數控沖床是一種利用數控技術對板料進行沖孔和步沖的壓力機，它的工作臺可以按規定的程序做左右和前后移動，模具可以自動調換或自動裝卸，因而能用單次沖裁方式或步沖沖裁方式沖出各種形狀和尺寸的孔或落料加工各種形狀和尺寸的零件。數控沖床由于其多模具和多功能加工、定位精準和加工靈活的優勢，已成為鈑金加工領域的核心加工裝備。從上世紀六十年代美國威德曼公司發明數控轉塔沖床以來，五十年時間不斷有各種新技術融入了該類產品，形成了功能完善、相對通用的沖床。

模具庫是數控沖床的核心部件，對整機加工精度有重要影響。數控沖床的模具庫結構從功能上可以分為兩種：一是實現快速選擇模具；一是實現快速拆裝模具。

圖1一種典型的轉塔式模具庫結構，各種規格的模具可以提前安裝到模具庫的相應工位上，使用時轉塔旋轉到程序選定的模具位置進行沖壓。模具在轉塔上的分布可分為單圈和多圈兩種，多圈分布安裝為河北沃克曼數控機械有限公司的WME332A型全伺服數控轉塔式沖床外形圖。此機采用全伺服電機驅動，閉式機身。轉塔為高剛性的耐磨材料球墨鑄鐵制造的厚轉塔（圖3），使得模具導向精度高，抗意外沖擊能力強，有效延長模具試用壽命。此系列機型轉塔有30、32、36、40等工位可以選擇，標配2旋轉工位，可以選擇4旋轉工位滿足不同工藝的需求。

   圖2 WME332A數控轉塔沖床外形圖

  圖3厚轉塔

國內外轉塔式數控沖床普遍采用這種快速選擇模具的轉塔結構，由于模具已提前安裝好，使用時只需要根據程序快速選擇相應的模具即可沖壓，時間短效率高，故障率低。

另一種模具快速換模機構即通過實現模具的快速拆裝來達到目的，通快公司的數控沖床就是典型的通過快速拆裝模具來實現快速換模。通快的刀庫是直線式的，即將模具庫裝在移動工作臺的X向滑枕上，模具隨滑枕左右運動，直接向主滑塊上安裝和拆卸模具。這種換模方式是在早期的手動快速換模方式下發展而來的。圖4為德國通快（Trumpf）公司TC235型手動快速換模裝置的結構簡圖。沖頭2、凹模5和卸料圈4預先在換模手把7中裝在一起，然后插入滑塊和工作臺中間。沖頭鎖緊杠1、凹模鎖緊缸6及卸料圈鎖緊缸3的活塞大端腔進油，通過斜面機構把沖頭、凹模和卸料圈分別鎖緊。拔出換模手把，即完成換模操作。更換時間僅需6~12秒，方便迅速。

此種形式的數控沖床結構簡單，價格便宜，但與自動換模式相比生產效率較低。于是通快在此手動快速換?；A上開發出了直線式自動快速換模機構。

圖4    快速換模裝置的結構簡圖

1—沖頭鎖緊缸   2—沖頭  3—卸料圈鎖緊缸   4—卸料圈  5—凹模  6—凹模鎖緊缸   7—換模手把

圖5是通快公司的TruPunch 3000直線自動換模式數控沖床的外形圖。機器為開式機身，內置工作臺，模具裝在內置工作臺的滑枕上，更換比較容易。由于模具向主滑塊的安裝和拆卸時整體的，因而沖頭和凹模容易對中，間隙比較均勻，有利于降低零件孔邊的粗糙度。該機可安裝18套模具，有些模具是組合式的，可以安裝2、4、6或12個單個模具，每套模具都可以繞其軸線在 360度范圍內任意旋轉，因此可以大大減少更換模具的次數。

圖5 TruPunch 3000數控沖床的外形圖

   而比利時的HACO數控沖床則在手動快速換模機構基礎上開發出了轉塔式刀盤快速換模機構，圖6為HACO的數控沖床Q5 2522-20外形圖。機器為開式機身，內置工作臺，模具裝在轉塔式刀庫上，更換模具時通過CNC選擇合適的模具旋轉刀庫（圖7），然后快速安裝 到主滑塊上。該機可安裝20套模具，有些模具是組合式的，可以安裝2、4、6或12個單個模具，每套模具都可以繞其軸線在 360度范圍內任意旋轉。

 圖6 Q5 2522-20外形圖

圖7 Q5 2522-20轉塔式刀庫