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冲床的设计原理和分类

文/ 发布于2017-09-28 浏览次数:62

  冲床就是一台冲压式压力机。在国民生产中,冲压工艺由于比传统机械加工来说有节约材料和能源,效率高,对操作者技术要求不高及通过各种模具应用可以做出机械加工所无法达到的产品这些优点,因而它的用途越来越广泛。

  冲压生产主要是针对板材的。通过模具,能做出落料,冲孔,成型,拉深,修整,精冲,整形,铆接及挤压件等等,广泛应用于各个领域。如我们用的开关插座,杯子,碗柜,碟子,电脑机箱,甚至导弹飞机……有非常多的配件都可以用冲床通过模具生产出来。

  冲床的设计原理是将圆周运动转换为直线运动,由主电动机出力,带动飞轮,经离合器带动齿轮、曲轴(或偏心齿轮)、连杆等运转,来达成滑块的直线运动,从主电动机到连杆的运动为圆周运动。

  连杆和滑块之间需有圆周运动和直线运动的转接点,其设计上大致有两种机构,一种为球型,一种为销型(圆柱型) ,经由这个机构将圆周运动转换成滑块的直线运动。冲床对材料施以压力,使其塑性变形,而得到所要求的形状与精度,因此必须配合一组模具(分上模与下模),将材料置于其间,由机器施加压力,使其变形,加工时施加于材料之力所造成之反作用力,由冲床机械本体所吸收。

  冲床广泛应用于电子、通讯、电脑、家用电器、家具、交通工具、(汽车、摩托车、自行车)五金零部件等冲压及成型。

  1.⑴高刚性、高精度机架,采用钢板焊接,并经热处理、消除了机身锝内应力以使设备长期稳定工作不变形。⑵结构件负荷均匀,钢性平衡。

  2.稳定的高精度:设备主要部件曲轴、齿轮、传动轴等部位均经硬化热处理后在研磨加工都有很高的耐磨性,长期性能稳定,确保了高精度稳定的要求。

  3.操作性能可靠、安全:之所以操作方便、定位准确是因为采用了区别于传统的刹车器,离合器/刹车器的组合装置具有很高的灵敏度,再加上国际高端设备通用的双联电磁控制阀以及过负荷保护装置,确保了冲床滑块高速运动及停止的精确与安全性。

  4.生产自动化、省力、效率高。冲床可搭配相应的自动送料装置,具有送料出错检测、预裁、预断装置,可完全实现自动化生产,成本低,效率高。

  5.滑块调整机构:滑快调整分为手动调整电动调整,方便可靠、安全、快捷,精度可达0.1mm。

  6.设计新颖、环保。采用日本及台湾的先进技术以及设计理念,具有低噪音、低能耗、无污染的优点。

  由于冲床具有速度快、压力大的特点,因此采用冲床作冲裁、成型必须遵守一定的安全规程。

  1.暴露于压机之外的传动部件,必须安装防护罩,禁止在卸下防护罩的情况下开车或试车。

  2.开车前应检查主要紧固螺钉有无松动,模具有无裂纹,操纵机构、自动停止装置、离合器、制动器是否正常,润滑系统有无堵塞或缺油。必要时可以开空车做试验。

  3.安装模具必须将滑块开到下死点,闭合高度必须正确,尽量避免偏心载荷;模具必须紧固牢靠,并经过试压检查。

  4.工作中注意力要集中,严禁将手和工具等物件伸进危险区内。小件一定要用专门工具(镊子或送料机构)进行操作。模具卡住坯料时,只准用工具去解脱。

  5.发现压床运转异常或有异常声响,(如连击声、爆裂声)应该立即停止送料,检查原因。如系转动部件松动、操纵装置失灵、模具松动及缺损,应停车修理。

  6.每冲完—个工件时,手或脚必须离开按钮或踏板,以防止误操作。

  7.两人以上操作时,应定人开车,注意协调配合好。下班前应将模具落靠,断开电源,并进行必要的清扫。

  按照驱动力不同分

  滑块驱动力可分为机械式与液压式两种,故冲床依其使用之驱动力不同分为:

  (1)机械式冲床(Mechanical Power Press)

  (2)液压式冲床(Hydraulic Press)

  普通板金冲压加工,大部份使用机械式冲床。液压式冲床依其使用液体不同,有油压式冲床与水压式冲床,使用油压式冲床占多数,水压式冲床则多用于巨型机械或特殊机械。

  依滑块运动方式分类:依滑块运动方式分类有单动、复动、三动等冲床,唯目前使用最多者为一个滑块之单动冲床,复动及三动冲床主要使用在汽车车体及大型加工件的引伸加工,其数量非常少。

  依滑块驱动机构分类

  (1)曲轴式冲床(Crank Press)使用曲轴机构的冲床称为曲轴冲床,如图一是曲轴式冲床,大部份的机械冲床

  使用本机构。使用曲轴机构最多的原因是,容易制作、可正确决定行程之下端位子、及滑块活动曲线基本上实用于各种加工。因此,这种型式的冲压实用于冲切、弯曲、拉伸、热间锻造、温间锻造、冷间锻造及其它几乎所有的冲床加工。

  (2)无曲轴式冲床(Crankless Press)无曲轴式冲床又称偏心齿轮式冲床,图二是偏心齿轮式冲床。曲轴式冲床与偏心齿轮式冲床两构造之功能的衡量,如表二所示,偏心齿轮式冲床构造的轴刚性、润滑、外表、颐养等方面优于曲轴构造,缺点则是价格较高。行程较长时,偏心齿轮式冲床较为利于,而如冲切专用机之行程较短的情形时,是曲轴冲床较佳,因此小型机及高速之冲切用冲床等也是曲轴冲床之领域。

  (3)肘节式冲床(Knuckle Press)在滑块驱动上使用肘节机构者称为肘节式冲床,这种冲床具有在下死点附近的滑块速度会变得万分缓慢(和曲轴冲床衡量)之独到的滑块活动曲线,如图四所示。而且也正确地决定行程之下死点位子,因此,这种冲床适合于压印加工及精整等之压缩加工,当今冷间锻造使用的最多。

  (4)摩擦式冲床(Friction Press)在轨道驱动上使用摩擦传动与螺旋机构的冲床称为摩擦式冲床。这种冲床最适宜锻造、压溃作业,也可使用于弯曲、成形、拉伸等之加工,具有多用性之功能,因为价格低廉,战前曾被广泛使用。 因无法决定行程之下端位子、加工精度不佳、生产速度慢、控制操作错误时会建立过负荷、使用上需要熟练的技术等缺点,当今正逐渐的被淘汰。

  (5)螺旋式冲床(Screw Press)在滑块驱动机构上使用螺旋机构者称为螺旋式冲床(或螺丝冲床)。

  (6)齿条式冲床(Rack Press)在滑块驱动机构上使用齿条与小齿轮机构者称为齿条式冲床。螺旋式冲床与齿条式冲床有几乎等同的特点,其特点与液压冲床之特点大 致等同。以前是用于压入衬套、碎屑及其它物品的挤压、榨油、捆包、及弹壳之压出(热间之挤薄加工)等,但当今已被液压冲床取代,除非极为特殊的景况之外不再使用。

  (7)连杆式冲床(Link Press)在滑块驱动机构上使用各种连杆机构的冲床称为连杆式冲床。使用连杆机构之目的,在引伸加工时一边将拉伸速度保持于限制之内,一边缩小加工之周期,利用缩减引伸加工之速度变化,加快从上死点至加工开始点之接近行程与从下死点至上死点之复归行程的速度,使其比曲轴冲床具有更短之周期,以提高生产性。这种冲床自古以来就被用于圆筒状容器之深引伸,床台面较窄,而被用于汽车主体面板之加工、床台面较宽。

  (8)凸轮式冲床(Cam Press)在滑块驱动机构上使用凸轮机构之冲床称为凸轮冲床。这种冲床的特征是以制作得当的凸轮形状,以便容易地得到所要的滑块活动曲线。但因凸轮机构之性质很难转达较大的力气,所以这种冲床能力很小。

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