壓力機

成型壓力機，通常簡稱壓力機或壓床，屬於加工機械，它能利用壓力來改變工件的形狀^[1]。壓力機可以分為以下幾類：

• 按照原理分類：液壓機、機械壓力機、氣動壓力機
• 按照功能分類：鍛壓機、衝壓機、壓力折彎機（英語：Press brake）等
• 按照結構分類：鉸接壓力機（Knuckle-joint press）、螺旋壓力機等
• 按照控制分類：傳統壓力機與伺服壓力機

金匠手動壓力機

車間通用液壓機

帶有固定防護圍欄的電動壓力機

HACO CNC液壓折彎機

利用折彎機來折彎鋼板

車間壓力機

通常有一個簡單的矩形框架，由槽鋼（英語：Structural channel）或鋼管等製造（英語：Metal fabrication）而成，並由瓶式千斤頂或液壓缸通過活塞向工件施加壓力。它通常在汽修車間、機械車間等處用於一般用途的成型加工。車間壓力機通常能夠施加1至30噸的壓力，壓力大小取決於壓力機的尺寸和構造。較輕型的也有手扳壓力機（英語：Arbor press）。

車間壓力機通常用於將過盈配合（英語：Interference fit）的零件壓在一起，例如將齒輪壓入軸，或者將軸承壓入軸承座。

其它壓力機

• 折彎機是一種特殊的壓力機，它可以將金屬板彎曲成型。例如，計算機主機箱的機殼，就很適合用折彎機來成型。其它的例子包括支架、組裝框架的零件和電氣櫃。某些折彎機具備數控功能，成型精度可小於一毫米。折彎力可達3,000噸。^{[2][3][4]:29,83}

• 螺旋壓力機，又稱輕型壓力機。

• 沖床是一種用於成型或切割金屬的壓力機，它通過沖模（英語：Die (manufacturing)）使工件變形（英語：Deformation (engineering)）。它通常由壓力機框架、壓床墊板和活塞組成。^[4]:87

• 專門衝壓蓋子的壓力機，每分鐘可以從成卷的鋁箔中衝壓出660個蓋子。

壓力機控制特例：伺服壓力機

伺服壓力機，是由交流伺服電機驅動的壓力機，它通過滾珠絲槓將產生的力矩轉換為線性力。壓力和位置的控制通過稱重傳感器（英語：Load cell）和編碼器（英語：Encoder）來實現。伺服壓力機的主要優點是能耗低，僅為其它壓力機的10-20%。

衝壓時，機器能提供它所能達到的最大能量。截止目前，想要提升壓力機的噸位（沖模與工件間的壓力），依然只能依靠更大的機器和更大的馬達。^[5]

壓力機的類型

所使用壓力機的樣式與最終產品直接相關。壓力機的類型有直邊、後齒輪（Back Geared，簡稱BG）、齒輪、縫隙、OBI（Open Back Inclinable，背開可傾斜）和OBS（Open Back Stationary，背開固定式）。液壓機和機械壓力機按固定工件的框架進行分類。最常見的縫隙框架，也稱為C框架，和直邊壓力機。直邊壓力機在機器兩側都有垂直立柱，以消除角偏斜。C框架可輕鬆進入三面的死角，並且佔地面積較小。OBI是一種縫隙框架，其框架可以樞轉，從而更易裝卸料。OBS定時鼓風、工作或傳送，以便裝卸料。^[6][7]

各種機械壓力機的比較

壓力機類型	框架類型							框架位置				動作			驅動方法								驅動類型				懸掛			撞擊		床
	背開	縫隙	直邊	拱形	柱型	固定	連接杆	豎直	水平	可傾斜	傾斜	單	雙	三	曲柄	前後曲柄	偏心	切換	螺旋	凸輪	齒輪齒條	活塞	過導向	齒輪加速	導向	齒輪減速	單點	雙點	四點	單	多	固定	開放	可調
工作枱	●	●				●		●		●	●	●			●		●		●			●	●				●			●		●	●	●
背開可傾斜	●	●				●		●		●		●	●		●		●			●		●	●	●			●	●		●	●		●
縫隙框架	●	●				●	●	●	●	●	●	●	●		●	●	●	●				●	●	●			●	●	●	●	●	●	●
可調床角		●				●		●				●			●		●					●	●	●			●	●		●		●	●	●
端輪		●				●		●				●				●	●						●	●			●			●		●	●
拱形框架			●	●		●		●			●	●			●								●	●			●			●			●
直邊			●	●		●	●	●	●		●	●	●	●	●	●	●				●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●
減壓	●	●	●			●	●	●	●			●			●							●	●	●			●			●			●
頂杆			●			●	●	●			●	●	●					●					●	●			●	●		●	●	●	●
撥拉			●			●	●	●					●	●	●		●	●						●		●	●	●	●		●		●
凸輪拉力	●	●	●			●	●	●		●			●		●					●			●	●			●				●		●
雙點單動作		●	●			●	●	●			●	●			●		●							●		●		●		●		●	●
高產			●			●	●	●			●	●			●		●						●	●			●	●		●			●
衝壓					●			●				●			●								●		●		●	●		●			●
傳遞		●	●			●	●	●				●			●	●	●	●					●	●				●		●			●
平邊剪切				●		●		●					●							●				●			●			●
液壓		●	●		●		●	●	●	●		●	●	●								●					●	●		●	●	●	●	●
折彎	●	●				●		●				●			●							●		●				●	●	●		●

歷史

1941年的成型壓力機，卡爾斯魯厄理工學院的文化紀念碑

在歷史上，人們使用錘子來手工進行金屬塑形。後來，建造更大的錘來一次壓更多的金屬，或者壓更厚的材料。通常，一個鐵匠要雇一個幫手或學徒來揮錘，而鐵匠可以專注於工件的定位。落錘和水碓利用某種機制將錘舉起，然後靠重力落下砸在工件上。

在19世紀中期在工業上，手錘和旋轉凸輪錘開始被蒸汽錘（英語：Steam hammer）替代。詹姆斯·瓦特在1784年第一次描述了蒸汽錘，他是蘇格蘭發明家和機械工程師，他也改進了最早的蒸汽機和冷凝器。但瓦特並沒有建造蒸汽錘，而是1840年英國發明家詹姆斯·內史密斯建造了最早的蒸汽錘。到19世紀後期，蒸汽錘的尺寸已經大大增加；1891年，伯利恆鋼鐵公司做出了一項改進，使汽錘提供的打擊力提高到了125噸。^[8]

大多數現代機械壓力機通常結合使用電動機和液壓機，來達到必要的壓力。隨着壓力機的改進，其中使用的沖模（英語：Die (manufacturing)）也發生了改進。^[9]

安全性

機械壓力機很危險，因此必須始終採取安全措施。雙手控制（控制其使用必須兩隻手都在按鈕上進行操作）是防止事故的好辦法，如果操作工在沖模範圍內，光傳感器也可以使機器停止工作。

參考文獻

1. Press [壓力機]. [2009-11-24]. （原始內容存檔於2020-11-12） （英語）.
2. Press Brake Tonnage Table [折彎機噸位表]. American Machine Tools Co. [2018-08-18]. （原始內容存檔於2018-08-15） （英語）.
3. Press Brakes [折彎機]. Pacific Press Technologies. [2014-07-26]. （原始內容存檔於2014-04-11） （英語）.
4. Parker, Dana T. Building Victory: Aircraft Manufacturing in the Los Angeles Area in World War II [製造業的勝利：二戰時期洛杉磯地區的飛機製造]. 賽普里斯 (加利福尼亞州). 2013. ISBN 978-0-9897906-0-4 （英語）.
5. Tim Heston. [http://www.thefabricator.com/article/stamping/the-science-behind-the-servo-press The science behind the servo press [伺服壓力機背後的科學]. 2008-01-15 [2016-02-03]. （原始內容存檔於2018-06-14） （英語）.
6. Metal Stamping Equipment And Machines - American Industrial [金屬衝壓裝備和機器-美國工業]. [2016-02-03]. （原始內容存檔於2018-06-15） （英語）.
7. SME.org PDF. [2016-02-03]. （原始內容存檔於2016-09-16） （英語）.
8. Punch Press Services Ltd [衝壓服務有限公司]. [2018-08-14]. （原始內容存檔於2018-08-22） （英語）.
9. Parker, Dana T. Building Victory: Aircraft Manufacturing in the Los Angeles Area in World War II [建造勝利：二戰期間在洛杉磯地區的飛機製造]. 賽普里斯 (加利福尼亞州). 2013: 20, 29, 48, 83, 85, 87. ISBN 978-0-9897906-0-4 （英語）.

外部連結

• 金屬成型手冊
• 鍛造業協會