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冲床的工作原理
发布时间:2020-09-01 点击量:0

 
 一、冲床的分类:
   1.按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
     (2)液压式冲床
     一般板金冲压加工,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,目前使用油压式冲床占多数,水压式冲床则多用于大型机械或特殊机械。
   2.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。
   3.依滑块驱动机构分类:
     (1)曲轴式冲床
    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理由是,容易制作、可正确决定行程之下端位置、及滑块运动曲线大体上适用于各种加工。因此,这种型式的冲压适用于冲切、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
    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比较,如表二所示,偏心齿轮式冲床构造的轴刚性、润滑、外观、保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有利,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
    在滑块驱动上使用肘节机构者称为肘节式冲床,如图三所示。这种冲床具有在下死点附近的滑块速度会变得非常缓慢(和曲轴冲床比较)之独特的滑块运动曲线,如图四所示。而且也正确地决定行程之下死点位置,因此,这种冲床适合于压印加工及精整等之压缩加工,现在冷间锻造使用的最多。
     (4)摩擦式冲床
    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置、加工精度不佳、生产速度慢、控制操作错误时会产生过负荷、使用上需要熟练的技术等缺点,现在正逐渐的被淘汰。
     (5)螺旋式冲床
    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
    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相同的特性,其特性与液压冲床之特性大 致相同。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,但现在已被液压冲床取代,除非极为特殊的情况之外不再使用。
     (7)连杆式冲床
    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,一边缩短加工之周
期,利用减少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,而最近则被用于汽车主体面板之加工、床台面较宽。
     (8)凸轮式冲床
    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适当的凸轮形状,以便容易地得到所要的滑块运动曲线。但因凸轮机构之性质很难传达较大的力量,所以这种冲床能力很小。

二、冲床的工作原理:
    冲床之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。
 冲压安全事故的预防措施

  针对冲压加工过程中轻易发生安全事故的特点及原因,现提出如下预防措施,以供大家参考:

   进步操纵职员的素质是安全生产的重要环节 制订严格的冲压安全操纵规程,加强岗位培训,进步操纵职员素质,消除事故隐患,这是安全生产的基本保证。禁止不懂冲压技术而又没有经过必要练习的职员参加冲压生产,严格冲压生产职员的录用制度;禁止带病工作、疲惫工作及酒后工作。

 设计公道安全的冲模是安全生产的条件 设计模具时,模具结构应能保证操纵方便,安全可靠,减少危险区范围,减少操纵职员的手伸进危险区的可能,必要时用机械化、自动化装置代替手工操纵,从而使操纵者无需将手、臂、头伸进危险区,即可顺利完成冲压工作。实践证实,采用复合模、多工位连续模代替单工序的危险模,或者在模具上设置机械进出料机构,实现机械化自动化等都能达到进步产品质量和生产效率,减轻劳动强度,方便操纵,保证安全的目的。模具常用机械化、自动化装置如图1所示。

 正确使用与维护冲压设备,增加安全防护措施是安全生产的基础 正确使用和维护压力机,能确保工作过程中的人身和设备安全。开机前,应检查压力机的润滑系统是是否正常,检查轴瓦间隙和制动器松紧程度是否合适以及运转部位是否有杂物;在启动电动机后应观察飞轮的旋转方向是否与规定方向(箭头标注)一致;空车检查制动器、离合器、操纵机构各部分的动作是否灵活、可靠;随时留意压力机的工作情况,发生不正常现象时,应立即停止工作,切断电源,进行检查和处理;工作完毕,应使离合器脱开,然后再切断电源,并清除工作台上的杂物;.对压力机进行定期保养。

  另外,在冲压设备上设置安全防护装置为冲压安全生产提供安全保障。冲压设备常用安全防护装置如图2所示。

  由前述统计可知,尽大部分事故都是由于用手直接取、送料发生的,所以最有效的预防办法就是坚持在任何情况下,都不要用手直接进进模口内送取材料和零件。在冲压中、小型冲压件时,采用手工具(如各种类型钳子、真空吸取器、磁钢吸取器等)将单件毛坯放置到模具中或将冲压由模具中取出可有效防止安全事故的发生。

 工艺性技术文件是安全生产的依据 冲压生产要在工艺文件指导下进行,加强冲压工艺的安全治理,把安全技术措施和要求纳进工艺文件是非常必要的。它不仅能够保证各项安全技术措施的落实,实现有效的安全生产,而且能够明确工艺技术职员的安全生产责任制。文件中要有具体的安全内容,在工艺卡上必须明确注上冲模安全状况、编号、配备的安全工具名称、编号等,有了这些具体明确的工艺文件作为生产的依据,才能防止各种由于无章可循或工艺纪律不明等原因造成的伤害事故。

现代科学治理方法是安全生产的重要保障 冲压作业的安全治理是一项综合性工作,它不仅要有技术措施,而且要有严格、健全的治理办法。冲压作业安全治理涉及到工艺、模具、设备治理、生产计划治理和安全技术教育治理等。在企业中要建立健全安全生产规章制度,特别是抓好“安全生产责任制”的落实,严格执行冲压安全操纵规程,加强安全治理工作,杜尽责任事故的发生。而减少冲压事故的另一条极为有效的途径就是做好职工的安全教育,使冲压工人、技术职员和生产治理职员牢固树立安全第一的思想,熟练把握冲压设备、模具、防护装置的安全操纵技术,就可避免和减少事故的发生。