文/范巍，管愛春，周玉香·揚(yáng)州鍛壓機(jī)床股份有限公司

近些年來(lái)，伴隨著國(guó)內(nèi)新能源汽車、電子、通訊、計(jì)算機(jī)、家電行業(yè)的迅猛發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)沖壓件的需求量也迅猛增長(zhǎng)，沖壓件需求量的增長(zhǎng)進(jìn)一步促進(jìn)了國(guó)內(nèi)高速壓力機(jī)生產(chǎn)廠家的高速發(fā)展。盡管國(guó)內(nèi)高速壓力機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)，但與國(guó)外高端壓力機(jī)相比仍有一定的差距。

國(guó)內(nèi)外高速壓力機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

德國(guó)舒勒

舒勒作為全球成形技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)先驅(qū)以及市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者，開發(fā)出的高速壓力機(jī)已被多個(gè)知名汽車制造商以及零部件供應(yīng)商用于電機(jī)的生產(chǎn)。舒勒近期將電動(dòng)汽車壓力機(jī)SA-500工作臺(tái)板從3.3m增加至3.7m，滑塊每分鐘行程次數(shù)為40～400次，快速提升量為100mm。舒勒開發(fā)的特殊控制裝置能夠檢測(cè)每個(gè)行程的模具穿透深度（圖1），并在一秒鐘之內(nèi)進(jìn)行糾正，在保證零部件精度的同時(shí)，還能夠減少30%的模具磨損，復(fù)雜模具的工藝可靠性也得以大幅提升。此外，舒勒高速壓力機(jī)采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可對(duì)滑塊裝模高度進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了模具快速更換。

揚(yáng)鍛

揚(yáng)鍛在充分吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)后，在國(guó)內(nèi)率先開發(fā)了YSH-400三點(diǎn)高速壓力機(jī)。該機(jī)床采用直排三連桿傳動(dòng)施力、主軸“滾動(dòng)軸承+滑動(dòng)軸承”十點(diǎn)復(fù)合支承、四柱式無(wú)間隙大承載直線軸承滑塊導(dǎo)向與下死點(diǎn)精度重復(fù)控制等，從而確保該機(jī)床下死點(diǎn)精度控制在0.015mm范圍內(nèi)，工作臺(tái)板尺寸為2800mm×1200mm，滑塊每分鐘行程次數(shù)為80～250次。

圖1 沖裁深度控制裝置以及滑塊導(dǎo)向裝置

隨著新能源汽車電機(jī)的高速發(fā)展，電機(jī)定轉(zhuǎn)子大尺寸沖片模具技術(shù)的快速提升，促進(jìn)了大型連續(xù)模大臺(tái)板高速壓力機(jī)的發(fā)展。近幾年，揚(yáng)鍛YPH系列高速壓力機(jī)（圖2）需求量大增，其中YPH-630機(jī)床規(guī)格已達(dá)到：臺(tái)板尺寸為3500mm×1400mm；滑塊每分鐘行程次數(shù)為50～110次；快速提升量為70mm。該機(jī)床采用三段組合式鋼板焊接高剛性機(jī)身，八面導(dǎo)軌滑塊導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，機(jī)床主要精度達(dá)到JIS一級(jí)精度。同時(shí)配備快速換模裝置，大大縮短模具更換時(shí)間，提高機(jī)床使用效率。

圖2 YPH系列高速精密壓力機(jī)

同時(shí)，揚(yáng)鍛開發(fā)出了主要用于易拉罐行業(yè)基礎(chǔ)蓋高速生產(chǎn)的Y2H-100閉式雙點(diǎn)精密高速壓力機(jī)，機(jī)床的公稱力為100t，滑塊行程為100mm，滑塊每分鐘行程次數(shù)為150～220次，快速提升量為40mm，方便檢修模具。曲軸全部采用哈夫式靜壓支承，滑塊采用兩中心導(dǎo)柱和四個(gè)輔助導(dǎo)柱靜壓導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，機(jī)床最大的優(yōu)點(diǎn)是采用高剛性整體鑄造機(jī)身、滑塊液壓快速提升裝置、靜壓傳動(dòng)系統(tǒng)，可保證機(jī)床長(zhǎng)久、可靠、精密地運(yùn)行。

用于易拉罐扣環(huán)高速生產(chǎn)的YCH-125閉式雙點(diǎn)超高速精密壓力機(jī)，該機(jī)床的公稱力為125t，滑塊行程為40mm，滑塊每分鐘行程次數(shù)為200～650次，快速提升量為60mm，方便檢修模具。機(jī)床曲軸采用哈夫式靜壓支承、動(dòng)態(tài)平衡結(jié)構(gòu)、液壓式大扭矩離合制動(dòng)器，滑塊采用兩中心導(dǎo)柱靜壓導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。此外，機(jī)床還采用了靜壓系統(tǒng)以保證其高速、可靠地運(yùn)行。

徐鍛

徐鍛率先在國(guó)內(nèi)進(jìn)行了多連桿精密高速壓力機(jī)J75G-60的研發(fā)，其公稱力為60t，滑塊每分鐘行程次數(shù)為150～600次。該高速壓力機(jī)滑塊加速度曲線與曲柄滑塊結(jié)構(gòu)相比也較為平緩，由此可看出多連桿高速壓力機(jī)的滑塊在下死點(diǎn)附近有較低的速度和加速度，有利于實(shí)現(xiàn)精密零件的沖壓。

徐鍛針對(duì)新能源汽車電機(jī)行業(yè)開發(fā)了JK36-800壓力機(jī)，其工作臺(tái)板尺寸為4000mm×1800mm，滑塊每分鐘行程次數(shù)達(dá)到100次。同時(shí)，徐鍛全資收購(gòu)了德國(guó)億步(EBU）成形技術(shù)有限公司，在國(guó)內(nèi)成功試制生產(chǎn)億步STA-G250高速壓力機(jī)，該產(chǎn)品計(jì)劃進(jìn)軍新能源電機(jī)行業(yè)。

寧波精達(dá)

寧波精達(dá)開發(fā)的GD系列閉式雙點(diǎn)高速壓力機(jī)，采用雙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即在主軸兩端配置雙電機(jī)、雙飛輪、雙離合制動(dòng)器結(jié)構(gòu)，為避免模具卡模現(xiàn)象的發(fā)生，設(shè)計(jì)了獨(dú)特的四立柱頂置油缸。壓力機(jī)的公稱力范圍為630～3000kN，滑塊行程為30mm，滑塊每分鐘行程次數(shù)為150～400次。

該公司在行業(yè)內(nèi)率先進(jìn)行了雙邊驅(qū)動(dòng)四點(diǎn)3200kN寬臺(tái)面精密高速壓力機(jī)的研發(fā)，該機(jī)床采用雙邊驅(qū)動(dòng)四點(diǎn)施力結(jié)構(gòu)，即采用左右各一個(gè)電機(jī)和離合器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、滑塊四點(diǎn)施力方式。同時(shí)，采用的頂置油缸的設(shè)計(jì)一方面可以實(shí)現(xiàn)沖壓過(guò)程中壓力的過(guò)載保護(hù)，另一方面可以快速解決卡模問(wèn)題。

國(guó)內(nèi)高速壓力機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

高速壓力機(jī)模具安裝工作臺(tái)板尺寸會(huì)越來(lái)越大

伴隨著新能源汽車的快速發(fā)展，要求高速壓力機(jī)能夠適應(yīng)愈發(fā)復(fù)雜的電機(jī)沖片幾何形狀，生產(chǎn)出厚度更薄的沖片，從而實(shí)現(xiàn)更低的渦流損耗以及更高的能源效率。這就意味著更加復(fù)雜且長(zhǎng)度更長(zhǎng)的級(jí)進(jìn)模，成形工位的數(shù)量也會(huì)相應(yīng)地增加。同時(shí)，為獲得更高的性能，電機(jī)的直徑也會(huì)越來(lái)越大。這樣一來(lái)，壓力機(jī)就需要更大的模具空間，才能夠安裝更長(zhǎng)的級(jí)進(jìn)模。因此壓力機(jī)的工作臺(tái)板尺寸需要更大，雙點(diǎn)結(jié)構(gòu)逐漸向三點(diǎn)和四點(diǎn)發(fā)展，采用三點(diǎn)或四點(diǎn)施力結(jié)構(gòu)，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)超寬滑塊的輕量化和高剛度要求。

滑塊液壓快速提升技術(shù)的應(yīng)用

滑塊液壓快速提升技術(shù)不但可最大程度地減少模具不必要的拆卸次數(shù)，而且可快速解決模具卡模問(wèn)題，顯著提高生產(chǎn)效率。

智能制造監(jiān)控系統(tǒng)

高速壓力機(jī)加裝溫度傳感器、噸位儀、下死點(diǎn)檢測(cè)儀等監(jiān)控設(shè)備，傳感器可采集機(jī)床生產(chǎn)各種數(shù)據(jù)，如停機(jī)時(shí)間、待機(jī)時(shí)間、調(diào)試時(shí)間、生產(chǎn)計(jì)數(shù)、報(bào)警次數(shù)、沖床速度、送料行程步距、閉合高度、軸承溫度、潤(rùn)滑油溫、沖壓力等參數(shù)。企業(yè)可通過(guò)實(shí)時(shí)精準(zhǔn)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控、指導(dǎo)、管理工廠各項(xiàng)生產(chǎn)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床信息化、實(shí)時(shí)化及智能制造。智能制造控制系統(tǒng)可以提高機(jī)床效率，穩(wěn)定沖壓產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。

發(fā)展各種周邊設(shè)備

高速壓力機(jī)速度無(wú)論多快，如果更換模具的時(shí)間較長(zhǎng)，那么其高速優(yōu)勢(shì)也會(huì)難以體現(xiàn)，因此高速壓力機(jī)可通過(guò)配備換模臺(tái)車等快速換模設(shè)備，實(shí)現(xiàn)機(jī)床一鍵換模功能。

結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)精密高速壓力機(jī)行業(yè)相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)取得了一定成績(jī)，但與國(guó)外還有一定差距。相信在國(guó)家政策的扶持下，在眾多精密高速壓力機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的共同奮斗努力下，中國(guó)精密高速壓力機(jī)一定會(huì)躋身世界先進(jìn)行列。