浅谈小型机械压力机设计制造的发展趋势

来建中 龚柏军

[摘    要]小型机械压力机广泛应用于电子元器件、五金、仪器仪表、线束等各个工业领域。市场对压力机的精度、速度及自动化连线提出更高的要求，原有的机型、设计理念已满足不了发展的需要。本文针对小型机械压力机的设计与制造朝着高性能、高精度、高速、自动化方向发展作一阐述并提出相应有效的实施方案，为促进行业发展作出贡献。

[关键词]小型机械压力机：设计制造：发展趋势

[中图分类号]TD632 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）10–00–02

Talking about the Development Trend of the Design

and Manufacture of Small Mechanical Presses

Lai Jian-zhong，Gong Bai-jun

[Abstract]Small mechanical presses are widely used in various industrial fields such as electronic components， hardware， instrumentation， and wiring harnesses. The market puts forward higher requirements for the precision， speed and automatic connection of the press. The original models and design concepts can no longer meet the needs of development. This article elaborates on the development of the design and manufacture of small mechanical presses towards high performance， high precision， high speed， and automation， and proposes corresponding effective implementation schemes， which will contribute to the promotion of the development of the industry.

[Keywords]small mechanical press： design and manufacture： development trend

1 小型机械压力机设计制造的发展趋势

小型机械压力机广泛应用于电子、轻工等领域，量大面广，可对条料、卷料、线束、端子、五金等进行剪切、精密冲裁、铆接、浅拉伸、成型等。传统的压力机采用曲柄、连杆、滑块等构成的机械传动的一种锻压机械，通过传动系统把电动机的运动和动力转换给工作机构，从而使材料获得确定的变形，制成所需的工件。这种传统的小型机械压力机精度低，速度慢，自动化程度低，效率不高，安全性差，噪声污染大。随着工业经济的迅猛发展，人们对压力机提出了越来越多的要求，最为突出的趋势要求是，性能可靠，冲压速度要快，冲裁精度要高。根据适合的工序要求，连线把压力机组合起来，完成工件的多工位自动冲压需求，或者用冲压机械手来实现工件的抓取与安放。结合当今发展迅速的微电子技术，运用计算机辅助设计与制造，新材料新技术的应用，使传统的机械压力机在性能、智能控制、安全性等方面有了质的飞跃，在提升劳动生产率，降低职工的劳动强度，实现安全生产方面有着重要意义。

2 小型機械压力机发展的实施方案

（1）离合器、制动器升级换代，朝着高性能压力机方向发展。传统小型机械压力机一直以来都是使用刚性离合器（图1）和带式制动器，但只适合低速运转。虽然结构简单维修方便，但是由于不能紧急停车，只能360°回转一圈才能停车，安全隐患大，不能适应市场的需求。选用气动摩擦离合器（图2）来替代刚性离合器与制动器，用安全双联阀来控制气动摩擦离合器的离合，压力机在高速运行时平稳，无发热情况。停车十分可靠，紧急情况时可以实现任意位置停车，与光电保护装置配合，安全性能更好。而且调模方便，可以实现滑块寸动进给。

（2）用三圆导柱滑块结构代替滑块三角筋结构。用精密滚动轴承代替铜轴承，朝着高速高精度方向发展（图3、图4）。

传统的小型机械压力机均采用曲轴一连杆一滑块驱动结构，曲轴与连杆均使用铜轴承易磨损，间隙大。一旦高速旋转，铜轴承极易发热膨胀咬死曲轴与连杆，且滑块的三角筋导向也无法承受高速运行。因此，设计采用三圆导柱结构代替滑块三角筋结构，用精密滚动轴承来支撑曲轴连杆代替铜轴承。采用全封闭稀油强制润滑的方式来解决高速运行时的摩擦发热与磨损问题。

由于整个曲轴支撑点均采用了精密的滚动轴承，间隙大幅减少，精度明显提升。且由于整个摩擦副都处于强制稀油润滑，单建油压工作站，循环过滤供油。机身发热量大大降低，膨胀量明显减小，精度提高。

（3）釆用自动送料装置与压力机组合。即运用冲压机械手与压力机组合等朝着冲压自动化方向发展。目前市场上的自动送料装置分为两大类：①釆用伺服电机驱动的伺服送料装置;②机械式辊式送料装置。釆用冲压机械手与压力机组合，实现冲压自动化冲压。

釆用压力机自动线组合。冲压自动化是冲压人一直以来都在追求的事情。其不仅可以获得很高的生产率，降低操作人员的劳动强度;而且在安全生产方面起到了明显的作用。

（4）将信息化、智能化运用到压力机的设计制造中。运用微电子技术，伺服电机、变频电机等对传统的机械压力机进行信息化、智能化改造已经成为一个发展的趋势，也为压力机连线自动化操作创造条件。在压力机的电气设计中，采用PLC、触摸屏、编码器、安全继电器、光电保护等功能部件，机器动作安全可靠，人机界面操作更为人性化、合理。伺服电机、变频器、控制系统的快速发展为在压力机上的应用创造了条件。小型伺服压力机在精密铆接、精密压装、自动冲压上得到了大量的应用。不仅大提高了冲压的精度，还有效提高了冲压的安全性。

（5）压力机的开发设计制造要注重节能环保和生态保护。以往的传统设计制造更加侧重于机械本身，注重精度。以现在形势看，其对环境污染，劳动者的保护，噪声的降低已经十分迫切。现在压力机的设计制造，把很多新的功能部件用在压力机上，如气动摩擦离合器、安全双联阀、光电保护、微电子技术等应用，压力机不仅更为环保，而且冲压噪声低，安全防护好，有力地推动了小型压力机的技术进步。

3 结束语

小型机械压力机朝着高性能、高速、高精、自动化方向发展的趋势十分明显，所带来的经济效益和社会效益也是非常突出。相关人员要以积极的态度去面对这个趋势，综合运用信息技术、智能化方法与传统的压力机设计相融合，开发出更加高效的、更加完美的高性能压力机。以此提高冲压生产的效率与质量，促进整个行业更加长期健康发展。

参考文献

[1] 许红军.提高机械设计制造及其自动化的有效途径[J].湖北农机化，2020（17）：141-142.

[2] 机械压力机安全技术要求：GB 27607—2011[S].