機械沖壓機/液壓沖壓機/沖孔機

1. 概要

沖壓機會對加工物施加壓力藉以成型,在塑性加工中扮演著核心的角色。其特徵在於只要使用模具就能在短時間內大量製造複雜形狀的物體。此外,由於讓捲筒狀的板材連續通過沖壓機就能實現加工自動化,所以它也在金屬加工的現場中獲得了廣泛的運用。

沖壓加工的示意圖

從上方施加壓力

沖壓加工的示意圖
藉由模具來夾住沖壓(A:模具)

2. 機械沖壓機

目前生產的現場大多導入機械式的沖壓機。這是因為它不只具備高速加工的優點,也比較容易進行維護。由於加工的自動化從過去到現在已有相當的進步,因此它可說是大量生產金屬零件不可或缺的設備。另外與液壓式不同的是,不必擔心漏液的問題也是它的優點之一。
機械沖壓機能依照加壓部的滑動結構分成好幾種機種。其中最為普及的是「曲柄式」,它會以曲柄將馬達的旋轉運動轉換成上下來回的運動,藉此進行加工。除此之外,目前也出現了在曲柄結構上增加肘節部、提高加壓壓力的「肘節式」,以及追求高於曲柄式生產力的「連桿式」等各種類型的機種。

3. 液壓沖壓機

液壓沖壓機指的是用泵將油或水送至汽缸,利用其壓力進行加工的設備。其特點為只要控制液壓,就能靈活地執行塑性加工。此外,這也可以因應尺寸較長的加工物。目前代表性的液壓沖壓機有油壓式的「折床」,它可以依照材質與厚度來調整對加工物施加的負載。

雖然過去水壓式的沖壓機相當活躍,但隨著工業的發展,油壓式的沖壓機開始變得普及。此外,液壓沖壓機近年走向NC化、CNC化,可以透過數位控制實現高精度且高速的沖壓加工。
水壓式除了液體本身不會燃燒以外,還有著比較容易維護且營運成本低的優點。大型的水壓式沖壓機還能發揮以萬噸為單位的加壓壓力。
另一方面,油壓式的特徵則是控制性優於水壓式,可以執行更加精密的加工。由於不使用水,所以它也能防止金屬零件生鏽,目前油壓式已廣泛普及於業界。

4. 沖孔機

在板狀金屬上開孔,或是用模具打孔等等的加工作業稱為沖孔。沖孔機為執行沖孔的加工機,廣泛地受到業界導入。它的加工力道為數十噸級,主要用於薄板的加工上。
沖孔機中,能在稱作轉塔的安裝裝置上裝備模具、藉以在板材上打孔的加工機則特別稱為「轉塔沖床」。

轉塔沖床的示意圖

加壓

轉塔沖床的示意圖
A
安裝模具的固定座
B
模具
C
加工物的金屬板
沖壓後的示意圖
轉塔沖床的示意圖

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