载噪声

电动机噪声

作为动力源,电机工作时产生的噪声包括电机绕组的电磁噪声、空气动力噪声及机械噪声。电机噪声的声压级与电机的功率、转速等有关。电机的电磁噪声,主要是由交变电磁场相互作用激发转子和定子振动产生的。电磁噪声一般为高频噪声。电机的空气动力噪声主要是冷却风扇噪声,对于相当多的电机,冷却风扇噪声是主要噪声源。机械噪声主要包括一些旋转运动部件的非平衡力激发产生的噪声和一些零部件振动时产生的噪声。

工作机构间隙噪声

冲床的曲柄连杆滑块机构共有三对摩擦副:曲轴轴颈与曲轴瓦;曲柄颈与连杆大头轴瓦;连杆小头(球头)与滑块球头座。由于制造和装配误差以及工作需要,它们之间不可避免的存在间隙,它们从自由移动过渡到接触移动时,必然要带来强烈的撞击,这种噪声频带宽,高频部分强,间隙越大,噪声越高。另外,间隙一定时,滑块行程次数越高,噪声比例升高。

离合器噪声

当离合器结合时,不少冲床都会发生“叮当”声。这是滑块、连杆在往复运动时的惯性力和曲轴的回转质量的离心力产生碰撞发出的问断声响。影响离合器噪声因素有:离合器接合时受到的冲量的大小,在质量一定的条件下决定于冲击速度的高低;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,其中转键式在中小吨位冲床上应用最广,噪声相对较高,噪声是由一系列的撞击所引发的。

 

02负载噪声

引起负荷运转噪声的原因有刀具与工件或卸料板与坯料问的撞击、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声最大。

扭击噪声

同类冲床的扭击噪声与冲压部件的板厚、硬度、几何形状、锤击速度、冲模间隙等因素有关,噪声随这些量值增大而提高。冲床工作时,冲头与板料及卸料板与坯料的碰撞冲击大大增强,随着撞击速度的增加撞击声也随之升高,如图l所示。碰撞噪声与其后发生的材料断裂声可分别测得,这一测量方法已付诸实施。在同一台冲床上,冲裁厚、硬料比冲裁薄、软料的噪声大。对于厚的延展性板料,撞击噪声与断裂声达到一样大小。

冲剪噪声

冲压工艺工序不同,噪声差别很大。板料冲裁要比弯曲、拉深的噪声大,而压印、压波、翻边、弯曲、拉深等成形工序的噪声较小。下面以冲裁为例,分析冲裁噪声的产生。冲裁过程大致可分为弹性变形,塑性变形和断裂分离三个阶段。冲裁时,冲头一旦接触金属板料,冲裁力开始增加。与此同时,由于机身及其它受力构件的变形而积蓄了弹性能。当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,将激起机身及各部件的振动,使部件间产生冲击,与此同时,滑块以相当大的速度下冲,引起滑块周围空气的压力扰动,从而辐射噪声。

    除以上的分析之外,冲床的间距,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,冲压噪声将增大。安装冲床的密度过大,噪声将大幅度地增大。冲压车间净空间不能太小,屋架下弦标高低于4米,会增大噪声折射混响,加大噪声。

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