压力机

成型压力机，通常简称压力机或压床，属于加工机械，它能利用压力来改变工件的形状^[1]。压力机可以分为以下几类：

• 按照原理分类：液压机、机械压力机、气动压力机
• 按照功能分类：锻压机、冲压机、压力折弯机（英语：Press brake）等
• 按照结构分类：铰接压力机（Knuckle-joint press）、螺旋压力机等
• 按照控制分类：传统压力机与伺服压力机

金匠手动压力机

车间通用液压机

带有固定防护围栏的电动压力机

HACO CNC液压折弯机

利用折弯机来折弯钢板

车间压力机

通常有一个简单的矩形框架，由槽钢（英语：Structural channel）或钢管等制造（英语：Metal fabrication）而成，并由瓶式千斤顶或液压缸通过活塞向工件施加压力。它通常在汽修车间、机械车间等处用于一般用途的成型加工。车间压力机通常能够施加1至30吨的压力，压力大小取决于压力机的尺寸和构造。较轻型的也有手扳压力机（英语：Arbor press）。

车间压力机通常用于将过盈配合（英语：Interference fit）的零件压在一起，例如将齿轮压入轴，或者将轴承压入轴承座。

其它压力机

• 折弯机是一种特殊的压力机，它可以将金属板弯曲成型。例如，计算机主机箱的机壳，就很适合用折弯机来成型。其它的例子包括支架、组装框架的零件和电气柜。某些折弯机具备数控功能，成型精度可小于一毫米。折弯力可达3,000吨。^{[2][3][4]:29,83}

• 螺旋压力机，又称轻型压力机。

• 冲床是一种用于成型或切割金属的压力机，它通过冲模（英语：Die (manufacturing)）使工件变形（英语：Deformation (engineering)）。它通常由压力机框架、压床垫板和活塞组成。^[4]:87

• 专门冲压盖子的压力机，每分钟可以从成卷的铝箔中冲压出660个盖子。

压力机控制特例：伺服压力机

伺服压力机，是由交流伺服电机驱动的压力机，它通过滚珠丝杠将产生的力矩转换为线性力。压力和位置的控制通过称重传感器（英语：Load cell）和编码器（英语：Encoder）来实现。伺服压力机的主要优点是能耗低，仅为其它压力机的10-20%。

冲压时，机器能提供它所能达到的最大能量。截止目前，想要提升压力机的吨位（冲模与工件间的压力），依然只能依靠更大的机器和更大的马达。^[5]

压力机的类型

所使用压力机的样式与最终产品直接相关。压力机的类型有直边、后齿轮（Back Geared，简称BG）、齿轮、缝隙、OBI（Open Back Inclinable，背开可倾斜）和OBS（Open Back Stationary，背开固定式）。液压机和机械压力机按固定工件的框架进行分类。最常见的缝隙框架，也称为C框架，和直边压力机。直边压力机在机器两侧都有垂直立柱，以消除角偏斜。C框架可轻松进入三面的死角，并且占地面积较小。OBI是一种缝隙框架，其框架可以枢转，从而更易装卸料。OBS定时鼓风、工作或传送，以便装卸料。^[6][7]

各种机械压力机的比较

压力机类型	框架类型							框架位置				动作			驱动方法								驱动类型				悬挂			撞击		床
	背开	缝隙	直边	拱形	柱型	固定	连接杆	竖直	水平	可倾斜	倾斜	单	双	三	曲柄	前后曲柄	偏心	切换	螺旋	凸轮	齿轮齿条	活塞	过导向	齿轮加速	导向	齿轮减速	单点	双点	四点	单	多	固定	开放	可调
工作台	●	●				●		●		●	●	●			●		●		●			●	●				●			●		●	●	●
背开可倾斜	●	●				●		●		●		●	●		●		●			●		●	●	●			●	●		●	●		●
缝隙框架	●	●				●	●	●	●	●	●	●	●		●	●	●	●				●	●	●			●	●	●	●	●	●	●
可调床角		●				●		●				●			●		●					●	●	●			●	●		●		●	●	●
端轮		●				●		●				●				●	●						●	●			●			●		●	●
拱形框架			●	●		●		●			●	●			●								●	●			●			●			●
直边			●	●		●	●	●	●		●	●	●	●	●	●	●				●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●
减压	●	●	●			●	●	●	●			●			●							●	●	●			●			●			●
顶杆			●			●	●	●			●	●	●					●					●	●			●	●		●	●	●	●
拨拉			●			●	●	●					●	●	●		●	●						●		●	●	●	●		●		●
凸轮拉力	●	●	●			●	●	●		●			●		●					●			●	●			●				●		●
双点单动作		●	●			●	●	●			●	●			●		●							●		●		●		●		●	●
高产			●			●	●	●			●	●			●		●						●	●			●	●		●			●
冲压					●			●				●			●								●		●		●	●		●			●
传递		●	●			●	●	●				●			●	●	●	●					●	●				●		●			●
平边剪切				●		●		●					●							●				●			●			●
液压		●	●		●		●	●	●	●		●	●	●								●					●	●		●	●	●	●	●
折弯	●	●				●		●				●			●							●		●				●	●	●		●

历史

1941年的成型压力机，卡尔斯鲁厄理工学院的文化纪念碑

在历史上，人们使用锤子来手工进行金属塑形。后来，建造更大的锤来一次压更多的金属，或者压更厚的材料。通常，一个铁匠要雇一个帮手或学徒来挥锤，而铁匠可以专注于工件的定位。落锤和水碓利用某种机制将锤举起，然后靠重力落下砸在工件上。

在19世纪中期在工业上，手锤和旋转凸轮锤开始被蒸汽锤（英语：Steam hammer）替代。詹姆斯·瓦特在1784年第一次描述了蒸汽锤，他是苏格兰发明家和机械工程师，他也改进了最早的蒸汽机和冷凝器。但瓦特并没有建造蒸汽锤，而是1840年英国发明家詹姆斯·内史密斯建造了最早的蒸汽锤。到19世纪后期，蒸汽锤的尺寸已经大大增加；1891年，伯利恒钢铁公司做出了一项改进，使汽锤提供的打击力提高到了125吨。^[8]

大多数现代机械压力机通常结合使用电动机和液压机，来达到必要的压力。随着压力机的改进，其中使用的冲模（英语：Die (manufacturing)）也发生了改进。^[9]

安全性

机械压力机很危险，因此必须始终采取安全措施。双手控制（控制其使用必须两只手都在按钮上进行操作）是防止事故的好办法，如果操作工在冲模范围内，光传感器也可以使机器停止工作。

参考文献

1. Press [压力机]. [2009-11-24]. （原始内容存档于2020-11-12） （英语）.
2. Press Brake Tonnage Table [折弯机吨位表]. American Machine Tools Co. [2018-08-18]. （原始内容存档于2018-08-15） （英语）.
3. Press Brakes [折弯机]. Pacific Press Technologies. [2014-07-26]. （原始内容存档于2014-04-11） （英语）.
4. Parker, Dana T. Building Victory: Aircraft Manufacturing in the Los Angeles Area in World War II [制造业的胜利：二战时期洛杉矶地区的飞机制造]. 赛普里斯 (加利福尼亚州). 2013. ISBN 978-0-9897906-0-4 （英语）.
5. Tim Heston. [http://www.thefabricator.com/article/stamping/the-science-behind-the-servo-press The science behind the servo press [伺服压力机背后的科学]. 2008-01-15 [2016-02-03]. （原始内容存档于2018-06-14） （英语）.
6. Metal Stamping Equipment And Machines - American Industrial [金属冲压装备和机器-美国工业]. [2016-02-03]. （原始内容存档于2018-06-15） （英语）.
7. SME.org PDF. [2016-02-03]. （原始内容存档于2016-09-16） （英语）.
8. Punch Press Services Ltd [冲压服务有限公司]. [2018-08-14]. （原始内容存档于2018-08-22） （英语）.
9. Parker, Dana T. Building Victory: Aircraft Manufacturing in the Los Angeles Area in World War II [建造胜利：二战期间在洛杉矶地区的飞机制造]. 赛普里斯 (加利福尼亚州). 2013: 20, 29, 48, 83, 85, 87. ISBN 978-0-9897906-0-4 （英语）.

外部链接

• 金属成型手册
• 锻造业协会