壓力機
成型壓力機,通常簡稱壓力機或壓床,屬於加工機械,它能利用壓力來改變工件的形狀[1]。壓力機可以分為以下幾類:
車間壓力機
通常有一個簡單的矩形框架,由槽鋼或鋼管等製造而成,並由瓶式千斤頂或液壓缸通過活塞向工件施加壓力。它通常在汽修車間、機械車間等處用於一般用途的成型加工。車間壓力機通常能夠施加1至30噸的壓力,壓力大小取決於壓力機的尺寸和構造。較輕型的也有手扳壓力機。
車間壓力機通常用於將過盈配合的零件壓在一起,例如將齒輪壓入軸,或者將軸承壓入軸承座。
其它壓力機
- 折彎機是一種特殊的壓力機,它可以將金屬板彎曲成型。例如,計算機主機箱的機殼,就很適合用折彎機來成型。其它的例子包括支架、組裝框架的零件和電氣櫃。某些折彎機具備數控功能,成型精度可小於一毫米。折彎力可達3,000噸。[2][3][4]:29,83
- 螺旋壓力機,又稱輕型壓力機。
- 專門衝壓蓋子的壓力機,每分鐘可以從成卷的鋁箔中衝壓出660個蓋子。
壓力機控制特例:伺服壓力機
伺服壓力機,是由交流伺服電機驅動的壓力機,它通過滾珠絲槓將產生的力矩轉換為線性力。壓力和位置的控制通過稱重傳感器和編碼器來實現。伺服壓力機的主要優點是能耗低,僅為其它壓力機的10-20%。
衝壓時,機器能提供它所能達到的最大能量。截止目前,想要提升壓力機的噸位(沖模與工件間的壓力),依然只能依靠更大的機器和更大的馬達。[5]
壓力機的類型
所使用壓力機的樣式與最終產品直接相關。壓力機的類型有直邊、後齒輪(Back Geared,簡稱BG)、齒輪、縫隙、OBI(Open Back Inclinable,背開可傾斜)和OBS(Open Back Stationary,背開固定式)。液壓機和機械壓力機按固定工件的框架進行分類。最常見的縫隙框架,也稱為C框架,和直邊壓力機。直邊壓力機在機器兩側都有垂直立柱,以消除角偏斜。C框架可輕鬆進入三面的死角,並且占地面積較小。OBI是一種縫隙框架,其框架可以樞轉,從而更易裝卸料。OBS定時鼓風、工作或傳送,以便裝卸料。[6][7]
壓力機類型 | 框架類型 | 框架位置 | 動作 | 驅動方法 | 驅動類型 | 懸掛 | 撞擊 | 床 | ||||||||||||||||||||||||||
背開 | 縫隙 | 直邊 | 拱形 | 柱型 | 固定 | 連接杆 | 豎直 | 水平 | 可傾斜 | 傾斜 | 單 | 雙 | 三 | 曲柄 | 前後曲柄 | 偏心 | 切換 | 螺旋 | 凸輪 | 齒輪齒條 | 活塞 | 過導向 | 齒輪加速 | 導向 | 齒輪減速 | 單點 | 雙點 | 四點 | 單 | 多 | 固定 | 開放 | 可調 | |
工作檯 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | |||||||||||||||||
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背開可傾斜 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ||||||||||||||||
縫隙框架 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ||||||||||
可調床角 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | |||||||||||||||||||
端輪 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ||||||||||||||||||||||
拱形框架 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ||||||||||||||||||||||
直邊 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ||||||||
減壓 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | |||||||||||||||||||
頂杆 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ||||||||||||||||||
撥拉 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ||||||||||||||||||
凸輪拉力 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | |||||||||||||||||||
雙點單動作 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | |||||||||||||||||||
高產 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ||||||||||||||||||||
衝壓 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ||||||||||||||||||||||||
傳遞 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | |||||||||||||||||||
平邊剪切 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ||||||||||||||||||||||||||
液壓 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ||||||||||||||||
折彎 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● |
歷史
在歷史上,人們使用錘子來手工進行金屬塑形。後來,建造更大的錘來一次壓更多的金屬,或者壓更厚的材料。通常,一個鐵匠要雇一個幫手或學徒來揮錘,而鐵匠可以專注於工件的定位。落錘和水碓利用某種機制將錘舉起,然後靠重力落下砸在工件上。
在19世紀中期在工業上,手錘和旋轉凸輪錘開始被蒸汽錘替代。詹姆斯·瓦特在1784年第一次描述了蒸汽錘,他是蘇格蘭發明家和機械工程師,他也改進了最早的蒸汽機和冷凝器。但瓦特並沒有建造蒸汽錘,而是1840年英國發明家詹姆斯·內史密斯建造了最早的蒸汽錘。到19世紀後期,蒸汽錘的尺寸已經大大增加;1891年,伯利恆鋼鐵公司做出了一項改進,使汽錘提供的打擊力提高到了125噸。[8]
安全性
機械壓力機很危險,因此必須始終採取安全措施。雙手控制(控制其使用必須兩隻手都在按鈕上進行操作)是防止事故的好辦法,如果操作工在沖模範圍內,光傳感器也可以使機器停止工作。
參考文獻
- ^ Press [壓力機]. [2009-11-24]. (原始內容存檔於2020-11-12) (英語).
- ^ Press Brake Tonnage Table [折彎機噸位表]. American Machine Tools Co. [2018-08-18]. (原始內容存檔於2018-08-15) (英語).
- ^ Press Brakes [折彎機]. Pacific Press Technologies. [2014-07-26]. (原始內容存檔於2014-04-11) (英語).
- ^ 4.0 4.1 Parker, Dana T. Building Victory: Aircraft Manufacturing in the Los Angeles Area in World War II [製造業的勝利:二戰時期洛杉磯地區的飛機製造]. 賽普里斯 (加利福尼亞州). 2013. ISBN 978-0-9897906-0-4 (英語).
- ^ Tim Heston. [http://www.thefabricator.com/article/stamping/the-science-behind-the-servo-press The science behind the servo press [伺服壓力機背後的科學]. 2008-01-15 [2016-02-03]. (原始內容存檔於2018-06-14) (英語).
- ^ Metal Stamping Equipment And Machines - American Industrial [金屬衝壓裝備和機器-美國工業]. [2016-02-03]. (原始內容存檔於2018-06-15) (英語).
- ^ SME.org PDF. [2016-02-03]. (原始內容存檔於2016-09-16) (英語).
- ^ Punch Press Services Ltd [衝壓服務有限公司]. [2018-08-14]. (原始內容存檔於2018-08-22) (英語).
- ^ Parker, Dana T. Building Victory: Aircraft Manufacturing in the Los Angeles Area in World War II [建造勝利:二戰期間在洛杉磯地區的飛機製造]. 賽普里斯 (加利福尼亞州). 2013: 20, 29, 48, 83, 85, 87. ISBN 978-0-9897906-0-4 (英語).