四柱式水壓機是通過液壓系統中活塞的下落運動，帶動上、下模具快速合模，使金屬板永久變形，從而得到一定形狀、尺寸和性能的零件的加工設備。

薄板沖壓法由于工件形狀和尺寸固定，加工成本低效率高.適用于大批量生產等特點，廣泛用于汽車.軍工.工程機械.家用電器.紡織.航空等。

在沖壓過程中，在金屬材料破裂瞬間液壓機突然卸載.失荷量，使得工件負荷突然消失，油缸內液體壓縮能和機體彈性變形能迅速釋放，使板片在瞬間斷裂時突然間失去控制，以極大的速度向下沖，壓機會產生強大的反彈.沖擊與震動，并產生很大的噪音。不但破壞了工作環境，還破壞了設備和模具，容易使液壓閥損壞，嚴重影響了設備精度和使用壽命。

因此，工業界在水壓機上進行了大量的研究，并取得了不少成果。當前的快速沖壓液壓機一般都有沖床的功能，例如汽車縱梁成型液壓機大多可以做下料.沖孔.彎曲與成形工序操作。

降低沖裁噪音的方法。

在沖裁過程中，液壓機產生沖擊和振動的根本原因，是由于瞬間壓機突然失重，油缸內液壓能與機身彈性變形能急速釋放所致。它的現象是突如其來的沖頭突然失控，以很大的速度下沖，伴隨著壓機晃動和巨大噪音。根據這類沖裁過程的負荷特點，可采取以下措施加以處理。

(1)在液壓缸中添加緩沖裝置。理論上講，當活塞接近結束行程時，在活塞和氣缸底部之間封住一部分液壓油，迫使它擠壓出氣缸內的小洞或縫隙，從而產生節流背壓阻力，使工作部件逐漸減速，從而達到緩沖的目的。實驗表明，該方法沒有達到預期的緩沖效果。顯示出緩沖過度，緩沖功能不能發揮，緩沖器的運行。

(2)國外有工程人員曾研制出一種沖切緩沖裝置，這種裝置只能吸收沖切過程產生的巨量沖擊能的40%~60%，因此緩沖效果并不理想，噪聲仍然很大。沖裁噪音的存在，也限制了壓機的工作噸位。通過在四柱液壓機上增加緩沖缸，從而提高了使用效率，延長了使用壽命，進一步拓展了其工藝應用。

緩沖原理

工作臺的兩端可采用增加緩沖筒。它的基本原理是在板料破裂的瞬間，由緩沖缸提供反作用力來取代板料對滑塊的作用，使壓機由沖裁過程負荷平穩過渡到緩沖缸負荷，通過控制主油缸內液壓能量的積累，使機身彈性變形能得到控制釋放，消除突然卸料現象，也可消除壓機產生的沖擊和振動。在圖1中可以看到，緩沖缸結構類似于圖2中。

F=kLt"。

在公式中：K，沖裁系數，一般取1.3；

L，沖裁周長，L=(1750+1250)x2+250x3.14x2=7570mm；

板材厚度T；

一種抗剪切強度，不銹鋼管=510MPa=5100kg/cm²。

估算結果：F=5018910千克=500t。

實驗證明，其緩沖力為沖裁力的50%左右就能達到較好的緩沖效果。也就是緩沖缸的公稱力，可以按機公稱壓力的40%~60%選擇，也就是250t。由于緩沖缸加在工作臺兩側，則一側的緩沖力是125t，或125000kg。

液相的最高工作壓力p=25MPa=250kg/cm²。

按缸工作壓力p=F/s，則：

S=F/p=125000/250=500cm重。

d=252mm，由s=3.14xd²/4計算得到，也就是，氣缸內活塞直徑252mm。

使用緩沖缸的關鍵是建立緩沖力及其作用于滑塊的時間。過早作用于滑塊時，滑塊載荷等于沖裁力加緩沖力，緩沖力太大，壓機不能進行滿負荷沖裁；如果板料斷裂后作用到滑塊上，就不能實現載荷的平穩過渡，產生沖擊。

在四柱水壓機上增加緩沖缸的沖裁試驗中，得出如下結論：

1.沖裁力和緩沖力之間的關系。緩沖力在50%左右就可以得到很好的緩沖效果。也就是緩沖缸的公稱力可以按機公稱壓力的40%~60%選擇。

2.緩沖缸的預充壓對緩沖效果沒有顯著影響。結果表明，在不預壓條件下，調整緩沖缸內預壓，可以獲得較好的緩沖效果。

3.緩沖起動動作點對緩沖效果的影響。起動緩沖作用點的調整應根據沖裁件截面上的亮帶寬度確定。在緩沖起動作用點過早時，雖然還可以獲得很好的緩沖效果，但是附加力增加；過遲開始，沖裁時會產生明顯的振動和噪聲。所以，在實際應用中，只要沒有在壓機滿負荷下沖裁，就可以適當提前緩沖作用點。因此緩沖起動作用點調整不需要高精度調整。

4.對壓機主缸容量的影響。沒有緩沖時，更換主油缸的儲油量來抵消沖擊.振動是有影響的，但設有緩沖缸后，主缸儲油量的大小對緩沖效果無明顯影響，不需要人為地降低主缸儲油容積，如增加工藝墊板等。

5.對緩沖器系統剛性的影響。緩沖器系統剛度有決定作用，應盡可能減小緩沖缸上油量，包括管路容積。尤其系統中氣體對系統剛度有較大影響，要確保系統充分排氣。

6.沖孔工藝問題。使用相同的板材，在相同的模頭上落料，發現在沒有緩沖的情況下，沖裁質量較好，但在有緩沖的情況下沖裁質量較差。影響端面質量的主要因素是沖裁間隙，當沖裁間隙過大時，板材受拉彎和拉彎作用增大，光亮帶高度縮短，斷裂高度增大，坡度也增加了；當間隙太小時，上.下裂紋沒有重合，產生第二次剪切，從而在剪切面形成第二光亮帶，在光亮帶和第二光亮帶之間夾有殘存的斷裂帶；加緩沖沖裁工件時，板材端面特征與模隙偏大時出現的情況類似，這與目前各類說明書資料給出的沖裁模具間隙數據都是以無緩沖作為沖裁條件有關，當液壓機進行緩沖沖裁時，這個數據要全部修正。

注意：本篇文章由機哥整理自《鍛壓設備與制造技術》2012年第5期作者劉素蘭.季亞.宋春蘭.郭世彥。請轉告您的住宿地點。

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