冲压设备基础知识培训教材

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压力机机械结构原理
一：压力机的种类
冷冲压用压力机主要分为：曲柄压力机，螺旋压力机（摩擦压力机），多工位自动压力机，冲压液压机，冲模回转头压力机，高速压力机，精密冲裁压力机，电磁压力机等。

钣金厂所用的压力机主要是曲柄压力机。

二：曲柄压力机的工作原理和特点
曲柄压力机主要是通过曲柄机构增力和改变运动形式（将旋转运动变成直线往复运动）。

它主要是利用飞轮来储存和释放能量，使压力机产生工作压力来完成冲压作业。

曲柄压力机有曲拐式、曲轴式、偏心齿轮式等几种。

曲柄压力机一般由于曲轴、曲拐、偏心齿轮在设计加工时就确定了其偏心距，所以机床的工作行程是不可改变的。

三：曲柄压力机的形式和用途
1.通用冲床：适用于多种冲压工序，如冲裁、浅拉伸\弯曲和压印等。

2.拉伸冲床：有上传动和下传动之分，单动、双动、三动等拉延冲床。

3.专用冲床：用来专门冲压某个复杂零件用的冲床。

4.精冲冲床：专门用于冲裁精密零件的冲床。

5.精压机：用于精密挤压、校平、压印等。

6.高速冲床：多用于生产大批量制品自动成形作业。

四：曲柄压力机的构成
冷冲压用曲柄压力机的结构除曲轴形式（曲拐式、曲轴式、偏心齿轮式）有差异，其余部份基本相似，曲柄压力机一般由以下几部份组成：
1.工作机构：曲柄连杆机构，由曲轴、连杆、滑块组成。

2.传动系统：包括皮带传动、齿轮传动等机构。

3.操纵系统：离合器—制动器等。

4.支承部件：机身结构。

5.能源系统：电动机、飞轮。

6.除上述部份外，还有多种辅助装置，如润滑系统，保险装置，气垫等。

五：压力机各组成部份的构成和作用说明
1.机身：机身是将压力机所有的机构联结起来，并保证全机所要求的精度
和强度。

一般由床身、底座、工作台，立柱、上横梁等组成。

有开式结构和闭式结构。

2.传动轴和曲轴：电动机通过皮带把能量传递给飞轮，再通过传动轴经小
齿轮、大齿轮传给曲轴并经曲轴、连杆，将曲轴的旋转运动变成滑块的直线往复运动。

3.连杆：连杆由上下轴瓦装在曲轴上，下端与滑块相连。

是旋转运动与直
线往复运动的直接转换部件。

4.滑块：滑块通过床身上的导轨作上下往复运动，主要安装固定上模用。

5.飞轮：为了使压力机在整个工作周期中负荷均匀，能量利用充分，而装
有飞轮。

它是传动机构的主要部件，现在的压力机皮带轮即起飞轮的作用，安装在传动轴上。

6.离合器—制动器：离合器是用来启动和停止压力机动作的，制动器是在
离合器分离时使滑块停在上死点或阻止其运动的。

7.操纵机构：操纵机构是控制离合器—制动器动作即压力机开、停。

有机
械式和电控式两种。

8.传动机构：包括电动机、皮带轮（飞轮）、传动轴、齿轮等，主要是实现
将电能转变为压力机所需的机械能。

9.平衡装置：主要是平衡滑块连杆机构的自重对运动的影响，使压力机运
行平稳、均匀，减少能量损耗。

10.电气控制：是压力机的主要组成部份之一，用以实现压力机运动、工作、
保护等各种功能。

11.辅助功能：是压力机运行的保障部份，它包括润滑系统，空气管路系统，
检测和安全保护系统等各种装置。

六：压力机的机身结构、特点
压力机的机身是压力机一切活动部份与固定机构的联接体。

多用铸铁铸造成型，也有用钢板焊接而成的。

机床下部安装工作台板，中间装有导轨供滑块导向用，上部装有作为传动机构的支架。

压力机的机身形式分为开式和闭式。

开式压力机的机身又分为双柱机身和单柱机身；可倾式和固定式；工作台的安装形式有固定式和活动式；
开式压力机机身前面和左、右两侧三个方向是敞开的，操作和安装模具都很方便。

但机身的刚性和运动精度较差，一产生变形将使上下模具不易对准，影响模具和工作质量。

闭式压力机身采用闭式框架结构，分为整体式和组合式；机身的刚性和运动精度较好，能承受较大的压力，坚固耐用。

但闭式压力机两侧封闭，操作相对不如开式方便。

七：压力机的传动轴和曲轴
主传动轴和曲轴是压力机的最主要部件，它安装在机身上部的轴承内。

在工作时，它们承受弯曲和扭力，所以选用优质钢材制造。

主传动轴和曲轴直径的大小，是决定压力机冲压能力的重要因素。

直径越大，则公称压力越大。

八：连杆的结构形式和用途
连杆是滑块与曲轴的连接件，由于要将旋转运动变为直线往复运动，连杆必须与滑块铰接。

一般压力机的连杆长度是可调的，用于调节装模高度。

连杆是由连杆体和球头螺杆组成，调节方式分手动和机动两种。

手动调节的连杆装设有锁紧装置，以防止球头螺杆松动。

机动调节的连杆靠制动电机锁紧。

九：压力机的滑块结构特点和作用
压力机上的滑块是固定上模用的。

为了方便模具安装，滑块的底平面开有“T”形槽或模柄孔。

滑块一般用铸铁或铸钢制成。

滑块是沿固定在机身上的两个导轨作上下行复运动的。

有的压力机在滑块内装有打料装置。

滑块应具有足够的强度，并使重量越轻越好。

因为轻的滑块上升时所消耗的能量较少，并且可以减少使它停止在上死点的制动力。

为了预防由于过载而造成连杆及曲轴弯曲或滑块损坏，在球头螺杆与滑块的结合部设置有过载保护装置（保险）。

在超负荷的状态下，保险装置首先切断或卸荷，保护压力机不受损坏。

十：压力机的传动方式
压力机的传动机构有直接传动，多用在小型压力机上；多级齿轮传动，由皮带轮通过减速齿轮传递动力，目前应用较多；封闭式传动，传动齿轮全部浸在油箱中等。

十一：压力机的飞轮
飞轮是压力机传动机构的重要部件。

它安装在压力机的传动轴或主轴上。

利用飞轮的转动惯量，使压力机在作功的瞬间，提供一部份能量，减少电机的功率消耗。

并通过飞轮对于动能的调节，可使压力机工作均匀，平稳和减少振动。

飞轮一般是用铸铁铸成，形状有实心和空心两种。

十二：离合器和制动器结构和作用
离合器—制动器是用于电动机和飞轮不停转动的情况下，使压力机曲柄连杆机构开动或停止用的。

压力机在不工作时，离合器总是处在脱开状态，而制动器总是处在制动状态。

离合器—制动器是保证压力机正常工作不可缺少的传动部件，而且两者之间必须是密切配合和协调；否则将引起摩擦元件严重发热和磨损，甚至不能工作。

离合器分刚性离合器和圆盘摩擦离合器。

刚性离合器有嵌牙式、滑销式和转键式；圆盘摩擦离合器有单盘嵌块式和多盘嵌块式两种。

制动器分连续制动和周期制动两种工作情况。

压力机上常用的制动器有闸瓦式制动器、带式制动器和圆盘式摩擦制动器三种。

十三：操纵机构结构和作用
操纵机构是操纵压力机工作的控制部份，有机械操纵式和电气操纵式两种。

机械操纵式是利用杠杆机构操控离合器工作的，一般用于刚性离合器；电气操纵式是利用电磁机构或电磁双联阀操控离合器工作的，多用于圆盘摩擦离合器。

十四：传动机构结构和作用
压力机的传动机构由三角皮带、飞轮、传动轴、小齿轮、大齿轮、曲轴、连杆等组成。

是压力机能量和运动传递、变换的部份。

承受载荷与扭力，传动机构的机械强度、传动精度和动作平稳性决定压力机的性能和加工质量。

对零部件材质、加工精度、装配精度等要求很高。

十五：平衡装置的结构和作用
压力机的平衡装置分单平衡器和双平衡器，有弹簧式和气缸式两种。

现在常用的多是气缸式平衡器，平衡器安装在机身上部，活塞杆与滑块相连，它是利用压缩空气的张力抵消滑块连杆机构和上模的重量对运动的影响。

十六：辅助功能的结构形式和作用
压力机要实现冲压运动，除了上述各结构部位外，还必须要有润滑，空气管路、调模等辅助装置。

压力机的润滑系统：润滑系统作用是为了保证压力机各运动部件的正常运行，减少运动阻力，降低磨损，延长使用寿命。

由润滑油泵，输油管路，分油器，油量或压力检测开关等组成。

定时定量向各运动部位供给润滑油。

空气管路的作用是为压力机的平衡装置，离合器—制动器，气垫等的工作提供气源的。

调模（封高调节）装置的作用是为了方便模具安装调试和折卸，有手动和机动两种。

调模装置还配有高度显示和限位检测等。

另外，还有曲轴位置指示，气压指示，润滑油量指示，电机位置调节装置，退料装置，安全保护装置等。

压力机电气控制原理及操作
一：主机起动控制
压力机的主机起动控制由主电路和控制电路组成。

主电路由三相电源，空气开关，电磁接触器，电动机及线路组成。

控制电路由按钮开关，正反转选择，检测、联锁、保护、指示等及线路组成。

开机前必须检查气源是否打开，电源开关是否合闸，在确认气源、电源正常的状态下，选择电动机正转，按下起动按钮（绿色），起动主电机。

（有调速器的设备，在主电机起动后，再将调速开关慢慢调整到工作所需的合适的速度）。

待主电机运行平稳后，再选择生产所需的工作方式。

如果在气源、电源正常的状态下，按下起动按钮，主电机无法起动。

必须检查紧急停止按钮，热继电器触点，电机停止按钮等主控制线路的联锁触点。

如果控下起动按钮，起动指示灯亮。

但主电机不转或发出不正常的声音，必须立即按下停止按钮，切断电源，报修处理。

二：运行、润滑和保护控制
压力机的主电机起动、运行、润滑和保护等控制都由可编程序控制器（PLC）集中控制。

运行控制有寸动行程、单次行程、连续行程等工作方式，通过功能选择开关，动作选择开关等进行操作。

润滑控制分手动方式和自动方式。

选择手动方式时，必须由设备操作人员定时按压润滑系统起动按钮，润滑系统才会对各润滑点供油进行润滑。

自动方式是由PLC通过设定程序自动运行，定时定量对各润滑点供油进行润滑。

保护控制系统，是为了保证压力机在使用过程中，保护压力机各部位不受损坏，保护各种使用功能正常运行。

在控制程序中，设置了气压低保护，润滑无油保护，安全保护，过载保护等。

各种保护功能在保护条件不满足时，压力机都会停止运行，运行准备指示灯不亮。

出现此问题时，就要检查气压是否正常（0.5Mpa以上）、润滑油箱是否油量不足、安全保护装置是否正常、过载保护是否正常、急停开关是否按下、功能选择开关和动作选择开关是否在正确的位置、滑块是否停止在上死点等。

在检查所有联锁点都正常后，如果设备还是不能正常运行，就要填写设备故障报修单，由保全班维修工对设备进行维修。

三：滑块运行控制
压力机的滑块运行控制，分为寸动运行、单次运行、连续运行、装模调整等运行方式。

寸动运行方式：
寸动控制方式是作为模具安装、设备调试、检修、试机等工作设置的。

寸动控制操作：将功能开关转到“非连续”档；将动作选择开关转到“寸动”行程；将手脚选择开关转到“手动”
位置；双手按下“双手起动”按钮，滑块动作；双手松开，滑块立即停止。

此操作方式可以控制滑块在任何位置动作和停止。

单次运行方式：
单次控制方式是生产中使用最多的一种操作方式。

单次双手操作：将功能开关转到“非连续”档；将动作选择开关转到“单次”行程；将手脚选择开关转到“手动”位置；双手按下“双手起动”按钮，滑块动作；待曲轴转过下死点，滑块往上回程时，松开双手，滑块自动回到上死点位置停止。

单次脚踏操作：将功能开关转到“非连续”档；将动作选择开关转到“单次”行程；将手脚选择开关转到“脚踏”位置；用脚尖踩下脚踏开关，滑块动作，待曲轴转过下死点，滑块往上回程时，松开脚踏开关，滑块自动回到上死点位置停止。

在单次操作的状态下，双手按压“双手起动”按钮或用脚踩下脚踏开关都必须到滑块回程时才能松开，否则，滑块不能完成单次行程。

连续运行方式：
连续运行方式是使用自动连续模、自动送料装置、机械手等自动化生产设备时的操作方式。

连续操作：将功能开关转到“连续”档；将动作选择开关转到“连续”行程；按下“连续预置”按钮，在十秒钟内双手按下“双手起动”按钮，滑块动作，待滑块完成一个工作行程并开始第二个行程时才能松开，否则，滑块不能进行连续工作。

需要停止连续行程时按下“连续停”按钮，滑块回到上死点位置停止。

模具安装方式：
模具安装方式下滑块运行选择寸动操作。

将滑块停在上死点位置，根据所使用模具的高度，将封高调节开关转到“上升/增加”档，按下滑块调整开关，机床封闭高度增加；将封高调节开关转到“下降/减小”档，按下滑块调整开关，机床封闭高度减小；安装在滑块前面的装模高度显数器将显示滑块与工作台之间的封闭高度数值。

如果实测的封闭高度值与显数器指示值不符，必须立即报修，由维修工检修调整到显数器指示值与实测值相符。

压力机安装模具时，必须严格遵守《模具安装、调试操作规程》。

违者严肃处理。

如何正确维护及保养压力机
为了延长压力机使用寿命及确保压力机精度，使用者必须正确使用、维护及保养压力机。

一：开始工作前
1）查看交接班记录，检查工作地点，在压力机上及压力机周围，与工作无关的物件必须清走，并将工件及毛料摆放合适。

2）检查压力机摩擦部份及润滑部份有无磨损现象，油杯应注满润滑油。

3）检查冲模安装是否准确可靠，刃口有无裂纹、缺口、移位等现象。

4）一定要在离合器脱开后，才可以开动电动机。

5）试验制动器、离合器、操纵器各部位的动作是否灵活、准确可靠，并做几次空行程试冲无误后，再开始正常生产。

6）准备好工作中所需要的工具。

二：在工作中
1）定时检查各运动部位、紧固件、联接件是否紧固。

2）严禁同时冲载两块板料。

3）工作中随时把工作台上的冲压件、飞边废料清除下去，清除时要用钩子或用钳子等专用工具，严禁用手清除。

4）作浅拉伸时，注意材料清洁，并要加润滑油。

5）发现压力机工作不正常时，如滑块下落、有不正常的冲击声、连冲，成品有毛剌等现象，应立即停止工作，关机断电，寻找故障并排除
后才能进行工作。

三：工作结束后
1）使离合器脱开，机床停止。

2）关闭电源。

3）清除工作台上的杂物。

4）清洁机床及模具，并在机床及模具上涂保护防锈油。

5）填写交接班记录和工作记录。

如何做好压力机的点检
压力机的点检是维护、保养设备，加强针对性检修及保证设备安全运行的重要措施。

对压力机进行日点检、周点检必须由操作工与维修工联合实施。

设备操作者必须在每班工作前进行设备日点检，设备维修工对重要部位进行周点检。

对于点检发现的设备缺陷要认真填卡，并及时报修或安排解决。

对于临时解决不了的问题，必须制订检修计划。

日点检内容：
1）检查整机是否清洁。

2）检查整机可见部份是否完好。

3）检查空气管路有无漏气，压力表是否完好，气压是否正常。

4）检查润滑油箱油量，油路有无漏油，各润滑点是否供油正常。

5）检查各压力表是否完好，压力指示是否正常。

6）检查各按钮、开关是否完好，动作可靠。

7）检查各信号灯、指示灯是否完好，指示正常。

8）检查安全保护装置是否完好，工作正常。

9）检查各电气线路是否损坏。

10）检查各联接部位螺栓、螺母是否完整，紧固。

操作工日点检的检查方式有：眼看、手摸、听、闻。

周点检内容：
1）检查离合器—制动器，检查摩擦片的磨损情况，调整动作间隙。

2）检查离合器—制动器控制阀工作状态是否可靠。

3）各主要部位紧固件是否松动，曲轴、气垫有无串动。

4）机床外露部分键连接有无松动，
5）润滑、液压泵是否工作正常（手动、自动）。

6）润滑油管及配油器有无阻断。

7）外部可见轴瓦有无研磨现象。

8）空气管路是否有漏气，调压、联锁及检测装置是否完好。

9）滑块调节系统是否正常。

10）液压保护装置是否完好，安全保护装置正常。

11）外观是否整齐，有无损伤现象。

12）电气控制系统是否完好，正常。

13）地基及减震垫是否正常。

维修工点检的方式是看、摸、敲击、听、闻、试机。

压力机的精度检查
在实际生产中，要根据压力机的使用状况，经常对压力机进行以下项目的检查：
1）检查工作台面的平面度；
2）检查滑块底面的平面度；
3）检查工作台面对滑块底面的平行度；
4）检查滑块行程对工作台面的垂直度；
5）检查滑块导轨与机身导轨的间隙。

6）模柄孔对滑块下平面的垂直度。

压力机的定期检查、维修
压力机经过一段时间的运行后，设备各部位都会有不同程度的磨损。

为了确保压力机的安全运行和延长其使用寿命，必须对压力机定期直行检查、维修。

压力机的定期检查、维修分为季度保养，年度保养，计划大修三个部份。

季度保养：
季度保养检查项目、检查标准、检查方法见表格。

情况，实施三个月或六个月检查一次。

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