金属冲压机床主要由冲压工作台刀架、冲压刀具、成形工作台、导轨和立柱等部分组成。在机床中冲压过程,以一个相对运动状态实现冲压动作。冲压刀具与冲模形成一定角度后再通过模具进行切削加工。冲压刀具以圆弧为基础,通过圆刀具进行切削加工;而冲压刀具由于受压变形产生一定角度后再进行切削加工。
1.冲压工作台
冲压工作台主要由工作台、驱动电机、刀架和传动机构等部分组成。冲压工作台有双立柱式和单立柱式两种。前者采用刀架,后者采用液压驱动方式。根据结构的不同,前者的优点是精度高、传动可靠;而后者的优点是效率高、能适应多工序加工场合。同时,在一定的行程范围内,冲裁工件可以由一件完成或两件同时完成,因此冲裁的产品精度高、加工效率高的优点更为突出。
2.成形工作台
成形工作台是由圆柱形或圆柱形工作台,两端带有刀具支撑架、可调整导向板以及刀库组成。在工作台上安装有冲模,当冲压过程中冲模和刀库相对运动时,工作台即形成一个平面。当工作台中心线和冲模中心线重合时,称为“正交”。当冲模线离开工件中心线后重新与工件旋转,称“反交”。反交时冲压出的产品质量较差,如图1所示。为了保证切削的稳定性、零件精度和表面粗糙度,可将成形工作柜分为上下两层,其结构如图2-1所示。
3.导轨
导轨是机床重要的运动部件,其结构形式和性能直接影响着机床的运动精度和刚度。由于导轨的运动精度较低,因此在机床中的应用也不多,多为单一直线导轨或刚性导轨。导轨是冲压机床工作的关键部件,导轨连接件分为轴座,其主要作用是使冲压机床的各部位与机床同步运动并实现冲裁加工;导轨的平面可以用来进行表面粗糙度的测量,也可以用于对导轨表面进行磨削加工及其它特殊要求的加工;导轨与立柱之间连接构件称为立柱轴承。
4.立柱
立柱的作用是支撑和保证冲压机的刚性,它的作用是防止冲压机高速旋转时对工件的冲击。它与冲压工作台的配合尺寸主要由立柱的轴线决定。立柱上的导轨的更大 轴向长度一般是立柱轴线的两倍多一些,这是为了保证立柱不会在冲击切削过程中对工件造成较大的挤压。通常情况下,立柱的轴线越长越好,这是为了减小在冲击切削过程中对工件的冲击力影响。
5.刀架
大型金属冲压机床一般都配有一个高速钢刀架,该刀架一般装有两个固定刀片。高速钢刀架由一个带滑块的轴向定位刀片和一个滑动刀片组成,通常配有一个高精度的丝杆刀架。高速钢刀架在冲床刀具的切削和导向过程中起着至关重要的作用。高速钢刀架的结构形式主要有圆盘型、单刃型、七刃型和多刃型等多种形式。不同的刀架结构形式会给高速钢刀架增添不同的性能优点及加工精度方面的限制。特别是对于特殊用途汽车、摩托车等产品而言,刀架对数控机床的精度要求更高。