Пресс (франц. presse, от лат. presso – давить, жать), машина для обработки материалов давлением с неударным (статическим) приложением усилия. Позволяет обрабатывать давлением материалы с повышенной чувствительностью к скорости деформации, в отличие от молотов, оказывающих динамическое (ударное) силовое воздействие.

Пресс широко применяются в металлообрабатывающей промышленности для выполнения прессования, ковки, объёмной и листовой штамповки, чеканки, калибровки, прошивки отверстий, запрессовки и распрессовки при сборке и ремонте конструкций, брикетирования, испытаний физико-механических свойств металлических и неметаллических материалов, а также при изготовлении изделий из пластичных масс, резины, древесины. В пищевой промышленности пресс используют в производстве растительных масел, соков и других продуктов. С применением пресса выполняются типографские операции (печатание, переплетение).

Основные характеристики прессов, определяющие их технологические возможности, – назначение (вид выполняемых операций), тип привода (энергоносителя), номинальное усилие, скорость и направление движения подвижного элемента (траверсы или плунжера, ползуна) формообразующего инструмента, размеры стола, открытая и закрытая высота (расстояние между столом и крайним верхним или нижним положением подвижной траверсы соответственно), габаритные размеры. Формоизменение деформируемого материала на прессе достигается применением прессовой оснастки, включающей контейнер, матрицу, пресс-штемпель, пресс-шайбу, иглу, штамп, пресс-форму, боёк, плиту и пр. По типу привода различают гидравлический, механический (кривошипные, винтовые) и гидромеханический (гидровинтовые) прессы.

Разновидности прессов

В гидравлическом прессе перемещение подвижного элемента осуществляется давлением жидкости (воды, масла, водно-масляной эмульсии), поступающей в цилиндр от индивидуального насосного привода либо от насосно-аккумуляторной станции, обслуживающей группу пресса. Гидравлические прессы изготавливаются в различном конструктивном исполнении – 2- и 4-стоечные, с верхней и нижней подвижной траверсой, с вертикальным или горизонтальным движением траверсы. Вертикальные гидравлические прессы применяются для ковки и штамповки, горизонтальные – для изготовления длинномерных прутков, труб, профилей. Ковочные гидравлические прессы предназначены для изготовления изделий простой формы (поковок) с использованием в качестве инструмента гладких бойков и плит, штамповочные – для изготовления изделий (максимально приближенных по форме и размерам к окончательным параметрам детали) с применением штампов в качестве формообразующего инструмента. При изготовлении изделий из металлических и неметаллических материалов в качестве формообразующего инструмента используются штампы и пресс-формы. Для изготовления штамповок сложной формы с внутренними полостями применяются многоплунжерные гидравлические прессы с вертикальным и горизонтальным движением. Разработаны конструкции прессов, которые позволяют в широких диапазонах изменять усилие и скорость движения плунжера по заданной программе, что обеспечивает возможность проводить процесс формообразования изделия в изотермических условиях при оптимальных для обрабатываемого материала термомеханических параметрах. Гидравлические прессы (по сравнению с другими типами прессов) достигают значительных усилий; наиболее крупные из них развивают усилие до 750 МН.

В кривошипных прессах возвратно-поступательное движение ползуна достигается в результате преобразования вращательного движения коленчатого вала или эксцентрика от электродвигателя посредством кривошипного механизма. Наиболее крупные кривошипные прессы развивают усилие до 100 МН. Кривошипные прессы с горизонтальным движением ползуна называют горизонтально-ковочными машинами.

В винтовых прессах движение ползуна достигается с помощью шпинделя с несамотормозящейся резьбой, который приводится во вращение либо от электродвигателя через фрикционную передачу (фрикционные прессы), либо давлением жидкости (гидровинтовые прессы). Винтовые прессы изготавливаются с усилием до 355 МН.

Для изготовления изделий с оребрением и рифлением ограниченной высоты применяются термоупругие прессы, рабочий ход в которых достигается в результате термического расширения при нагреве плунжера.

Историческая справка

До 16 в. в основном применялись винтовые прессы с ручным приводом в различных ремёслах (маслоделие, виноградарство, переплётное и печатное дело), в конце 17 – начале 18 вв. – для обработки металлов давлением, в частности для чеканки монет и медалей, а затем для штамповки. В конце 18 в. появились гидравлические прессы. Английский механик Дж. Брама сконструировал пресс (патент 1795), состоящий из цилиндра с поршнем, в который с помощью насоса перегонялась вода, перемещавшая поршень. Для создания герметизации и обеспечения нужного давления Г. Модсли предложил самоуплотняющуюся манжету для поршня. Гидравлические прессы стали применять для выполнения различных тяжёлых работ (например, для разрезания металлических полос, извлечения плотинных свай, корчевания деревьев), а также в сельском хозяйстве – для пакетирования сена, получения виноградного сока, отжима масла. В 1820 г. английский инженер Т. Бурр построил гидравлический пресс для прессования бесшовных свинцовых труб. К середине 19 в. гидравлический пресс использовали для выдавливания (экструдирования) металла и ковки заготовок с применением бойков и штампов.

В 1859–1861 гг. английский инженер Дж. Газвелл сконструировал гидравлический пресс для штамповки деталей с применением мощной паровой машины двойного действия с горизонтальными цилиндрами. Высокое давление (около 400 атмосфер) создавалось благодаря значительной разнице между диаметрами парового и гидравлического цилиндров. В 1875 г. Дж. Витворт создал мощный гидравлический пресс (патент 1875), который с 1884 г. применялся для ковки орудийных стволов, в производстве броневых плит, крупных валов. В 1-й половине 20 в. конструкции крупных гидравлических прессов созданы в Германии, Франции и других странах, в 1950–1960-х гг. в СССР построен самый мощный пресс с усилием 750 МН. Ведутся разработки гидравлического пресса с усилием до 2500 МН.