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有固定式安全防护装置的冲床

冲床Stamping press,或称冲压机模锻压力机[1]),是利用压力使金属形变,使其冲压成各种需要结构的机器。冲床的功能包括冲剪成形英语Forming (metalworking)深拉锻造金属,一般会配合模具使用,是生产金属机械零件英语Component的重要设备。

因为简体字[来源请求]中“沖”和“衝”一律简化为“冲”,所以在繁体的文字使用上有时会被误用为“沖床”,实为“衝床”。

冲床

分类

依动力来源分类

冲床可以依滑块的动力来源区分为机械式冲床、液压冲床。

最常见的机械式冲床是用马达带动的曲轴(或连杆、偏心齿轮或肘节接头)来使滑块移动,而液压冲床是用液压缸来带动滑块。冲床的驱动系统特性决定了在冲程各部分的速度及施力。液压冲床的优点是在冲击过程中都是固定压力。而机械式冲床依系统的不同,越往下死点,其施力越大。若考虑相同的时间,机械式冲床可冲击的次数较多,也较常用在工业应用中。

传统机械式冲床多半是使用感应马达。早期的机械式冲床会用VS马达驱动,用调整耦合机电流来调整转矩,后来也会用变频器驱动感应马达。使用感应马达的冲床中会有飞轮为储能元件,不论是否加工,飞轮都会持续运转,要加工时再用离合器使飞轮带动滑块运转。

后来也有用伺服马达为动力来源的伺服冲床[2],伺服冲床不需飞轮储能,要加工时驱动器才会运转,而且可以依加工特性决定滑块在不同位置的速度曲线,可以进行较困难的加工。

依传动机构分类

机械式冲床的动力来源是马达,中间需要有传动机构将旋转运动转换为滑块的往复直线运动,冲床特性也会依传动机构而不同。

最常见的机械式冲床是以曲轴(带有偏心轮的轴)来传动[3],而这种传动方式也适合许多不同种类的加工[4]

连杆式冲床是以连杆为传动机构,连杆式冲床的特点是滑块可以快速下降、慢速加工,快速上升,节省时间及成本[5],而且在下死点附近的出力很大[6]

肘节式冲床,是以肘节接头为传动机构,在滑块移到最下方(称为下死点)时有短暂停留的特性,适用于冷锻加工[5]。也有结合连杆及肘节的肘杆式冲床[6]

单动冲床及双动冲床

冲床的另一种分类是单动冲床及双动冲床(也有三动冲床,但非常少见)。单动冲床只有一个滑块,而双动冲床有二个滑块,一个滑块可以固定工件,防止出现皱纹,再由一个滑块进行冲压加工,适用于刚性材料的深拉作业[7]

零件

冲床的重要零件有模垫(bolster plate)及滑块(ram)。

模垫(bolster plate)是一大块的金属,模具的下模固定在其上方,在冲床加工时,模垫是静止不动的。大型的冲床(像汽车业中使用的冲床)会在模垫中加上模具缓冲垫,若是用单一冲程进行深拉,就会需要模具缓冲垫。

滑块也是一大块的金属,和模具的上模连接,在冲床加工时会上下移动,当模具的上下模密合时,其中的工件就会产生形变。

冲床一般会以电路(例如用可编程控制器)或是机械的方式连结到自动送料机英语automatic feeder,可以控制原料的进给。若原料是整卷的钢片,会先放卷,通过校直机(straightener)后再进入模具。也有些冲床会加装吨位显示器英语tonnage monitor,可以显示每次冲击时的力量。

安全性

冲床有其危险性,若冲床工作,滑块下滑时,作业员的手或其他部位仍在冲模内,就可能造成人员的伤亡。因此需要有其他安全性的措施。 本质安全设计的作法是让冲床的启动有距离够远的二个按钮,需作业员双手都按才能启动,避免在冲床启动时作业员的手因在冲模内而受伤[8][9]

另外一种作法是加装安全光栅,若作业员在冲模工作的范围内,就强制冲床停止。

参考资料

  1. ^ 國家教育研究院-雙語詞彙查詢. [2019-12-19]. (原始内容存档于2019-12-19).
  2. ^ 伺服衝床的發展概況淺談 (PDF). [2016-06-14]. (原始内容存档 (PDF)于2016-09-19).
  3. ^ 衝壓機械操作異常檢點 滑塊的點檢方法 (PDF). [2016-06-16]. (原始内容 (PDF)存档于2016-06-17).
  4. ^ 机械式冲床的特点. [2016-06-16]. (原始内容存档于2016-08-07).
  5. ^ 5.0 5.1 使你的印鈔機更快、更聰明! (PDF). [2016-06-16]. (原始内容 (PDF)存档于2016-06-17).
  6. ^ 6.0 6.1 冲床的发展动向(上). [2016-06-16]. (原始内容存档于2016-08-12).
  7. ^ 冷衝模具设计. 清华大学出版社有限公司. 2002: 148–. ISBN 978-7-302-05060-5.
  8. ^ 工业安全科技 2006.SEP 冲压机械的安全对策[永久失效链接]
  9. ^ 衝床安全裝置選用方法與使用注意事項 (PDF). [2016-06-17]. (原始内容存档 (PDF)于2019-06-11).

相关条目


外部链接



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