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壓力機

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金匠手動壓力機
車間通用液壓機
帶有固定防護圍欄的電動壓力機
HACO CNC液壓折彎機
利用折彎機來折彎鋼板

成型壓力機,通常簡稱壓力機壓床,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

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通常有一個簡單的矩形框架,由槽鋼英語Structural channel或鋼管等製造英語Metal fabrication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英語Arbor press

車間壓力機通常用於將過盈配合英語Interference fit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

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  • 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箔中衝壓出660個蓋子。

壓力機控制特例:伺服壓力機

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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。壓力和位置的控制通過稱重傳感器英語Load cell編碼器英語Encoder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

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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,並且佔地面積較小。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]

各種機械壓力機的比較
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
背開 縫隙 直邊 拱形 柱型 固定 連接杆 豎直 水平 可傾斜 傾斜 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 固定 開放 可調
工作枱                                  
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

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1941年的成型壓力機,卡爾斯魯厄理工學院的文化紀念碑

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英語Steam hammer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]

大多數現代機械壓力機通常結合使用電動機液壓機,來達到必要的壓力。隨着壓力機的改進,其中使用的沖模英語Die (manufacturing)也發生了改進。[9]

安全性

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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

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  1. ^ Press [壓力機]. [2009-11-24]. (原始內容存檔於2020-11-12) (英語). 
  2. ^ 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). 
  3. ^ Press Brakes [折彎機]. Pacific Press Technologies. [2014-07-26]. (原始內容存檔於2014-04-11) (英語). 
  4. ^ 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). 
  5. ^ 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). 
  6. ^ 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). 
  7. ^ SME.org PDF. [2016-02-03]. (原始內容存檔於2016-09-16) (英語). 
  8. ^ 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). 
  9. ^ 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). 

外部連結

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