沖床,就是一臺沖壓式壓力機。在國民生產中,沖壓工藝由于比傳統機械加工來說有節約材料和能源,效率高,對操作者技術要求不高及通過各種模具應用可以做出機械加工所無法達到的產品這些優點,因而它的用途越來越廣泛。
沖壓生產主要是針對板材的。通過模具,能做出落料,沖孔,成型,拉深,修整,精沖,整形,鉚接及擠壓件等等,廣泛應用于各個領域。如我們用的開關插座,杯子,碗柜,碟子,電腦機箱,甚至導彈飛機……有非常多的配件都可以用沖床通過模具生產出來。
沖床的設計原理是將圓周運動轉換為直線運動,由主電動機出力,帶動飛輪,經離合器帶動齒輪、曲軸(或偏心齒輪)、連桿等運轉,來達成滑塊的直線運動,從主電動機到連桿的運動為圓周運動。
連桿和滑塊之間需有圓周運動和直線運動的轉接點,其設計上大致有兩種機構,一種為球型,一種為銷型(圓柱型) ,經由這個機構將圓周運動轉換成滑塊的直線運動。沖床對材料施以壓力,使其塑性變形,而得到所要求的形狀與精度,因此必須配合一組模具(分上模與下模),將材料置于其間,由機器施加壓力,使其變形,加工時施加于材料之力所造成之反作用力,由沖床機械本體所吸收。
按照驅動力不同分
滑塊驅動力可分為機械式與液壓式兩種,故沖床依其使用之驅動力不同分為:
(1)機械式沖床(Mechanical Power Press)
(2)液壓式沖床(Hydraulic Press)
普通板金沖壓加工,大部份使用機械式沖床。液壓式沖床依其使用液體不同,有油壓式沖床與水壓式沖床,使用油壓式沖床占多數,水壓式沖床則多用于巨型機械或特殊機械。
依滑塊驅動機構分類
(1)曲軸式沖床(Crank Press)
使用曲軸機構的沖床稱為曲軸沖床,如圖一是曲軸式沖床,大部份的機械沖床
使用本機構。使用曲軸機構最多的原因是,容易制作、可正確決定行程之下端位子、及滑塊活動曲線基本上實用于各種加工。因此,這種型式的沖壓實用于沖切、彎曲、拉伸、熱間鍛造、溫間鍛造、冷間鍛造及其它幾乎所有的沖床加工。
(2)無曲軸式沖床(Crankless Press)
無曲軸式沖床又稱偏心齒輪式沖床,圖二是偏心齒輪式沖床。曲軸式沖床與偏心齒輪式沖床兩構造之功能的衡量,如表二所示,偏心齒輪式沖床構造的軸剛性、潤滑、外表、頤養等方面優于曲軸構造,缺點則是價格較高。行程較長時,偏心齒輪式沖床較為利于,而如沖切專用機之行程較短的情形時,是曲軸沖床較佳,因此小型機及高速之沖切用沖床等也是曲軸沖床之領域。
(3)肘節式沖床(Knuckle Press)
在滑塊驅動上使用肘節機構者稱為肘節式沖床,如圖三所示。這種沖床具有在下死點附近的滑塊速度會變得萬分緩慢(和曲軸沖床衡量)之獨到的滑塊活動曲線,如圖四所示。而且也正確地決定行程之下死點位子,因此,這種沖床適合于壓印加工及精整等之壓縮加工,當今冷間鍛造使用的最多。
