曲柄壓力機

曲柄壓力機專題報告

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一、曲柄壓力機分類

壓力機是用來為模具中的材料實現壓力加工提供動力和運動的設別具一格近義詞 備。

曲柄壓力機通常根據壓力機的工藝用途及結構特點進行分類。按工藝用途，曲柄壓力

機課氛圍通用壓力機和專用壓力機兩大類。按機身結構形式不同分，曲柄壓力機可分為開

式壓力機和閉式壓力機；開式壓力機又可分為單柱和雙柱壓力機兩種；此外，開始壓力機

按照工作臺的結構不同可分為可傾式壓力機、固定臺式壓力機、升降臺式壓力機。按運動

滑塊的數量，曲柄壓力機可分為單動、雙動和三動壓力機。按連接曲柄和滑塊的連桿數分，

曲柄壓力機可分為單點、雙點和四點壓力機。

二、工作原理

各由于各類型的曲柄壓力機工作原理和基本組成是相同子宮疼 的，所以以課本介紹的開式雙

柱可傾式壓力機（JC23-63）的原理介紹。

圖2-7為其運動原理圖。工作原理如下電動機1的能量和運動通過帶傳動傳遞給中間

傳動軸4，再由齒輪傳動給曲軸9，經連桿11帶動滑塊12作上下直線移動。一次，曲軸

的旋轉運動通過連桿變為滑塊的往復直線運動。將上模13固定于滑塊上，下模14固定于

工作臺墊板15上，壓力機便能對置于上、下模間的材料加壓，依靠模具將其制成工件，

實現壓力加工。由于工藝需要，曲軸兩端分別裝有離合器7和制動器10，以實現滑塊的間

歇運動或連續運動。壓力機在整個工作周期內有負荷的工作時間很短，大部分時間為空程

運動。為了使電動機的負荷較均勻，有效地利用能量，因而裝有飛輪，起到儲能作用。該

機上，大帶輪3和大齒輪6均起飛輪的作用。

曲柄壓力機的工作原理即是電機通過帶輪和齒輪帶動曲柄，通過曲柄機構（曲柄連桿

機構，曲柄肘桿機構）產生增力或改變形式，將旋轉運動變為往復直線運動。它主要是利

用飛輪來儲存和釋放能量，使壓力機產生工作壓力來完成沖壓作業。

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三、結構特點

（一）曲柄壓力機一般由以下幾部分組成：

1、工作機構：工作機構一般為曲柄滑塊機構，有曲軸、連桿、滑塊、導軌等零件組

成。其作用是將傳動系統的旋轉運動變換為滑塊的往復直線運動；承受和傳遞工作壓力；

在滑塊上安裝模具。

2、傳動系統：傳動系統包括帶傳動和齒輪傳動等機構。將電動機的能量和運動傳遞

給工作機構；并對電動機的轉速進行減速，獲得所需的行程次數。

3、操縱系統：如離合器、制動器及其控制裝置。用來控制壓力機安全、準確地運轉。

4、能源系統：如電機和飛輪。飛輪能夠將電動機空程運轉時的能量儲存起來，在沖

壓時再釋放出來。

5、支撐部件：如機身，把壓力機所有的機構連接起來，承受全部工作變形力和各種

裝置各個部件的重力，并保證整機所要求的精度和強度。

6、各種輔助系統和附屬裝置，如潤滑系統、頂件裝置、保護裝置、滑塊平衡裝置、

安全裝置等。

（二）曲柄滑塊機構的結構（工作機構）

1、曲柄滑塊機構的驅動形式常見有曲軸式、曲拐式、偏心齒輪式。如下圖：

（1）曲柄驅動的曲柄滑塊機構

曲軸驅動的曲柄滑塊機構主要由主軸、連桿和滑塊組成。曲軸旋轉時，連桿擺動和上、

下運動，是滑塊在導軌中作上、下往復運動。曲柄式的曲柄滑塊機構可以設計成較大的曲

柄半徑，但曲柄半徑一般是固定的，固形成不可調。

（2）曲拐驅動的曲柄滑塊機構

曲拐驅動的曲柄滑塊機構主要由曲拐軸、偏心套、調節螺釘、連桿體和滑塊組成。偏

心套裝在曲拐軸頸上，而連桿套裝于偏心套外圓上。當曲拐軸轉動時，偏心套的外圓中心

便以曲拐軸的中心為圓心，作圓周運動，帶動連桿、滑塊運動。曲拐軸式曲柄滑塊機構便

于調節行程且結構較簡單，但由于曲柄懸伸，受力情況較差。

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（3）偏心齒輪驅動的曲柄滑塊機構

偏心齒輪驅動的曲柄滑塊機構主要由偏心齒輪、芯軸、調節螺桿、連桿體和滑塊組成。

偏心齒輪的偏心軸頸相對于芯軸有一偏悄然無息 心距，相當于曲柄半徑。芯軸兩端緊固在機身上，

連桿套在偏心軸上。偏心齒輪在芯軸上旋轉時，其偏心頸就相當于曲柄在旋轉，從而帶動

連桿是滑塊上下運動。

2、連桿結構

連桿是曲柄滑塊機構中重要的構件，連桿將曲柄和滑塊連接在一起，并通過其運動將

曲柄的旋轉變為滑塊的直線往復運動。在這個過程中，連桿相對于曲柄轉動而相對于滑塊

擺動，因此，連桿和曲柄及滑塊必須是鉸接。連桿結構形式主要有以下幾種。

（1）球頭式連桿連桿不是一個整體，而是由連桿體和調節螺桿所組成。調節螺桿

下部的球頭與滑塊連接，連桿體上部的軸瓦與曲軸連接。球頭式連桿結構緊湊，壓力機高

度可以降低，但連桿的調節螺桿容易彎曲，且球頭也較難加工。

（2）柱銷式連桿連桿是個整體，其長度不可調節。通過連桿銷、調節螺桿與滑塊

連接。柱銷連桿式連桿沒有球頭式連桿結構緊湊，但其加工容易。柱銷在工作中承受很大

的彎矩和剪切力。

（3）柱面式連桿針對柱銷式連桿缺點而設計的，其銷子與連桿孔有間隙。

（4）三點傳力柱銷式連桿在調節螺桿與柱銷配合面上多了一個中間支點，而與軸

銷配合的連桿軸瓦的主要承力面沒有變化，因此工作載荷通過三個支點傳給柱銷，再傳給

連桿，柱銷的彎矩和剪切力大為減少。

（5）柱塞導向連桿連桿不直接與滑塊連接，而是通過一個導向柱塞及調節螺桿與

滑塊連接。

3、滑塊與導軌結構

壓力機的滑塊是一個箱形結構，他的上部與連桿連接，下面開有“T”形槽或模柄孔，

用以安裝模具上模。為保證滑塊底平面和工作臺上平面的平行度，保證滑塊運動方向與工

作臺面的垂直度，滑塊的導向面必須與底平面垂直。為保證滑塊的運動精度，滑塊的導向

面應盡量長，即滑塊的高度要足夠高；滑塊還應有足夠的強度。

導軌的形式用多種，在開式壓力機上，目前絕大多數采用成雙對稱布置的90V型導

軌。在閉式壓力機上，大多數采用四面斜導軌，其四個導軌均可通過各自的一組拉螺釘進

行單獨調節，因而能提高滑塊運動精度，但調節麻煩。有些壓力機的導軌做成兩個固定、

兩個可調的結構，并使固定的導軌承受滑塊的側向力，調節較容易，但精度收到一定影響。

近年來，在部分通用壓力機上采用八面導軌，八個導軌可以單獨調節，每個調節面都有一

組推拉螺釘。這種結構導向精度高，調節又方便。此外，高速壓力機上滑塊導向還有采用

滾針加預壓負載的結構，消除間隙，可以保證滑塊進行高速精密運轉。

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（三）傳動系統

1、傳動系統的安放方式

傳動系統相對于壓力機的正面有平行安放和垂直安放兩種形式。平行安防各軸的長度

較長，支承點跨距大，受力狀態不好，且造型不夠拌面怎么做好吃 美觀，該形式多見于開式雙柱壓力機。

閉式通用壓力機的傳動兇采用垂直安放的形式。而曲拐軸壓力機則都是垂直安放的。

2、傳動齒輪的布置

傳動齒輪可以布置于機身之外，也可以布置在機身之內。前一種形式齒輪工作條件較

差，機器外形不美觀，但安裝和維修方便。后一形式外形美觀，齒輪工作條件較好，如將

齒輪浸入油池中，則可大大降低齒輪傳動噪聲，但安裝維修困難。

3、齒輪的傳動方式

齒輪傳動可以設置為單邊傳動和雙邊傳動兩種形式。雙邊傳動可以縮小齒輪的尺寸，

但加工裝配比較困難，因為兩邊齒輪必須保證裝配后相互對稱，否則可能發生運動不同步

的情況。

（四）離合器與制動器（操縱系統）

壓力機常用的離合器可分為剛性離合器和摩擦離合器兩大類；常用的制動器有圓盤式

和帶式兩類。

1、剛性離合器

曲柄壓力機的離合器主動部分、從動部分、連接主動和從動部分的連接零件以及操縱

機構四部分組成。剛性離合器的主動部分和從動部分接合時是剛性連接的，這類離合器連

接結構可分為轉鍵式、滑銷式、滾柱式、和牙嵌式等幾種，應用最多的是轉鍵離合器。

2、摩擦離合器-制動器

摩擦離合器是借助摩擦力使主動部分與從動部分接合起來的，而摩擦制動器是靠摩擦

傳遞轉矩、起手動能的。摩擦離合器-制動器是通過適當的連鎖方式（即控制接合與分離的

先后次序）將二者結合在一起，并由同一操縱機構來控制壓力機工作的裝置。曲柄壓力機

的摩擦離合器-制動器按其工作情況分為干式和濕式兩種；按其結構可分為分離式和組合

式；按其摩擦面的形式，又可分為圓盤式、浮動鑲塊式、圓錐式、鼓形式等。另外還有變

速離合器。

（五）機身結構形式（支承部件）

機身的結構形式與壓力機的類型密切相關，它主要決定于使用時的工藝要求和自身的

承載能力。一般分為開式機身和閉式機身兩大類。開式機身常見的結構形式有雙柱可傾式

機身、單柱固定臺式機身、單柱升降臺式機身。閉式機身常見結構形式有整體式和組合式

兩種。

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四、應用場合

曲柄壓力機屬于機械傳動類壓力機，是重要的壓力加工設備，能進行各種沖壓工藝加

工，直接生產出半成品或制品。因此曲柄壓力機在汽車、農用機械、電機電器、儀表、電

子、醫療機械、國防、航空航天以及日用品等領域得到了廣泛的應用。生產中為適應不同

的零件工藝要求，采用各種不同類型的曲柄壓力機。

通用壓力機適用于多種工藝用途，如沖裁、彎曲、成形、淺拉深等，通用曲柄壓力機

具有較廣的工藝適應范圍，常見的常壓工藝都能采用它進行沖壓加工。工件結構尺寸適中、

產量不太大、沖壓工序內容多變時也使用通用壓力機。而專用壓力機用途較單一，在工件

結構尺寸大、產量大或沖壓工藝性質較穩定是，可考慮使用專用壓力機。

開式壓力機機身結構的主要優點是操作空間大，允許前后或左右送料操作，而閉式壓

力機身結構的主要優點是剛度好，滑塊導向精度高，床身受力變形易補償。因此對于工件

精度要求高、模具壽命要求長、工件尺寸較大的沖壓生產宜選用閉式壓力機；而對于需要

方便操作，模具和工件尺寸較小，或要安裝自動送料裝置的沖壓則宜選用開式壓力機。

五、使用具體要求

（一）曲柄壓力機的正確使用與維護

1、壓力機能力的正確發揮"

壓力機的使用者必須明確所使用壓力機的加工能力(標稱壓力、許用負荷圖、電機額定

功率)，并且在使用過程中，讓壓力機的能力留有余地。這對壓力機部件壽命、模具壽命及

避免超負荷使壓力機破壞都是至關重要的。尤其是偏心負荷時，使用壓力需低于標稱壓力

很多。超負荷對壓力機、模具及工件等均有不良影響，避免超負荷是使用壓力機的最基本

要求。

壓力機超負荷時將出現如下現象，使用中可以通過這些現象的出現來判定是否超負

荷。

電動機功率超負荷，將引起：①電動機的電流增高，電動機過熱，②單次行程時，數

控沖床每次作業的減速都很大；③連續行程時，隨著作用次數的增加，速度逐漸減小，直

至滑塊停止運轉。

工作負荷曲線超出許用負荷曲線，將出現：①曲柄發生扭曲變形；②齒輪破損；③連

接鍵損壞；④離合器打滑、過熱。

公稱壓力超負荷，將出現：①沖壓聲音沉悶，振動大；②曲柄彎曲變形；③連桿破損

④機身出現裂紋；⑤有過載保護裝置的則保護裝置產生動作。

2、對壓力機結構的正確使用

單點壓力機在偏心載荷作用下會使滑塊承受附加力矩，因而在滑塊和導軌之間產生阻

力矩。M使滑塊傾斜，加快了滑塊與導軌間的不均勻磨損。因此，進行偏心負荷較大的沖

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壓生產時，應避免使用單點壓力機，而應使用雙點壓力機。雙點或多點壓力機在承受更大

的偏心負荷，當偏心不大或沖壓力合力中心位于雙點之間時，不產生附加力矩。

壓力機各活動連接處的間隙不能太大，否則將降低精度。可用下面的方法檢驗：在滑

塊向下行程進行沖壓時，用手指觸模滑塊側面，在下止點如有振動，說明間隙過大，必須

進行調整。進行滑塊導向間隙調整時，注意不要過分追求精度而使滑塊過緊，過緊將發熱

磨損。有適當的間隙對改善潤滑、延長使用壽命是必要的。各相對運動部分都必須保證良

好的潤滑，按要求添加潤滑油(脂)。

壓力機的離合器、制動器是確保壓力機安全運轉的重要部件。離合器、制動器發生效

障，必然會導致大的事故發生。因此，操作者必須充分了解所使用的壓力機的離合器、制

動器的結構，而且，每天開機前都要試車檢查離合器、制動器的動作是否準確、靈活、可

靠。氣動摩擦離合器制功器使用的壓縮空氣必須達到要求的壓力標準，如壓力不足，離合

器的傳遞力矩減小，而制動器制動不足，動作不迅速，極易造成危險。

滑塊平衡裝置，應在每次更換模具后，根據模具的重量加以調整，保證平衡效果。

3、操作應準確無誤

壓力機操作失誤不僅對壓力機、模具、工件會造成破壞，甚至可能導致人生安全事故。

因此，正確操作是安全使用壓力機的重要環節，必須予以重視。

（1）模具安裝必須準確牢靠，保證模具間隙均勻，閉合狀態良好沖壓過程不移位。

（2）嚴格遵守壓力機操作規程，工作中及時清除工作臺上的工件和廢料，不能圖省

事、直接徒手清除，而必須用鉤子或刷子等專用工具清理。

（3）生產時避免坯料重疊放入模具沖壓。隨時留意壓力機工作狀態，當出現不正常

現象時，應立即停止工作，切斷電源，進行檢查和處理，故障排除后方可恢復的生產。

（4）工作結束，應使離合器脫開，然后才能切斷電源，清除工作臺上的雜物，清潔、

涂油防銹。

4、定期檢修保養

壓力機使用一段時間后，機械部分磨損，輕者使壓力機不能正常發揮功能，重者則出

現機械故障，甚至發生事故。定期檢修的目的就是通過每日、每周、每月、每半年或一年

的檢查維修，使壓力機適中保持完好的狀態，以保證壓力機的正常運轉和確保蛋雞養殖 操作者人身

安全。壓力機的定期檢修保養，包括離合器、制動器保養，曲柄滑塊工作機構的檢修，導

滑間隙的調整，螺栓連接部分的檢查，給油筆盒英語 裝置和供氣系統的檢修，精度的定期檢查等。

除上訴各項外，壓力機定期檢修保養，還應包括傳動系統、電氣系統和各種輔助裝置

功能的檢查維修。日常檢查是設備定期檢修保養的重要環節，它可防患于未然，必須列入

壓力機操作規程，在每天工作前、開機加工中、作業后，都應進行相應項目的檢查和維護。

（二）模具在沖壓機上的安裝與調試

1、模具在沖壓機上的安裝

（1）沖模的安放

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將閉合的沖模放在壓力機的工作臺墊板上，清潔上模上平面和沖床滑塊下端面，用手

或撬棒轉動壓力機的飛輪（大型壓力機應該開啟電動機），同時調整模具在工作臺墊板上

的位置，使模板處于壓力機滑塊的模柄孔內，用壓塊和其上的緊頂螺栓將模柄緊固，同時

使模具上模座的上表面與壓力機滑塊的底面保持接觸。

（2）壓緊下模

按上模進行校正下模的位置，然后用壓板和螺栓把下模壓緊定位。

（3）調整裝模高度

移去模具的上、下模之間的木質墊塊，用手或撬棒轉動飛輪使滑塊移動到下死點，松

開壓力機調節螺桿的鎖緊螺母，轉動調節螺桿，使模具的凸模和凹模保持預定的位置，然

后鎖緊螺桿。

（4）調節壓力機滑塊上的擋頭螺釘的位置

對于需要剛性推料的模具，擋頭螺釘的位置要適當，使得推料動作在壓力機的上死點

位置時發生，而對于不需剛性推料的模具應該使擋頭螺釘的位置不妨礙模具的正常工作。

按上述步驟調整好壓力機以后，方可接通電源，進行試沖。

2、模具調整要點

（1）凸凹模刃口相對位置的調整

對于無導向的沖模，上、下模安裝在壓力機上時，其工作零件（凸模與凹模）咬合，

凸模進入凹模的深度要適中，不能太深和太淺，以能沖下制品為準。其調整是依靠調節壓

力機連桿長度來實現的。

（2）凸、凹模的間隙調整

對于有導向的沖模，只要能保證導向件運動靈活而無澀現象即可保證間隙均勻;對于無

導向沖模，為了使間隙均勻，可以在凹模刃口周圍襯以紫銅皮或硬紙板進行調整也可以用

塞尺及透光測試方法在壓力機上調整，直到上、下模的凸、凹模相互對中且間隙均勻后，

再用螺釘緊固模板于壓力機工作臺面上，方可進行試沖。

（3）定位裝置的調整

在調整沖模時，應充分保證坯件定位的穩定、可靠性。并時常檢查定位銷、定位塊、

定位桿定位時是否合乎定位要求，有無位置便宜。假如位置不合適及定位形狀不準，應及

時休整其位置和形狀，必要時要更換定位零件。

（4）卸料系統的調整

卸料系統的卸料板（頂件器）要調整至與沖件貼合；卸料彈簧或卸料橡皮彈力要足夠

大；卸料板的行程要調整到足夠使制品卸出的位置；漏料孔應暢通無阻；打料桿、推料桿

應調整到順利將制品推出，不能有卡住、發澀現象。

（5）導向系統調整

模具的導柱、導套要有良好的配合精度，不能發生位置偏移及發澀現象。