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查看更（gèng）多 +| 衝床的發展動向 在持續嚴峻的經濟環境中，無切（qiē）削成形是企業與對手拉開距（jù）離和競爭（zhēng）中勝出的有力手段，而且環保是21世紀的主（zhǔ）題，作為環保（bǎo）的（de）加工方法（fǎ）將是主要（yào）的發展方向。無切（qiē）削成形中高精度、高附加值形狀的成形是不可或缺的，為了實（shí）現這些要求就必須（xū）了解從材料到成品的全過程綜合（hé）技術。衝床就其中一個（gè）重要的技術要素。本文將介紹機械式（shì）衝床的基本特性及近年來開發出來的適用於各種成形技術的高精度多功能衝床的發展（zhǎn）方向。 衝床的基本特（tè）性 所示為（wéi）機（jī）械衝（chōng）床的特性與產品精度的關係。衝床的特性主要有兩個，一（yī）是剛性，它包括縱向剛性—滑塊與工作台的拱曲（qǔ）和機架（jià）的彈性伸長；以及橫向（xiàng）剛性—偏心負荷影響下滑（huá）塊的水（shuǐ）平移位。其二為滑塊（kuài）的運動特性，包（bāo）括垂（chuí）直（zhí）度、平行度、直線度等，對產品的精度有很大的影響（xiǎng）。產（chǎn）品（pǐn）的精度不是隻與衝床有關，它與（yǔ）材料、模具、潤滑（huá）等都有（yǒu）關，不能隻考慮某一因素。從衝床的要素來考慮，產品的厚度方向的精度與（yǔ）縱向剛性有關，而偏差、彎曲（qǔ）或平行度則與橫向剛性及運動曲線特性有關。所以提高這些特性，產品精度可提高（gāo）、模具壽（shòu）命延長、生（shēng）產的穩定性也能提高。 根據成形法、成形速度、生產性等（děng）選用衝床時，就必須（xū）考慮衝床的這些特性。依據驅動機構的不同，機械式衝床有：衝壓加工中應用最廣泛的曲軸（zhóu）式衝床，下死（sǐ）點附近速度最慢的肘杆式衝床，以及滑塊速度在（zài）下死（sǐ）點以上（shàng）很高位置就開始減慢且具有很高扭矩（jǔ）能力的連杆式衝床（chuáng）。圖2是這些（xiē）滑塊驅動機構的概念圖，圖3、4是其各自的扭矩能力特性圖及滑塊（kuài）速度特性（xìng）圖。 用鍛造衝床時，以生產性為重時（shí）就選用曲軸式衝床（chuáng）；如果追求下死點附（fù）近的成形性就（jiù）選用肘杆（gǎn）式衝床；若需要很（hěn）高位置（zhì）上的（de）成形（xíng）或閉塞鍛造的話就選用連杆式衝床。 為了實現無切削成形，對衝床（chuáng）的功能要求越來越高。衝壓機械的發展趨勢正向高精度、高剛性（xìng）、合適的滑塊運動特性（xìng）、智能化、多方向（xiàng）運（yùn）動、甚（shèn）至環保方向發展。 機械式衝床的發展（zhǎn）趨勢 ◆ 通用（yòng）衝床的高剛（gāng）性、高機能化 原本作（zuò）通用機用的C形（xíng）衝床也追求高（gāo）精度、高機能化，由此開發出一體型龍門衝床；帶AIDA連杆驅動機構且在下死點附近速度很慢而SPM不受影（yǐng）響的連杆式衝床。此連杆式衝床在驅動齒輪與曲軸間介入了兩個偏心的連杆，當驅動齒輪轉動（dòng）時，由（yóu）於連杆的連（lián）結角度變化，曲軸就做不等速運動。此（cǐ）連杆機（jī）構與（yǔ）其它的連杆機構不同的是受壓部（bù）的連（lián）接點少而綜合間隙（xì）小。 針對機械式衝床高精度、高剛性的要求開發出了如圖8所示的垂直連杆式衝床(VL係列)，VL驅動方式是在普通的肘（zhǒu）杆式機構中加上垂直連杆和支點連杆共（gòng）二支連杆，使加工中（zhōng）直接與滑（huá）塊連接的連杆基本保持垂直狀態，使成形載荷（hé）能通過垂直連（lián）杆垂直傳遞的驅（qū）動方式。 普通機械衝壓機由於連杆是（shì）斜壓在滑塊上，使滑（huá）塊受很大的不良橫向力，因此，這種驅動方式（shì）比普通（tōng）驅動方式具有更高的精（jīng）度，更加適（shì）合（hé）於（yú）高（gāo）精度加工。圖10為（wéi）普通衝壓機的受力圖。下死點上方5mm位置，普通肘杆式衝壓機的滑塊受到橫向力（lì）約（yuē）占成形力的10%，而VL的不會超過1%。這種衝壓機適用於要求上下模具對中性高的加（jiā）工（gōng）。 SL驅動方式和VL驅動一樣是一種作用於滑塊上的側（cè）向（xiàng）力幾乎為零的（de）驅動方式，但（dàn）其行程可以做的更長，適用於下死（sǐ）點以上更高的位置上開始速度變（biàn）化很少的擠壓加工（gōng）。驅（qū）動方式如圖10所示（shì）曲軸與揺動（dòng）連杆滑動連接，滑塊通過連杆與搖動連杆（gǎn）機構連（lián）結。這種連杆機構保證連（lián）杆（gǎn）在工作（zuò）中保持基本垂直狀態。 垂直連杆式（shì）衝床（chuáng）多用於順（shùn）送加工，但在形狀複雜的成（chéng）形中，也有用（yòng）如（rú）圖11所示的先用順送加工，後半部分用多工位搬送（sòng）的複合方式進行加工。搬送裝置可用（yòng）各種各樣，如吸（xī）盤式或夾爪式的三（sān）維伺服多工位搬（bān）送裝置等。 數控（kòng）衝床 數控衝床具有CNC控製係統，能根據加工方法的需要任（rèn）意設定滑（huá）塊的運動方（fāng）式和速（sù）度。 ▲ 螺杆式數（shù）控衝床 伺服工作機是使用AC伺服馬達通過螺（luó）杆驅動（dòng）滑塊的，成形中下死點的位置（zhì）可通過位置讀取裝（zhuāng）置提供數據給位置控置裝置進行（háng）控製。因此，機械的（de）熱膨漲和彈（dàn）性變形不會（huì）影（yǐng）響（xiǎng）產品（pǐn）的精度，調整出最適合的滑塊運動方式及以極其微小的單位控製下死點的位置。所（suǒ）以適（shì）用（yòng）於高精度高機能的無切削成形螺杆式伺服衝床采用油壓馬達和儲能器進行扭矩控製的形式，下死點（diǎn）的位置（zhì）控（kòng）製可達到微米級，是節省能源且（qiě）有環保要求的機（jī）種。 ▲ 曲軸式伺服衝床 曲軸式衝床與AC伺服（fú）馬達組合起來的數控衝床。這種衝床（chuáng）是用伺服馬達代替原來（lái）衝床（chuáng）上的離合製動器和（hé）飛輪。這種衝床具有滑塊運動模式可任意設定的伺服衝床的特點，同時具有如圖（tú）3普通機械式衝床（chuáng）的扭矩特點。但其工作（zuò）能量在低速（sù）區不會降低。 ▲ 複（fù）動成形衝床 複動成形是無切削成形的有力手段。在冷間鍛造中的（de）閉塞鍛造（zào）就是一個例子，是通過控製多個衝頭、凹模的動作和時間圖來達到控（kòng）製材料塑性流（liú）動的目的。製（zhì）品的精度和成（chéng）形性可得（dé）到提高（gāo），甚（shèn）至可以縮短工（gōng）序數（shù）量。 複動成形粗略可分為（wéi）兩（liǎng）大類：重視衝（chōng）床的通用性使（shǐ）用複（fù）動模架的複動成（chéng）形；多品種生產用模具裝拆容（róng）易的使用複動衝床的成形。最近（jìn）不僅在鍛造加工上，同時在板金成形與鍛（duàn）造的複合成（chéng）形的多樣化及能（néng）力（lì）的提高的同時，要求衝床不僅具有（yǒu）多（duō）動作性（xìng）能（néng），還（hái）須具備高的通用性。 ▲ 閉塞（sāi）鍛（duàn）造（zào）衝床 星形輪（lún）及十字連軸節的成形已普遍利用閉（bì）塞鍛造模（mó）具（jù）及通用鍛造衝床。其模具結（jié）構如圖15所示具有閉塞機能（néng）和協調機能。其它可節省模具裝（zhuāng）配時配管時間的閉塞鍛造衝（chōng）床可分成兩類：這些功（gōng）能全在衝（chōng）床裏和上（shàng）下油缸在衝床上而協調（diào）機構在模座上兩（liǎng）種形式。 ▲板（bǎn）材鍛造衝床 隨著板材鍛壓成形的普及，要求鍛造衝（chōng）床能進行拉深成形或縮短工程數，因此要求滑塊和工作台必須（xū）帶油缸（gāng）。原來的閉塞鍛造幾乎都是采用高能力的常壓（yā）動作，板材鍛（duàn）造除了要求與工法相適應（yīng）的常壓動作（zuò）之外，還要求（qiú）帶有順序動作、自鎖等功能。 ▲ 齒輪成形用衝床 螺旋齒輪成（chéng）形用複動油壓衝床如（rú）圖19所示。這種衝床共有滑動驅動用、滑（huá）塊內2個、工作台內2個，共５個驅動源（yuán）全部合用1個油壓式驅動裝置。 成形的初期階段與常壓頂杆方式的內圈鍛造（zào）成形一樣，凸模插入閉塞中的凹（āo）模齒形空間，材料從下方開始流動進行初成形。在這種狀態下，模芯上升，材料中心的模（mó）芯直徑由粗變細。此時工件（jiàn）內徑部又有了新的空間，可以產生（shēng）新（xīn）的塑性（xìng）流動，所以加大（dà）壓力材料就可（kě）充滿齒形的先端部位。其模具結構如圖20所示。圖21是用此方法加工出來的（de）產品，加工壓力（lì）隻（zhī）有1300 Mpa，齒形部的塌角及毛剌極小。利用（yòng）複動成形對材料流動進（jìn）行控製成形出來的齒輪可達JIS3~4級，這非常接近於高附加值（zhí）的（de）無切削成形。 精密（mì）高速衝床|高速精密衝床|龍門式高速（sù）精（jīng）密衝（chōng）床|東莞虹（hóng）瑞機械五金（jīn） |
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