沖床噪聲的來源分析

沖床噪聲主要可分為空載噪聲和負(fù)載噪聲?？蛰d噪聲是沖床空載運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲，包括電動(dòng)機(jī)噪聲、工作機(jī)構(gòu)間隙產(chǎn)生的沖擊噪聲、離合器與齒輪撞擊噪聲等。其中，主要是離合器和齒輪的撞擊噪聲。負(fù)載噪聲是沖床沖壓時(shí)產(chǎn)生的噪聲，在相同的沖床上采用不同的沖壓工藝(如沖裁、拉深、彎曲)加工同樣材料所產(chǎn)生的噪聲不相同。

01空載噪聲

電動(dòng)機(jī)噪聲

作為動(dòng)力源，電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲包括電機(jī)繞組的電磁噪聲、空氣動(dòng)力噪聲及機(jī)械噪聲。電機(jī)噪聲的聲壓級(jí)與電機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速等有關(guān)。電機(jī)的電磁噪聲，主要是由交變電磁場(chǎng)相互作用激發(fā)轉(zhuǎn)子和定子振動(dòng)產(chǎn)生的。電磁噪聲一般為高頻噪聲。電機(jī)的空氣動(dòng)力噪聲主要是冷卻風(fēng)扇噪聲，對(duì)于相當(dāng)多的電機(jī)，冷卻風(fēng)扇噪聲是主要噪聲源。機(jī)械噪聲主要包括一些旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件的非平衡力激發(fā)產(chǎn)生的噪聲和一些零部件振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲。

工作機(jī)構(gòu)間隙噪聲

沖床的曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)共有三對(duì)摩擦副：曲軸軸頸與曲軸瓦；曲柄頸與連桿大頭軸瓦；連桿小頭(球頭)與滑塊球頭座。由于制造和裝配誤差以及工作需要，它們之間不可避免的存在間隙，它們從自由移動(dòng)過渡到接觸移動(dòng)時(shí)，必然要帶來強(qiáng)烈的撞擊，這種噪聲頻帶寬，高頻部分強(qiáng)，間隙越大，噪聲越高。另外，間隙一定時(shí)，滑塊行程次數(shù)越高，噪聲比例升高。

離合器噪聲

當(dāng)離合器結(jié)合時(shí)，不少?zèng)_床都會(huì)發(fā)生“叮當(dāng)”聲。這是滑塊、連桿在往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力和曲軸的回轉(zhuǎn)質(zhì)量的離心力產(chǎn)生碰撞發(fā)出的問斷聲響。影響離合器噪聲因素有：離合器接合時(shí)受到的沖量的大小，在質(zhì)量一定的條件下決定于沖擊速度的高低；還與接觸材料本身的剛度和阻尼特性有關(guān)。離合器有剛性的和摩擦式的兩種，其中轉(zhuǎn)鍵式在中小噸位沖床上應(yīng)用最廣，噪聲相對(duì)較高，噪聲是由一系列的撞擊所引發(fā)的。

02負(fù)載噪聲

引起負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲的原因有刀具與工件或卸料板與坯料問的撞擊、沖壓工藝過程的扭擊與沖剪。其中沖壓過程的扭擊與沖剪噪聲最大。

扭擊噪聲

同類沖床的扭擊噪聲與沖壓部件的板厚、硬度、幾何形狀、錘擊速度、沖模間隙等因素有關(guān)，噪聲隨這些量值增大而提高。沖床工作時(shí)，沖頭與板料及卸料板與坯料的碰撞沖擊大大增強(qiáng)，隨著撞擊速度的增加撞擊聲也隨之升高，如圖l所示。碰撞噪聲與其后發(fā)生的材料斷裂聲可分別測(cè)得，這一測(cè)量方法已付諸實(shí)施。在同一臺(tái)沖床上，沖裁厚、硬料比沖裁薄、軟料的噪聲大。對(duì)于厚的延展性板料，撞擊噪聲與斷裂聲達(dá)到一樣大小。

沖剪噪聲

沖壓工藝工序不同，噪聲差別很大。板料沖裁要比彎曲、拉深的噪聲大，而壓印、壓波、翻邊、彎曲、拉深等成形工序的噪聲較小。下面以沖裁為例，分析沖裁噪聲的產(chǎn)生。沖裁過程大致可分為彈性變形，塑性變形和斷裂分離三個(gè)階段。沖裁時(shí)，沖頭一旦接觸金屬板料，沖裁力開始增加。與此同時(shí)，由于機(jī)身及其它受力構(gòu)件的變形而積蓄了彈性能。當(dāng)沖頭進(jìn)入板料約一半厚度時(shí)，沖裁力達(dá)到最大值。板材的突然斷裂使沖頭突然失荷，機(jī)身等積蓄的彈性能在極短時(shí)間內(nèi)釋放出來，將激起機(jī)身及各部件的振動(dòng)，使部件間產(chǎn)生沖擊，與此同時(shí)，滑塊以相當(dāng)大的速度下沖，引起滑塊周圍空氣的壓力擾動(dòng)，從而輻射噪聲。

    除以上的分析之外，沖床的間距，包括與左右、前后沖床的間隔小于工廠設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)尺寸時(shí)，沖壓噪聲將增大。安裝沖床的密度過大，噪聲將大幅度地增大。沖壓車間凈空間不能太小，屋架下弦標(biāo)高低于4米，會(huì)增大噪聲折射混響，加大噪聲。

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