冲孔机是金属加工行业中的重要工具,用于成型、切割和定型金属板或线圈。这篇冲孔机介绍文章旨在全面了解冲孔机,涵盖其用途、应用、使用它们的行业、制造的产品、发展历史、流程、优点和缺点,以及选择理想的板材冲孔机制造商时要考虑的因素。此外,这篇冲孔机介绍文章对各种类型的冲孔机进行了深入研究。 冲床,包括机械、液压、气动、伺服驱动和渐进式冲床,并介绍了与板材冲孔机相关的术语列表,以便更好地理解。
目录
冲孔机介绍
冲孔机的进化史
冲孔机的历史可以追溯到工业化的早期阶段,当时手动压力机用于基本的金属成型任务。随着时间的推移,由蒸汽机驱动的机械板材冲孔机彻底改变了金属加工行业。在20世纪,液压和气动冲孔机提高了精度和效率。如今,计算机数控(CNC)和伺服驱动的冲孔机可以实现高速和复杂的操作,并且精度极高。
冲孔机的工作原理是什么?
冲床介绍:冲床是一种主要用于金属材料冷冲压、弯曲、拉伸、剪切等工艺的机械加工设备。冲床相对于其他机械设备具有加工速度快、加工精度高、一次性成型快等优点。冲床的应用领域非常广泛,包括各种金属零部件制造、汽车、电子、家电、仪器仪表等。
冲床的工作原理是利用液压或气压动力对材料施加压力,使材料变形或分离,从而制造出各种形状和尺寸的零件或产品。在板材冲孔机的冲孔过程中,材料会通过一系列的模具和切削刀具逐渐变形并加工成所需的形状和尺寸。
冲压过程中,操作人员将金属板料放置在模具的工作台上,通过模具的向下运动使金属板料发生塑性变形。冲床的工作过程通常包括送料、向下冲孔、出料、向上冲孔等步骤,每个步骤都经过精确的控制和协调,以保证冲孔过程的准确性和效率。
冲孔机的应用
钣金冲孔机广泛应用于汽车、机车制造、五金制品、电子、电器、仪器仪表、电缆、厨具、家具、环保、灯饰、玩具等各个领域,其作用体现在以下几个方面:
- 冲床可以加工各种形式的金属零件,例如手机外壳,电池单元,液晶模块等。
- 冲床可用于拉伸、冷冲压,用于制造汽车车身、钣金、保险杠、轮毂等复杂形状的零部件。
- 冲床可进行切割,用于制造各种规格的金属板材和薄膜。
冲孔机介绍:工作流程
冲压工艺涉及多个步骤,包括切割、冲孔、弯曲和成型。在冲孔过程中,板材冲压机从金属板上切割出所需的形状。穿孔在金属上形成孔或凹槽,同时将金属弯曲和塑造成所需的结构。例如,在汽车车身面板的生产中,冲压机准确地从金属上形成复杂的曲线和轮廓。
冲孔机的加工方法
- 单次冲孔:一次完成冲孔,包括直线冲孔、圆弧冲孔、圆弧冲孔、冲网格孔。
- 同方向连续冲孔:可采用矩形模具叠合的方法,加工长孔、切边等。
- 多方向连续冲孔:利用小模具加工大孔的方法。
- 吃掉:用小圆模连续冲压较小步距圆弧的加工方法。
- 一次成形:根据模具形状进行一次性浅拉伸成形的加工方法。
- 连续成形:比模具尺寸更大的成形加工方法,如大型百叶窗、滚压筋、滚压台阶等加工方法。
- 阵列成型:在一块大板上采用不同的加工方法加工多个相同或不同的工件。
的优点和缺点
冲孔机在金属加工中具有很多优点。
- 首先,冲床利用模具进行加工,可以快速、高效地批量生产相同形状的零件,提高生产效率。
- 其次,冲压时保持金属板料的冲压温度较低,有利于保持材料的力学性能和表面质量。
- 此外,冲床加工精度高、一致性好,能满足对尺寸、形状要求高的零部件的加工需求。
- 最后,冲床还可以加工各种材质的金属板材,如碳钢、不锈钢、铝合金等,适应性很强。
然而,冲床也存在一些局限性和挑战。
- 首先,冲床模具的制造成本较高,需要一定的设计和制造能力。
- 其次,冲孔机对于材料的要求很高,材料的韧性和塑性决定了冲孔机能否顺利加工。
- 另外,在冲孔过程中,材料会产生一定的应力和变形,因此需要对模具和冲孔机进行严格的检查和维护,以保证加工质量。
- 最后,冲孔机的加工速度快,对操作人员的技术要求较高,需要具备一定的操作技能。
![伺服冲孔机出售](https://www.shen-chong.com/wp-content/uploads/2024/07/servo-punching-machine-for-sale.jpg)
冲孔机的分类
按不同的驱动力划分:
机械冲孔机
机械冲床利用机械动力(通常由曲轴驱动)进行冲压操作。它们适用于中速应用,广泛应用于汽车和家电制造。机械冲床以其坚固的结构和可靠性而闻名,使其成为批量生产简单金属零件的理想选择。
液压冲孔机
液压冲床使用液压动力来驱动冲压动作,为重型应用提供更高的力量能力。它们非常适合冲压厚材料和形成复杂形状。液压冲床通常用于航空航天和建筑行业,以生产需要深拉伸的结构部件和零件。
气动冲孔机
气动冲压机使用压缩空气为冲压动作提供动力,适合轻型操作和精细材料。它们通常用于电子和珠宝行业,这些行业对材料的精确和温和处理至关重要。气动冲压机是压花和雕刻等任务的首选。
伺服冲孔机
伺服冲床采用伺服电机精确控制冲压过程,在处理复杂任务时具有更高的精度、能效和多功能性。伺服驱动的冲床在调整行程长度、冲压速度和停留时间方面具有更大的灵活性,使其成为制造具有严格公差的定制零件的理想选择。
渐进式冲孔机
渐进式冲压机一次完成多个冲压操作,能够以最少的手动操作高效地批量生产复杂零件。金属带被连续送入一系列模具中,每个工作站执行不同的操作,例如穿孔、弯曲和成型。渐进式冲压机广泛应用于汽车和家电行业,用于生产支架、夹子和连接器等部件。
按滑块运动方式分类
根据滑块运动方式,冲床有单动、复动、三动三种,但现今最常用的单动冲床为滑块式,复动、三动冲床主要用于汽车车身及大型机加件的延伸加工,量非常小。
按机械结构分类
冲床根据机体结构不同,可分为后置式(C型)和直柱式(H型)两大类,C型冲床根据机体特点(前开式)公称压力一般在300T以下,工作压力一般在公称压力的50%左右;H型冲床机体对称,工作时可承受偏心载荷,公称压力一般在300T以上。
按滑块驱动机构分类
曲轴冲孔机
采用曲轴机构的冲床称为曲轴冲床。
采用这种机构。采用曲轴机构最多的原因是它制造方便,能正确地确定行程的下端位置,滑块活动曲线对各种加工基本上实用。因此,这种冲孔形式广泛用于冲孔、弯曲、拉伸、热锻、温锻、冷锻以及几乎所有其它冲孔工序。
无曲轴冲孔机
无曲轴冲床又称偏心齿轮冲床、偏心齿轮冲床。偏心齿轮冲床结构比曲轴结构具有更好的轴刚性、润滑、外观、维护,但缺点是价格较贵。当行程较长时,偏心齿轮冲床更有优势,而当专用冲床行程较短时,曲轴冲床则更好。因此小型机和高速冲床也属于曲轴冲床的范畴。
肘节式冲孔机
采用肘节机构驱动滑块的称为肘节式冲床。此冲床具有独特的滑块活动曲线,在接近下死点时滑块速度变得极慢(以曲轴式冲床为准)。且能正确地决定行程下方的死点位置,因此此冲床适用于压花、精加工等压缩加工,现今在冷锻中最为普遍使用。
摩擦冲孔机
在轨道传动上使用摩擦传动和螺旋机构的冲床称为摩擦冲床。这种冲床最适合锻造和破碎作业,也可用于弯曲、成形、拉伸等加工。它具有多功能性,由于价格低廉,在战前被广泛使用。由于无法确定行程的下端位置、加工精度差、生产速度慢、控制操作错误导致的超负荷以及需要熟练的技术技能,如今已逐渐被淘汰。
螺丝冲孔机
在滑块驱动机构上采用螺旋机构的称为螺旋冲孔机(或螺旋冲床)。
齿条冲孔机
在滑块驱动机构上采用齿条齿轮机构的称为齿条齿轮冲床。螺旋冲床与齿条冲床的特点几乎相同,其功能大致相当于液压冲床。以前用于压紧衬垫、碎屑等物品,如挤压、压油、捆扎、压紧壳体(热减薄加工),但现在已被液压冲床取代,除极其特殊情况外,不再使用。
链环冲孔机
在滑块驱动机构上采用各种连杆机构的冲床称为连杆冲床。采用连杆机构的目的是在拉伸过程中,使拉伸速度保持在极限范围内,同时减少加工周期。通过减少拉伸过程的速度变化,可以加快从上死点到加工起点的接近行程和从下死点到上死点的返回行程的速度,使其比曲轴冲床具有更短的周期,以提高生产率。这种类型的冲床自古以来就被用于床面较窄的圆筒形容器的深拉深加工,并且还被用于床面较宽的汽车车身板的加工。
凸轮冲孔机
在滑块驱动机构上采用凸轮机构的冲床称为凸轮冲床。这种冲床的特点是具有适当制作的凸轮形状,以便容易获得所需的滑块运动曲线。但是,由于凸轮机构的特性,很难传递较大的力,因此这种冲床的冲孔能力很小。
冲孔机的结构组成
![全自动液压冲床](https://www.shen-chong.com/wp-content/uploads/2024/02/fully-automatic-hydraulic-punch-press.jpg)
冲床主要由以下几部分组成:
- 机身:由机座、立柱、机械臂、液压机械缸等组成。其中机架作为支撑、固定整个冲床的结构,稳定性、刚性强。滑块是冲床上下运动的主要部件,通过滑动或滚动连接方式与机架相连。床身是放置工件的工作台,表面平整坚固,用于保证冲床上下运动时的稳定性
- 传动机构:采用机械、液压、气动等传动方式将驱动力传递给工作部件。驱动装置通常由电动机、减速器、离合器、齿轮机构等组成,用于提供冲床运动所需的动力和力
- 工作位:主要由冲头、导柱、拉杆等组成。
- 控制系统:通过电气或液压方式控制设备的运行、停止、自动调节等。控制系统由电气元件、液压元件、计算机等组成,用于控制和监视冲孔机的各项运行参数,保证冲孔过程的准确性和稳定性。
冲孔机介绍:术语
- 模具:冲压机中用于成型和切割金属零件的专用工具。
- 冲头:冲孔机的零件,对金属板或线圈施加力,使其形成所需的形状。
- 冲压:从金属板上切割出扁平形状并留下所需部件的工艺过程。
- 穿孔:使用冲头和模具在金属板上冲孔或开孔。
- 成型:使用专门的模具将金属弯曲或塑造成所需的结构。
- 压花:使用凸模和凹模在金属表面上创建凸起的凹痕或图案。
- 压花:在金属表面上创建复杂的图案或纹理。
- 吨位:冲压机能够施加的最大力,通常以吨为单位。
- 行程长度:冲压过程中冲头行进的距离。
- 速度:冲压机执行操作的速率,以每分钟冲程数来衡量。
- 模具垫:在成型过程中支撑毛坯的部件,以尽量减少皱纹并控制材料流动。
- 快速换模系统:一种允许快速有效地更换模具的机制,减少不同生产运行之间的停机时间。
- 自动化:机器人系统与计算机控制的集成,以优化生产流程并最大限度地减少人为干预。
- CNC(计算机数控):一种可自动控制冲压机以实现精确、可重复操作的计算机系统。
如何购买冲孔机
![JH21气动冲床](https://www.shen-chong.com/wp-content/uploads/2024/02/jh21-pneumatic-punch-press.jpg)
选择合适的冲孔机制造商对于满足特定的生产要求至关重要。需要考虑的因素包括制造商的经验、专业知识和提供定制解决方案的能力。信誉良好的制造商应提供出色的客户支持,包括培训、技术援助和及时的维护服务,以确保平稳运行并最大限度地延长机器的正常运行时间。
购买冲孔机时的关键因素
速度
市场上冲床有两种速度称为高速冲床,一种是高速400次/分钟,一种是1000次/分钟。如果您的产品要求模具速度在300次/分钟或更高,则应选择1000次/分钟的冲床。因为设备不能发挥到极致,而且速度低于400次/分钟的冲床一般没有强制润滑系统。仅在结合部位采用黄油润滑,冲床结构采用滑块式,精度难以保证。长时间工作,磨损很快,精度下降,模具容易损坏,机器和模具维修率高,耽误时间,影响交货期。
市场上冲床有两种速度称为高速冲床,一种是高速400次/分钟,一种是1000次/分钟。如果您的产品要求模具速度在300次/分钟或更高,则应选择1000次/分钟的冲床。因为设备不能发挥到极致,而且速度低于400次/分钟的冲床一般没有强制润滑系统。仅在结合部位采用黄油润滑,冲床结构采用滑块式,精度难以保证。长时间工作,磨损很快,精度下降,模具容易损坏,机器和模具维修率高,耽误时间,影响交货期。
准确性
冲孔机的精度主要表现为:
- 并行性
- 垂直度
- 总差距
高精度的冲床不仅能生产出优良的产品,而且对模具的损坏也更小,不仅节省了模具的维修时间而且节省了维修成本。
- 冲床加工的东西很多,大致可以分为切割、拉伸、成型、冲压等四大类,又可以再细分为制坯、冲孔、切割、拉伸、弯曲、成型、冲压等四大类。
- 冲床吨位是根据模具加工所需的总吨位来估算的,因此影响冲床吨位的主要因素包括零件周长的长度、材料厚度、材料强度等特性。
- 行程的长度和工作台的面积是根据冲压件的尺寸和深度决定的。
- 日产量主要通过计算冲孔机每分钟的冲程数和需要的冲孔机台数来决定,选择高速还是低速冲孔机,以满足总体生产需要。
所以要把各方面特性综合起来考虑,包括零件加工特性、材料特性、刀具使用特性等。一般来说,对于胚体冲孔、穿孔等工序,需用短行程高速冲床;对于成型、拉伸等工序,需用长行程、速度较慢的冲床;当用于压花、压纹等工序时,必须使用下死点能量大的短行程冲床。
此外,对于成形、拉伸、压制工序,根据所用材料的不同,存在着临界压制率,因此材料的选择也需要与制造工序相协调,为达到产品的质量特性,还必须考虑冲压机的精度,以制造出优良的产品。
结论
冲压机是金属加工行业不可或缺的工具,为金属部件的成型和整形提供多功能和高效的解决方案。每种类型的板材冲压机都可以满足特定的生产需求,从高速批量生产到复杂的定制零件。冲压技术的不断发展,包括伺服驱动和渐进式机器,彻底改变了金属加工行业,使制造商能够满足现代制造业的需求,并在各个领域提供高质量的产品。通过阅读本冲压机介绍指南,用户可以了解冲压机的不同类型和流程,优化其生产能力并在当今充满活力的市场中保持竞争力。
相关文章: