壓力機工作原理

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曲柄壓力機的工作原理演示

通過曲柄滑塊機構將電動機的旋轉運動轉換為滑塊的直線往復運動，對坯料進行成形加工的鍛壓機械。機械壓力機動作平穩,工作可靠,廣泛用於沖壓、擠壓、模鍛和粉末冶金等工藝。機械壓力機在數量上約佔各類鍛壓機械總數的一半以上。

機械壓力機的規格用公稱工作力（千牛）表示，它是以滑塊運動到距行程的下止點約10～15公釐處（或從下止點算起曲柄轉角α約為15°～30°時）為計算基點設計的最大工作力。

(圖1[曲柄滑塊機構運動簡圖]

工作原理

機械壓力機工作時(圖2[機械壓力機工作原理圖],由電動機通過三角皮帶驅動大皮帶輪（通常兼作飛輪）,經過齒輪副和離合器帶動曲柄滑塊機構,使滑塊和凸模直線下行。鍛壓工作完成後滑塊回程上行,離合器自動脫開，同時曲柄軸上的自動器接通，使滑塊停止在上止點附近。

每個曲柄滑塊機構稱為乙個「點」。最簡單的機械壓力機採用單點式，即只有乙個曲柄滑塊機構。有的大工作面機械壓力機，為使滑塊底面受力均勻和運動平穩而採用雙點或四點的。

機械壓力機的載荷是衝擊性的，即在乙個工作週期內鍛壓工作的時間很短。短時的最大功率比平均功率大十幾倍以上，因此在傳動系統中都設定有飛輪。按平均功率選用的電動機啟動後，飛輪運轉至額定轉速，積蓄動能。

凸模接觸坯料開始鍛壓工作後，電動機的驅動功率小於載荷，轉速降低，飛輪釋放出積蓄的動能進行補償。鍛壓工作完成後，飛輪再次加速積蓄動能，以備下次使用。

機械壓力機上的離合器與制動器之間設有機械或電氣連鎖,以保證離合器接合前制動器一定鬆開,制動器制動前離合器一定脫開。機械壓力機的操作分為連續、單次行程和寸動（微動），大多數是通過控制離合器和制動器來實現的。滑塊的行程長度不變，但其底面與工作檯面之間的距離（稱為封密高度），可以通過螺桿調節。

生產中，有可能發生超過壓力機公稱工作力的現象。為保證裝置安全，常在壓力機上裝設過載保護裝置。為了保證操作者人身安全，壓力機上面裝有光電式或雙手操作式人身保護裝置。

結構型別

機械壓力機一般按機身結構型式和應用特點來區分。按機身結構型式分：有開式和閉式兩類。

①開式壓力機：也稱沖床，應用最為廣泛。開式壓力機多為立式（圖3[開式壓力機（沖床)]。

機身呈c形，前、左、右三面敞開,結構簡單、操作方便、機身可傾斜某一角度,以便衝好的工件滑下落入料斗,易於實現自動化。但開式機身剛性較差，影響製件精度和模具壽命，僅適用於40～4000千牛的中小型壓力機。

②閉式壓力機：機身呈框架形（圖4 [閉式壓力機]，機身前後敞開，剛性好，精度高，工作檯面的尺寸較大，適用於壓制大型零件，公稱工作力多為1600～60000千牛。冷擠壓、熱模鍛和雙動拉深等重型壓力機都使用閉式機身。

按應用特點分：有雙動拉深壓力機、多工位自動壓力機、回轉頭壓力機、熱模鍛壓力機和冷擠壓機。

①雙動拉深壓力機:它有內、外兩個滑塊,用於杯形件的拉深成形。拉深前外滑塊首先壓緊板料外緣，然後內滑塊帶動凸模拉深杯體，以防板坯外緣起皺。

拉深完成後內滑塊先回程，外滑塊後鬆開。內外滑塊公稱工作力之比為（1.7～1）:

1。②多工位自動壓力機：在一台壓力機上設有多個工位，裝置多道成形模具，坯料依次自動向下一工位移動。在壓力機的一次行程中，各工位同時進行各道成形工序，製成乙個工件。

③回轉頭壓力機：在滑塊與工作台之間設有可裝置數十組模具的回轉頭，可按需要選用模具。坯料放在模具上而不再移動。

每次行程完畢，回轉頭轉動乙個位置，完成一道工序。這種壓力機定位精度高，便於調整產品，一機多用，多用於沖製儀器底板和面板等。回轉頭壓力機可配上數控系統，根據編好的指令選用模具和板材成形部位，自動完成複雜的沖壓工作。

④熱模鍛壓力機：用於模鍛件生產。機身剛度大，導向面長,承受偏載能力強。

過去多用曲柄連桿機構,為提高剛性多已改用雙滑塊式和楔式。雙滑塊式結構較簡單，重量輕；楔式結構支承面積大，但傳動效率低。模鍛時滑塊在下止點附近容易卡死（俗稱悶車），所以設有脫出裝置。

機械中有上下頂出裝置，能實現多模膛鍛造,鍛件精度較高，適於大批量生產。最大規格為160兆牛。

⑤冷擠壓機：用於冷、溫態擠壓金屬零件，如槍彈殼、牙膏管等。冷擠壓機一般是立式的，特點是剛度好，導向精度高，工作壓力大，工作檯面小，工作行程長。