液壓沖床是應用液壓缸產生壓縮力的沖床,液壓沖床是由英國約瑟·布拉馬英语Joseph Bramah發明[1],在1795年發明了液壓沖床,並且申請了專利。布拉馬在研究當時有關流體運動的文獻後,將其概念應用在沖床上[2]

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液壓傳遞力的原理
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四百噸的液壓沖床

原理

液壓沖床是應用帕斯卡原理:封閉系統的压强是定值。液壓沖床中有一部份是活塞,有類似泵的作用。其截面積較小,產生較小的力,另一部份是面積較大的活塞,兩者壓力相同,面積較大的活塞其施力也較大。若泵和沖壓的液壓缸分開的話,只需要小直徑的英语Tube (fluid conveyance)連接泵和液壓缸,較容易抵抗液體壓力。

在活塞移動時,在液壓缸中液體(例如液压液)也會隨著移動。假設液體不可壓縮。小活塞位移影響的油體積等於大活塞位移影響的油體積。因此兩者的位移距離會不同,和活塞面積成反比。因此,為了讓大活塞移動,小活塞需要走較長的距離。大活塞出力較大,但位移較短,小活塞受力較小,但位移較長,因此符合能量守恆定律。若大活塞的面積增加,其活動距離會更短。

液壓沖床的概念也可以用在液壓成形英语hydroforming製程中。

應用

液壓沖床常用在鍛造鉚接英语Clinching (metalworking)模塑下料英语Blanking (metalworking)深拉及金屬成型等製程[3] [4]

流行文化

電影《數學謀殺案》中,有一個會漸漸變小的房間,其設計就類似液壓沖床。插畫家Boris Artzybasheff英语Boris Artzybasheff也有畫過一張液壓沖床的圖,沖床的外形類似一個機器人。最近,有一個YouTube頻道Hydraulic Press Channel英语Hydraulic Press Channel芬蘭Lauri Vuohensilta英语Lauri Vuohensilta會在影片中將各様的東西用液壓沖床壓碎[5][6]

參考資料

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