氣壓壓力機

在各種金屬及非金屬管材、板材的沖孔領域，大都采用電動沖床來完成，電動沖床不僅噪音大污染環(huán)境、自身復雜的結構部件決定其造價高、維修難度大、維修成本高、機體笨重，而且耗電多。工作時操作復雜，故障率高，安全隱患大。氣體沖壓機比較衛(wèi)生，干凈！采用先進的光電保護技術，可以實現(xiàn)安全性能的大幅提升，電腦計數(shù)與程序的配合，可以實現(xiàn)無人值守的加工流程，大大提升了工作的效率。

氣體沖壓機利用壓縮機產(chǎn)生的高壓氣體，通過管道將壓縮氣體輸送至電磁閥，通過腳踏開關來控制電磁閥的動作來控制氣缸的工作和返回，從而達到?jīng)_孔的目的。壓縮空氣可以存儲在儲氣罐中，隨時取用，因而電動機沒有空轉的能源浪費。利用氣缸作工作部件、利用電磁閥作為控制元件，結構更加簡單，故障率低、安全性高、維修簡單、維修成本更低、生產(chǎn)效率高。利用220V電源來實現(xiàn)對電磁閥的控制，操作簡單方便。

1. 以壓縮空氣作為動力源，高效率且容易操作，結構簡單，極少維修。

2. 沒有油壓系統(tǒng)待機時所產(chǎn)生之噪音，可節(jié)省電力消耗降低生產(chǎn)成本。

3. 可根據(jù)不同的產(chǎn)品或模具，任意調整高度、速度、行程、壓力和沖壓時間。

4. 配有抗轉動的導向棒、導向板，精度高，能適應高速精密沖裁。

5. 可選用雙手控制或腳踏方式。確保操作人員的人身安全。

6. 采用微電腦控制系統(tǒng)，模式可選擇手動、半自動、全自動方式?？稍黾蛹訜崮＞?、溫度控制及壓力傳感器。結構簡單，采用氣動技術，實現(xiàn)一臺空壓機可以同時供多臺氣動沖孔機工作，較電動沖床更加節(jié)能。減少電耗損。操作簡單，安全型較高，采用腳踏開關來控制電磁閥，結構簡單，故障率低，提高生產(chǎn)效率。

氣體沖壓機適應于電子、儀器、儀表、照相機、首飾、小五金及服裝、鞋帽業(yè)；可對薄板、條料、卷材進行剪切、沖孔、落料、成型、彎曲、鉚合等工序；適合有色金屬、塑料件等的加工。

1. 速度較快，且出力穩(wěn)定。

2. 裝置簡單，調整容易，保養(yǎng)方便。

3. 出力大，可達到油壓之高出力。

4. 動力來源取得方便。

5. 做動噪音小。

6. 無油壓系統(tǒng)升溫之擾。

由于氣體沖壓機的增壓缸經(jīng)常處于高速運轉狀態(tài)，容易造成機器磨損，所以應按操作說明書來作業(yè)，增壓缸的工作溫度在-5℃~60℃左右，操作速度50~1000mm/s，為了保證增壓缸的正常工作，使用中應注意以下幾點：1.保持清潔在將增壓缸接入氣路前，敬請先將管路及元件內的灰塵等雜物清除，以免降低增壓缸的使用壽命。2.正常氣壓范圍內使用，缸在正常使用時工作氣壓必須要按照檢驗報告中規(guī)定的工作氣壓范圍內工作，不得超過規(guī)定的工作壓力.。3.注意增壓缸的工作環(huán)境。缸在設計時工作環(huán)境內的溫度已定，若因工作需要變換工作環(huán)境超過溫度需與增壓缸技術相關人員聯(lián)系處。由于缸中的部分元件為鐵質，所以請不要將其置于工況環(huán)境特為復雜的環(huán)境內使用(如有化學物質的接觸環(huán)境)，另請在缸前端加裝有效的空氣處理元件(三點組合)并接時加油潤滑及排水處理。4.不可擅改加其它液壓油。增壓缸在設計時所選用的液壓油價質為VG68#抗磨液壓油，不可撤擅自改用其它液體介質(如機油.水等)。5.一定要按程序操作。動作程序一定要按照氣路配裝圖的動作程序工作即預壓動作-增壓動作增壓釋壓-預壓復位。6.注意保養(yǎng)，經(jīng)常檢查增壓缸運轉。為避免缸在增壓時動作的壓力過大破壞您的模具或工件，敬請在增壓段進入口處加裝一減壓閥,以便能有效保護您的產(chǎn)品。為確保增壓缸工作的穩(wěn)定性，建議盡可能在三聯(lián)件與增壓缸之間并聯(lián)加裝一儲氣筒。使用增壓缸500000次以上或半年以上時，建議將缸中的液壓油全部更換一次，以提高缸的使用壽命和工作年限。

粉末冶金成形壓力機的驅動裝置主要有機械式和液壓式。分別簡介如下。

成形壓力機機械式粉末成形壓力機

機械式粉末成形壓力機在壓制與脫模時所需的動力是由電動機驅動的飛輪提供的，飛輪一般安裝在高速旋轉的軸上并不間斷地進行運轉。壓力機通過裝在飛輪軸上的離合器和制動器進行起動和停車。在成形過程中隨時可以嚙合與脫開。離合器通常借助于彈簧松脫裝置氣動接合，制動器用一片簧組氣動脫開，從而在空氣壓力不足時能提供足夠大的制動力。為調節(jié)由壓制到脫模過程的生產(chǎn)速度，選用速度可調的壓力機。

在主電動機功率不高于約19kW的壓力機上，調速傳動裝置一般為變距帶輪或牽引一驅動型裝置。功率大于19kW時，最好選用直流電動機或渦流控制裝置。電動機和傳動裝置都必須完全密封，以防止被金屬粉塵污染。

機械式粉末成形壓力機有頂部驅動和底部驅動兩種形式。在頂部驅動的壓力機中，電動機、飛輪及變速系統(tǒng)皆位于壓力機頂部（或上部）機構中，壓制力為1960kN（200tf）左右的壓力機安裝在地面上，不需要或只需要一個小地坑。壓制力大于1960kN的頂部驅動式壓力機通常需要有地坑，以使操作者有一個合適的工作高度。

在底部驅動的壓力機中，電動機、飛輪及傳動機構皆裝在壓力機底座中。這些壓力機通常都是拉下式的，即通過拉桿或連接桿將壓力機的上壓頭拉下。壓制力大于445kN（50tf）的底部驅動的壓力機，一般都需要有地坑。

常見的機械式粉末成形壓力機有凸輪驅動式成形壓力機、偏心驅動式成形壓力機、肘桿式成形壓力機以及轉盤式成形壓力機等。

成形壓力機液壓式粉末成形壓力機

一般生產(chǎn)用液壓式粉末成形壓力機額定壓制力為490一12250kN（50一1250tf），專用液壓式壓力機額定壓制力可達49000kN（5000tf）。液壓式壓力機可以成形沿壓制方向很長的壓坯，機械式壓力機最大裝粉高度一般為180mm，而液壓式壓力機的最大裝粉高度一般為380mm。

壓制長的壓坯時，液壓式壓力機的壓制速度很低，有利于模腔中粉末里夾帶的空氣從模具的間隙處逸出。

液壓式壓力機的結構特點

由于液壓式壓力機的主要工作的液壓缸位于壓力機正中頂部，因而大多數(shù)液壓式壓力機驅動裝置都在頂部。壓制壓坯的力就來自這個主液壓缸。液壓式壓力機壓制成形時的下行速度有三種：

1）快速下行。這時產(chǎn)生的壓制力極小，用于使模沖快速進入陰模型腔。

2）中速下行。當需要從下部施加壓力時，開始壓制時使用的壓制力約為全部額定壓制力的50qc。

3）慢速下行。用于最終壓制成形的最大壓制力。

粉末成形壓力機中常用的液壓泵系統(tǒng)有兩種類型：高·低壓系統(tǒng)和油路充油系統(tǒng)。高。低壓系統(tǒng)有一雙動式主缸?；厥谟吐酚糜诳焖仝吔?，即快速下行。一開始，用大容量的低壓泵驅動液壓缸的活塞，除低壓泵容量外，油液還從低壓缸的底部流向缸的頂部。中速下行時，回授油路不起作用，但低壓泵仍在驅動活塞。以最大壓制力壓制時低壓泵不起作用，由高壓泵驅動活塞。

油路充油系統(tǒng)有一單向式主液壓缸，壓頭的動作受控于小的雙動式液壓缸?？刂茐?

頭的液壓缸皆比主缸小，因此對于使壓頭快速移動僅需要低的油液流速。但在趨近和回行期間，油液流入和流出的速度很高。主缸裝有一個大的雙通閥，從而使油液可在低壓（通常是重力供油）下流動。壓制時，雙通閥被關閉，來自高壓泵的油壓作用在主缸活塞上。

零件壓坯一般是由裝在壓力機底座正中的液壓缸脫出的。依據(jù)所用模具的類型，液壓缸或者向上將零件壓坯頂出或者將陰模向下拉下脫出零件壓坯。

將零件壓坯壓制到給定厚度時，在液壓式壓力機上是用一剛性機械擋塊來控制壓頭的下行動作。當將零件壓坯壓制到要求的密度時，可通過調節(jié)液壓缸的壓力來控制壓頭的下行動作。當將零件壓坯壓制到要求的單位壓力時，壓力機壓頭停止下行，回行至其回程位置。

對于粉末冶金常用的液壓式和機械式壓力機，都要考慮壓制壓力、頂出力、脫模方式、工作臺面尺寸、行程、壓制方式、裝粉、生產(chǎn)效率等諸因素。

1．壓制壓力

1）在選用專用粉末成形壓力機時，必須使壓力機的額定壓力大于壓坯所需要的壓制力。一般來說，壓制力為壓力機額定壓力的60%～85%較為合適（特別是對液壓式壓力機）二若使用額定醫(yī)力過高的壓力機，一方面末充分發(fā)揮設備的潛力，另外壓力控制的準確性也降低。若使用額定壓力過低的壓力機，對延長壓力機壽命不利。

2）在選用普通可傾壓力機時，需要結合壓坯的高度來考慮壓力機實際能達到的壓力．由于常用的機械壓力機（沖床）是為冷沖壓而設計的，其受力行程小。例如630kN雙柱可傾壓力機，實際達到的壓力P與滑塊行程s有關（圖1）。所謂630kN是指受力行程在8mm處的實際壓力，過早受力時（受力行程大于8mm），則實際壓力減小，而粉米冶金壓制的受力行程大，開始壓制時，所需要的壓力很小，隨著壓制過程的進行，需要的壓力急劇上升。在這個過程中，消耗了壓力機一定量的動能，因而實際達到的壓力要小于圖1所示的曲線。壓坯越高，實際壓力下降得越多。因此，壓坯的高度將受到限制。

2．脫出力及下模沖動作裝置

（1）脫出力（頂出力）

脫出力是粉末成形壓力機的一個重要參數(shù)。制造廠在其壓力機的技術性能數(shù)據(jù)中列出額定頂出力（kN）。有些廠家將額定頂出力分成初始頂出力與持續(xù)頂出力。初始分離頂出力是將壓坯從成形位置頂出一預定距離（通常為0.79～12.7mm）；持續(xù)頂出力一般為初始頂出力的25%～50%，以避免壓坯脫模時裂紋的產(chǎn)生。壓制所需脫出力取決于壓坯與模沖、芯棒及陰模型腔側壁的接觸面積、模具材料、模具工作表面的表面粗糙度以及所用潤滑劑的種類和數(shù)量等因素。

對于高密度、粉料中潤滑劑少和側面積大（如齒輪或高度大）的壓坯，尤其要注意脫模力的問題。

（2）下模沖動作裝置

1）壓制直套類壓坯時（單模沖），由下缸機構傳遞壓力機脫模力，確保壓坯脫模。

2）壓制多臺階面類壓坯時，有多個氣（油）缸或可增設斜楔機構等，確保壓坯的成形和脫模。

3．陰模及芯棒動作裝置

對于多功能的粉末成形壓力機，還具備多動作的陰模及芯棒動作裝置，以滿足復雜形狀壓坯成形及脫模要求。

（1）陰模動作裝置

1）預壓裝置。用控制器控制陰模正確動作，加上預壓（克服陰模自身重量）以阻止空動。

2）保持裝置。在加壓過程中，上模沖下壓時，陰模在承受規(guī)定壓力之前不下降，亦稱為壓坯上下密度調整裝置。制造廠在其壓力機的技術性能數(shù)據(jù)中列出了陰模浮動（擋塊）能力（kN）。

3）調節(jié)加壓裝置。調節(jié)加壓裝置適用于壓制多臺階面壓坯。上模沖下壓時，陰?？勺鐾瑯酉赂幼?。當需要時，可令陰模按照所需比例下降，并同時上下加壓，以保證壓坯各部分密度均勻。

（2）芯棒動作裝置

1）通過氣缸來保證裝料時芯棒后到位（對薄壁壓件），以使模腔裝粉均勻。

2）通過氣缸來保證陰模浮動，使壓坯（帶內臺階面）內部密度均勻。

3）通過氣缸來保證壓坯脫模時，芯棒后脫（或先脫），以防止壓坯產(chǎn)生裂紋。

3．其他因素

（1）生產(chǎn)效率

在保證壓坯成形質量的前提下，機械式粉末成形壓力機生產(chǎn)效率高，在兩種壓力機都能壓制的情況下，中、小型規(guī)格的零件，采用機械式粉末成形壓力機更合適。對大型復雜結構零件，采用機械式粉末成形壓力機更合適。對要求密度均勻的大型復雜結構零件（各部位不允許有裂紋），宜采用液壓式粉末成形壓力機。

（2）安全裝置

壓力機制造廠應提供正規(guī)的安全作業(yè)規(guī)程，并保證壓力機操作者在正常使用時不應受到傷害等危險。設備應配有保證人身安全的裝置。比如光電感應裝置，當壓力機正常運行中，一旦操作者不慎將手進入模沖行程，壓力機應立即停止，如圖2所示。