曲柄压力机

曲柄压力机专题报告

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一、曲柄压力机分类

压力机是用来为模具中的材料实现压力加工提供动力和运动的设别具一格近义词 备。

曲柄压力机通常根据压力机的工艺用途及结构特点进行分类。按工艺用途，曲柄压力

机课氛围通用压力机和专用压力机两大类。按机身结构形式不同分，曲柄压力机可分为开

式压力机和闭式压力机；开式压力机又可分为单柱和双柱压力机两种；此外，开始压力机

按照工作台的结构不同可分为可倾式压力机、固定台式压力机、升降台式压力机。按运动

滑块的数量，曲柄压力机可分为单动、双动和三动压力机。按连接曲柄和滑块的连杆数分，

曲柄压力机可分为单点、双点和四点压力机。

二、工作原理

各由于各类型的曲柄压力机工作原理和基本组成是相同子宫疼 的，所以以课本介绍的开式双

柱可倾式压力机（JC23-63）的原理介绍。

图2-7为其运动原理图。工作原理如下电动机1的能量和运动通过带传动传递给中间

传动轴4，再由齿轮传动给曲轴9，经连杆11带动滑块12作上下直线移动。一次，曲轴

的旋转运动通过连杆变为滑块的往复直线运动。将上模13固定于滑块上，下模14固定于

工作台垫板15上，压力机便能对置于上、下模间的材料加压，依靠模具将其制成工件，

实现压力加工。由于工艺需要，曲轴两端分别装有离合器7和制动器10，以实现滑块的间

歇运动或连续运动。压力机在整个工作周期内有负荷的工作时间很短，大部分时间为空程

运动。为了使电动机的负荷较均匀，有效地利用能量，因而装有飞轮，起到储能作用。该

机上，大带轮3和大齿轮6均起飞轮的作用。

曲柄压力机的工作原理即是电机通过带轮和齿轮带动曲柄，通过曲柄机构（曲柄连杆

机构，曲柄肘杆机构）产生增力或改变形式，将旋转运动变为往复直线运动。它主要是利

用飞轮来储存和释放能量，使压力机产生工作压力来完成冲压作业。

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三、结构特点

（一）曲柄压力机一般由以下几部分组成：

1、工作机构：工作机构一般为曲柄滑块机构，有曲轴、连杆、滑块、导轨等零件组

成。其作用是将传动系统的旋转运动变换为滑块的往复直线运动；承受和传递工作压力；

在滑块上安装模具。

2、传动系统：传动系统包括带传动和齿轮传动等机构。将电动机的能量和运动传递

给工作机构；并对电动机的转速进行减速，获得所需的行程次数。

3、操纵系统：如离合器、制动器及其控制装置。用来控制压力机安全、准确地运转。

4、能源系统：如电机和飞轮。飞轮能够将电动机空程运转时的能量储存起来，在冲

压时再释放出来。

5、支撑部件：如机身，把压力机所有的机构连接起来，承受全部工作变形力和各种

装置各个部件的重力，并保证整机所要求的精度和强度。

6、各种辅助系统和附属装置，如润滑系统、顶件装置、保护装置、滑块平衡装置、

安全装置等。

（二）曲柄滑块机构的结构（工作机构）

1、曲柄滑块机构的驱动形式常见有曲轴式、曲拐式、偏心齿轮式。如下图：

（1）曲柄驱动的曲柄滑块机构

曲轴驱动的曲柄滑块机构主要由主轴、连杆和滑块组成。曲轴旋转时，连杆摆动和上、

下运动，是滑块在导轨中作上、下往复运动。曲柄式的曲柄滑块机构可以设计成较大的曲

柄半径，但曲柄半径一般是固定的，固形成不可调。

（2）曲拐驱动的曲柄滑块机构

曲拐驱动的曲柄滑块机构主要由曲拐轴、偏心套、调节螺钉、连杆体和滑块组成。偏

心套装在曲拐轴颈上，而连杆套装于偏心套外圆上。当曲拐轴转动时，偏心套的外圆中心

便以曲拐轴的中心为圆心，作圆周运动，带动连杆、滑块运动。曲拐轴式曲柄滑块机构便

于调节行程且结构较简单，但由于曲柄悬伸，受力情况较差。

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（3）偏心齿轮驱动的曲柄滑块机构

偏心齿轮驱动的曲柄滑块机构主要由偏心齿轮、芯轴、调节螺杆、连杆体和滑块组成。

偏心齿轮的偏心轴颈相对于芯轴有一偏悄然无息 心距，相当于曲柄半径。芯轴两端紧固在机身上，

连杆套在偏心轴上。偏心齿轮在芯轴上旋转时，其偏心颈就相当于曲柄在旋转，从而带动

连杆是滑块上下运动。

2、连杆结构

连杆是曲柄滑块机构中重要的构件，连杆将曲柄和滑块连接在一起，并通过其运动将

曲柄的旋转变为滑块的直线往复运动。在这个过程中，连杆相对于曲柄转动而相对于滑块

摆动，因此，连杆和曲柄及滑块必须是铰接。连杆结构形式主要有以下几种。

（1）球头式连杆连杆不是一个整体，而是由连杆体和调节螺杆所组成。调节螺杆

下部的球头与滑块连接，连杆体上部的轴瓦与曲轴连接。球头式连杆结构紧凑，压力机高

度可以降低，但连杆的调节螺杆容易弯曲，且球头也较难加工。

（2）柱销式连杆连杆是个整体，其长度不可调节。通过连杆销、调节螺杆与滑块

连接。柱销连杆式连杆没有球头式连杆结构紧凑，但其加工容易。柱销在工作中承受很大

的弯矩和剪切力。

（3）柱面式连杆针对柱销式连杆缺点而设计的，其销子与连杆孔有间隙。

（4）三点传力柱销式连杆在调节螺杆与柱销配合面上多了一个中间支点，而与轴

销配合的连杆轴瓦的主要承力面没有变化，因此工作载荷通过三个支点传给柱销，再传给

连杆，柱销的弯矩和剪切力大为减少。

（5）柱塞导向连杆连杆不直接与滑块连接，而是通过一个导向柱塞及调节螺杆与

滑块连接。

3、滑块与导轨结构

压力机的滑块是一个箱形结构，他的上部与连杆连接，下面开有“T”形槽或模柄孔，

用以安装模具上模。为保证滑块底平面和工作台上平面的平行度，保证滑块运动方向与工

作台面的垂直度，滑块的导向面必须与底平面垂直。为保证滑块的运动精度，滑块的导向

面应尽量长，即滑块的高度要足够高；滑块还应有足够的强度。

导轨的形式用多种，在开式压力机上，目前绝大多数采用成双对称布置的90V型导

轨。在闭式压力机上，大多数采用四面斜导轨，其四个导轨均可通过各自的一组拉螺钉进

行单独调节，因而能提高滑块运动精度，但调节麻烦。有些压力机的导轨做成两个固定、

两个可调的结构，并使固定的导轨承受滑块的侧向力，调节较容易，但精度收到一定影响。

近年来，在部分通用压力机上采用八面导轨，八个导轨可以单独调节，每个调节面都有一

组推拉螺钉。这种结构导向精度高，调节又方便。此外，高速压力机上滑块导向还有采用

滚针加预压负载的结构，消除间隙，可以保证滑块进行高速精密运转。

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（三）传动系统

1、传动系统的安放方式

传动系统相对于压力机的正面有平行安放和垂直安放两种形式。平行安防各轴的长度

较长，支承点跨距大，受力状态不好，且造型不够拌面怎么做好吃 美观，该形式多见于开式双柱压力机。

闭式通用压力机的传动凶采用垂直安放的形式。而曲拐轴压力机则都是垂直安放的。

2、传动齿轮的布置

传动齿轮可以布置于机身之外，也可以布置在机身之内。前一种形式齿轮工作条件较

差，机器外形不美观，但安装和维修方便。后一形式外形美观，齿轮工作条件较好，如将

齿轮浸入油池中，则可大大降低齿轮传动噪声，但安装维修困难。

3、齿轮的传动方式

齿轮传动可以设置为单边传动和双边传动两种形式。双边传动可以缩小齿轮的尺寸，

但加工装配比较困难，因为两边齿轮必须保证装配后相互对称，否则可能发生运动不同步

的情况。

（四）离合器与制动器（操纵系统）

压力机常用的离合器可分为刚性离合器和摩擦离合器两大类；常用的制动器有圆盘式

和带式两类。

1、刚性离合器

曲柄压力机的离合器主动部分、从动部分、连接主动和从动部分的连接零件以及操纵

机构四部分组成。刚性离合器的主动部分和从动部分接合时是刚性连接的，这类离合器连

接结构可分为转键式、滑销式、滚柱式、和牙嵌式等几种，应用最多的是转键离合器。

2、摩擦离合器-制动器

摩擦离合器是借助摩擦力使主动部分与从动部分接合起来的，而摩擦制动器是靠摩擦

传递转矩、起手动能的。摩擦离合器-制动器是通过适当的连锁方式（即控制接合与分离的

先后次序）将二者结合在一起，并由同一操纵机构来控制压力机工作的装置。曲柄压力机

的摩擦离合器-制动器按其工作情况分为干式和湿式两种；按其结构可分为分离式和组合

式；按其摩擦面的形式，又可分为圆盘式、浮动镶块式、圆锥式、鼓形式等。另外还有变

速离合器。

（五）机身结构形式（支承部件）

机身的结构形式与压力机的类型密切相关，它主要决定于使用时的工艺要求和自身的

承载能力。一般分为开式机身和闭式机身两大类。开式机身常见的结构形式有双柱可倾式

机身、单柱固定台式机身、单柱升降台式机身。闭式机身常见结构形式有整体式和组合式

两种。

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四、应用场合

曲柄压力机属于机械传动类压力机，是重要的压力加工设备，能进行各种冲压工艺加

工，直接生产出半成品或制品。因此曲柄压力机在汽车、农用机械、电机电器、仪表、电

子、医疗机械、国防、航空航天以及日用品等领域得到了广泛的应用。生产中为适应不同

的零件工艺要求，采用各种不同类型的曲柄压力机。

通用压力机适用于多种工艺用途，如冲裁、弯曲、成形、浅拉深等，通用曲柄压力机

具有较广的工艺适应范围，常见的常压工艺都能采用它进行冲压加工。工件结构尺寸适中、

产量不太大、冲压工序内容多变时也使用通用压力机。而专用压力机用途较单一，在工件

结构尺寸大、产量大或冲压工艺性质较稳定是，可考虑使用专用压力机。

开式压力机机身结构的主要优点是操作空间大，允许前后或左右送料操作，而闭式压

力机身结构的主要优点是刚度好，滑块导向精度高，床身受力变形易补偿。因此对于工件

精度要求高、模具寿命要求长、工件尺寸较大的冲压生产宜选用闭式压力机；而对于需要

方便操作，模具和工件尺寸较小，或要安装自动送料装置的冲压则宜选用开式压力机。

五、使用具体要求

（一）曲柄压力机的正确使用与维护

1、压力机能力的正确发挥"

压力机的使用者必须明确所使用压力机的加工能力(标称压力、许用负荷图、电机额定

功率)，并且在使用过程中，让压力机的能力留有余地。这对压力机部件寿命、模具寿命及

避免超负荷使压力机破坏都是至关重要的。尤其是偏心负荷时，使用压力需低于标称压力

很多。超负荷对压力机、模具及工件等均有不良影响，避免超负荷是使用压力机的最基本

要求。

压力机超负荷时将出现如下现象，使用中可以通过这些现象的出现来判定是否超负

荷。

电动机功率超负荷，将引起：①电动机的电流增高，电动机过热，②单次行程时，数

控冲床每次作业的减速都很大；③连续行程时，随着作用次数的增加，速度逐渐减小，直

至滑块停止运转。

工作负荷曲线超出许用负荷曲线，将出现：①曲柄发生扭曲变形；②齿轮破损；③连

接键损坏；④离合器打滑、过热。

公称压力超负荷，将出现：①冲压声音沉闷，振动大；②曲柄弯曲变形；③连杆破损

④机身出现裂纹；⑤有过载保护装置的则保护装置产生动作。

2、对压力机结构的正确使用

单点压力机在偏心载荷作用下会使滑块承受附加力矩，因而在滑块和导轨之间产生阻

力矩。M使滑块倾斜，加快了滑块与导轨间的不均匀磨损。因此，进行偏心负荷较大的冲

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压生产时，应避免使用单点压力机，而应使用双点压力机。双点或多点压力机在承受更大

的偏心负荷，当偏心不大或冲压力合力中心位于双点之间时，不产生附加力矩。

压力机各活动连接处的间隙不能太大，否则将降低精度。可用下面的方法检验：在滑

块向下行程进行冲压时，用手指触模滑块侧面，在下止点如有振动，说明间隙过大，必须

进行调整。进行滑块导向间隙调整时，注意不要过分追求精度而使滑块过紧，过紧将发热

磨损。有适当的间隙对改善润滑、延长使用寿命是必要的。各相对运动部分都必须保证良

好的润滑，按要求添加润滑油(脂)。

压力机的离合器、制动器是确保压力机安全运转的重要部件。离合器、制动器发生效

障，必然会导致大的事故发生。因此，操作者必须充分了解所使用的压力机的离合器、制

动器的结构，而且，每天开机前都要试车检查离合器、制动器的动作是否准确、灵活、可

靠。气动摩擦离合器制功器使用的压缩空气必须达到要求的压力标准，如压力不足，离合

器的传递力矩减小，而制动器制动不足，动作不迅速，极易造成危险。

滑块平衡装置，应在每次更换模具后，根据模具的重量加以调整，保证平衡效果。

3、操作应准确无误

压力机操作失误不仅对压力机、模具、工件会造成破坏，甚至可能导致人生安全事故。

因此，正确操作是安全使用压力机的重要环节，必须予以重视。

（1）模具安装必须准确牢靠，保证模具间隙均匀，闭合状态良好冲压过程不移位。

（2）严格遵守压力机操作规程，工作中及时清除工作台上的工件和废料，不能图省

事、直接徒手清除，而必须用钩子或刷子等专用工具清理。

（3）生产时避免坯料重叠放入模具冲压。随时留意压力机工作状态，当出现不正常

现象时，应立即停止工作，切断电源，进行检查和处理，故障排除后方可恢复的生产。

（4）工作结束，应使离合器脱开，然后才能切断电源，清除工作台上的杂物，清洁、

涂油防锈。

4、定期检修保养

压力机使用一段时间后，机械部分磨损，轻者使压力机不能正常发挥功能，重者则出

现机械故障，甚至发生事故。定期检修的目的就是通过每日、每周、每月、每半年或一年

的检查维修，使压力机适中保持完好的状态，以保证压力机的正常运转和确保蛋鸡养殖 操作者人身

安全。压力机的定期检修保养，包括离合器、制动器保养，曲柄滑块工作机构的检修，导

滑间隙的调整，螺栓连接部分的检查，给油笔盒英语 装置和供气系统的检修，精度的定期检查等。

除上诉各项外，压力机定期检修保养，还应包括传动系统、电气系统和各种辅助装置

功能的检查维修。日常检查是设备定期检修保养的重要环节，它可防患于未然，必须列入

压力机操作规程，在每天工作前、开机加工中、作业后，都应进行相应项目的检查和维护。

（二）模具在冲压机上的安装与调试

1、模具在冲压机上的安装

（1）冲模的安放

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将闭合的冲模放在压力机的工作台垫板上，清洁上模上平面和冲床滑块下端面，用手

或撬棒转动压力机的飞轮（大型压力机应该开启电动机），同时调整模具在工作台垫板上

的位置，使模板处于压力机滑块的模柄孔内，用压块和其上的紧顶螺栓将模柄紧固，同时

使模具上模座的上表面与压力机滑块的底面保持接触。

（2）压紧下模

按上模进行校正下模的位置，然后用压板和螺栓把下模压紧定位。

（3）调整装模高度

移去模具的上、下模之间的木质垫块，用手或撬棒转动飞轮使滑块移动到下死点，松

开压力机调节螺杆的锁紧螺母，转动调节螺杆，使模具的凸模和凹模保持预定的位置，然

后锁紧螺杆。

（4）调节压力机滑块上的挡头螺钉的位置

对于需要刚性推料的模具，挡头螺钉的位置要适当，使得推料动作在压力机的上死点

位置时发生，而对于不需刚性推料的模具应该使挡头螺钉的位置不妨碍模具的正常工作。

按上述步骤调整好压力机以后，方可接通电源，进行试冲。

2、模具调整要点

（1）凸凹模刃口相对位置的调整

对于无导向的冲模，上、下模安装在压力机上时，其工作零件（凸模与凹模）咬合，

凸模进入凹模的深度要适中，不能太深和太浅，以能冲下制品为准。其调整是依靠调节压

力机连杆长度来实现的。

（2）凸、凹模的间隙调整

对于有导向的冲模，只要能保证导向件运动灵活而无涩现象即可保证间隙均匀;对于无

导向冲模，为了使间隙均匀，可以在凹模刃口周围衬以紫铜皮或硬纸板进行调整也可以用

塞尺及透光测试方法在压力机上调整，直到上、下模的凸、凹模相互对中且间隙均匀后，

再用螺钉紧固模板于压力机工作台面上，方可进行试冲。

（3）定位装置的调整

在调整冲模时，应充分保证坯件定位的稳定、可靠性。并时常检查定位销、定位块、

定位杆定位时是否合乎定位要求，有无位置便宜。假如位置不合适及定位形状不准，应及

时休整其位置和形状，必要时要更换定位零件。

（4）卸料系统的调整

卸料系统的卸料板（顶件器）要调整至与冲件贴合；卸料弹簧或卸料橡皮弹力要足够

大；卸料板的行程要调整到足够使制品卸出的位置；漏料孔应畅通无阻；打料杆、推料杆

应调整到顺利将制品推出，不能有卡住、发涩现象。

（5）导向系统调整

模具的导柱、导套要有良好的配合精度，不能发生位置偏移及发涩现象。