立式鍛造機的種類-機構與能量的設計藝術

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鍛造機是一種使金屬材料產生永久變形的工業化設備。1842年,英國工程師創製第一台蒸汽錘,開始了蒸汽動力鍛造機械的時代;1795年,英國人發明了水壓機,但直到19世紀中葉,由於大鍛件的需要才套用于鍛造生產;隨著馬達與電動機的發明,十九世紀末出現了以電為動力的機械壓力機和空氣錘;二十世紀60年代以後,鍛造機械因應龐大鍛件產品市場需求朝向高速、高效、自動、精密、專用、多品種等方向發展。
鍛壓成形機是用於鍛造加工中金屬成形和分離的設備,透過對模具施加壓力於金屬上使之成為所需外形,鍛壓力大是設備特點,且整體重量動輒上百噸;其設備種類與規格非常多元,但不外乎分為限能量、限行程、限負荷三大類。
限能量
如空氣落槌鍛機,將落槌抬升至一定高度釋放,透過功能轉換原理對鍛胚釋放能量,同時控制滑塊的落下速度及打擊次數可以鍛造出所需要的外形,當能量不足以對胚料產生變形時即停止單次作業程序,故稱為限能量。
限行程
如常見曲柄式、肘節式…等機械鍛機,其特點為鍛造時距離鍛機下死點5~20mm(每家設計不一)對鍛件提供該設備最大出力負荷,鍛壓行程精度可達0.1mm,而因鍛機一循環作動距離皆為固定值(僅滑塊可少量調整),故稱為限行程。
限負荷
這就是大家很常見的油壓式鍛機,沒有固定鍛壓行程,想要在哪個行程位置停止都可以,但行程精度很差,需於模具上附加行程停止塊輔助,但不論滑塊在任何位置都可以對鍛件提供設定負荷的出力,因此稱為限負荷。
當然這幾年還有所謂的伺服鍛機,可以同時模擬落槌式、機械式、油壓式鍛造機的作動模式,對於多樣化的生產模式或局部變形控制是非常有特性的設備,但在單一類產品大量生產的作業產線上,傳統單能機仍不失為一穩定的生產設備。
近幾年成形設備的多元化已超乎你我的想像
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鑒於多數產品開發屬於連續製程,常需串連各類成形工法達成客戶要求,當前成形技術研究大都著重單點項目,以鍛造、沖壓、加工為主;因此將整合各項固態金屬成形技術與資源(涵蓋鍛造、擠型、軋延、抽製、旋壓/鍛、沖壓、液壓鼓脹、CAE),協助在職者或有興趣的朋友一同深入討論。
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