冲床的研究发展

冲床的研究发展余培鑫机械（2）班104174340冲床1.冲床的定义及构造2.冲床产生的背景3.冲床的分类4.冲床的发展历程5.冲床的未来展望冲床的定义冲床就是一台冲压式压力机。在国民生产中，冲压工艺由于比较传统机械加工来说有节约材料和能源，效率高，对操作者技术要求不高及通过各种模具应用可以做出机械加工所无法达到的产品这些优点，因而它的用途越来越广泛。原理冲床的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。冲床监控与编程系统冲床自动编程系统1冲床的构造•1．上模•2．上模座•3．下模•4．下模座•5．刃壁•6．刃口斜度•7．气垫•8．反侧压块•9．导套•10．导板•11．导柱•12．导正销•13．导板模•14．导料板•15．导柱模架•16．冲模•17．凸模•18．凹模•19．防护板•20．压料板（圈）•21．压料筋•22．压料槛冲床的构造•23．承料板•24．连续模•25．侧刃•26．侧压板•27．顶杆•28．顶板•29．齿圈•30．限位套•31．限位柱•32．定位销（板）•33．固定板•34．固定卸料板•35．固定挡料销（板）•36．卸件器•37．卸料板•38．卸料螺钉•39．单工序模•40．废料切刀•41．组合冲模•42．始用挡料销（板）•43．拼块•44．挡块（板）•45．挡料销（板）•46．垫板冲床的构造冲床产生的背景我国考古发现，早在2000多年前，我国已有冲压模具被用于制造铜器，证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。1953年，长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间，该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。在走过了温长的发展道路之后，目前我国已形成了300多亿元（未包括港、澳、台的统计数字，下同。）各类冲压模具的生产能力。冲床产生的背景我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。冲床的发展历程冲压行业从6~70年代的日本的AIDA到现在国内自主冲床上百种品牌的今天，经历多次的变革和发展，规格类型、产业化不断分细一致各行业都出现了自己专用的冲压设备。冲床的发展历程1.手压冲床2.台式精密冲床3.大型台式冲床4.固定台式冲床随着社会的发展和经济的迅速发展，提高生产效率降低成本，搭配自动化生产需求，高速精密冲床渐渐诞生了：中高速冲床和高速冲床冲床的分类1按滑块驱动力不同，可以分为：1)机械式冲床;2)液压式冲床。2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。冲床的分类•3依滑块驱动机构分类：曲轴式冲床；无曲轴式冲床；肘节式冲床；摩擦式冲床；螺旋式冲床；齿条式冲床；连杆式冲床；凸轮式冲床；双曲轴连杆式冲床冲床的发展展望在持续严峻的经济环境中，无切削成形是冲床厂企业与对手拉开距离和竞争中胜出的有力手段，而且环保是21世纪的主题，作为环保的加工方法将是主要的发展方向。无切削成形中高精度、高附加值形状的成形是不可或缺的，为了实现这些要求就必须了解从材料到成品的全过程综合技术。冲床就其中一个重要的技术要素。本文将介绍机械式冲床的基本特性及近年来开发出来的适用于各种成形技术的高精度多功能冲床的发展方向。冲床的发展展望冲床厂的冲床的基本特性主要有两个，一是刚性，它包括纵向刚性—滑块与工作台的拱曲和机架的弹性伸长；以及横向刚性—偏心负荷影响下滑块的水平移位。其二为滑块的运动特性，包括垂直度、平行度、直线度等，对产品的精度有很大的影响。产品的精度不是只与冲床有关，它与材料、模具、润滑等都有关，不能只考虑某一因素。从冲床的要素来考虑，产品的厚度方向的精度与纵向刚性有关，而偏差、弯曲或平行度则与横向刚性及运动曲线特性有关。所以提高这些特性，产品精度可提高、模具寿命延长、生产的稳定性也能提高。根据成形法、成形速度、生产性等选用冲床时，就必须考虑冲床的这些特性。冲床的发展展望依据驱动机构的不同，机械式冲床有：冲压加工中应用最广泛的曲轴式冲床，下死点附近速度最慢的肘杆式冲床，以及滑块速度在下死点以上很高位置就开始减慢且具有很高扭矩能力的连杆式冲床。用锻造冲床时，以生产性为重时就选用曲轴式冲床；如果追求下死点附近的成形性就选用肘杆式冲床；若需要很高位置上的成形或闭塞锻造的话就选用连杆式冲床。为了实现无切削成形，对冲床的功能要求越来越高。冲压机械的发展趋势正向高精度、高刚性、合适的滑块运动特性、智能化、多方向运动、甚至环保方向发展。曲轴式冲床•使用曲轴机构的冲床称为曲轴冲床，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。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，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。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。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。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。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。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。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。