張 毅

（山東魯銀新材料科技有限公司，山東 濟南 271104）

粉末冶金壓機技術(shù)能夠有效的將粉末材料按照設(shè)定的幾何形態(tài)壓制成型，其制造的粉末冶金制品具有自身獨特的性能和制造優(yōu)勢，得到各個行業(yè)的認可。我們對國內(nèi)外粉末冶金壓機技術(shù)的研究現(xiàn)狀進行分析，探討其發(fā)展趨勢，促進行業(yè)健康的可持續(xù)發(fā)展。

1 我國粉末冶金壓機技術(shù)研究現(xiàn)狀分析

我國粉末冶金壓機技術(shù)的研究相比較于其他發(fā)達國家起步較晚。我國大多數(shù)的粉末冶金材料和相關(guān)制造產(chǎn)品仍然采用相對比較落后的加工技術(shù)，在實際加工制造的過程中存在大量的資源和能源消耗，在很大程度上增加了企業(yè)生產(chǎn)加工成本，造成企業(yè)經(jīng)濟效益較低，不利于企業(yè)健康穩(wěn)定的長遠發(fā)展。我國社會經(jīng)濟迅速發(fā)展，不斷推進了社會主義現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)，在5G 技術(shù)和人工智能等多個現(xiàn)代化領(lǐng)域迅速發(fā)展，為粉末冶金制品的市場拓展帶來一定的發(fā)展機遇，同時產(chǎn)生一定的挑戰(zhàn)，有效的為企業(yè)壓機技術(shù)的改進和完善提供發(fā)展的動力[1]。我國部分壓機生產(chǎn)企業(yè)為了實現(xiàn)更高的社會效益和經(jīng)濟效益，提升在市場上的核心競爭力，不斷積極的學(xué)習(xí)和借鑒國外先進技術(shù)，對自身現(xiàn)有的機械設(shè)備進行局部改造，實現(xiàn)階段性的技術(shù)改進和升級。

1.1 我國高校粉末冶金壓機技術(shù)研究現(xiàn)狀

高校對粉末冶金壓機技術(shù)進行不斷的自主研發(fā)，實現(xiàn)了多層模板成形一體機的重大突破，和精密成形壓機集成設(shè)計，能夠?qū)Ω鞣N不同形式帶多臺面的繁雜零件實現(xiàn)高效便捷的成形。多層模板成形一體機具有自身的優(yōu)點，能夠?qū)Ω鱾€模板的位置進行智能化的收集，采用液壓系統(tǒng)，對各個模板的具體位置轉(zhuǎn)變實際情況進行實時監(jiān)控，同時進行反饋，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求進行自動調(diào)節(jié)，如下圖1 所示；另外其具有一定的缺點，使用的相關(guān)設(shè)備體積較大，整體占用的地面面積較大，同時和普通壓機相比較具有較高的生產(chǎn)制造成本。

華南理工大學(xué)設(shè)計制造了一套集成油缸驅(qū)動多層模板粉末壓制成形模架，和粉末冶金精密成形壓機進行匹配，主要在成形帶上2 臺面和下3 臺面復(fù)雜粉末冶金零件進行應(yīng)用，能夠充分利用光柵，對各個模板的位置進行收集，同時采用液壓系統(tǒng)閉環(huán)，對壓制過程中各個模沖的位置移動進行精確的控制，其結(jié)構(gòu)比較繁雜，體積大占用土地面積較多，同時設(shè)備使用成本較高[2]。

南京航空航天大學(xué)實現(xiàn)了多連桿高速精密壓力機，主要是在高速沖壓技工技術(shù)的領(lǐng)域進行應(yīng)用。多連桿高速精密壓力機的曲柄主要是將運動滑塊和主連桿進行有效連接，4 根長度相等的長連桿在運動滑塊下方，構(gòu)建成一個菱形的形狀。運動滑塊和該菱形的上部分進行連接，同時菱形的左右兩部分利用擺桿和一高度調(diào)節(jié)裝置進行連接，另外，菱形的下部分采用副連桿和沖壓滑塊進行連接。菱形機構(gòu)促進運動滑塊和沖壓滑塊呈現(xiàn)出相反的運動趨勢，達到運動平衡。另外，當(dāng)點擊對曲柄運動進行帶動沖壓動作的過程中，左右對稱的擺桿，能夠有效的跟隨著曲柄運動進行左右偏擺，進而實現(xiàn)連桿水平方面的慣性力的自然平衡，同時可以大幅度的對沖頭側(cè)向推力進行有效降低。兩個高度的調(diào)節(jié)裝備不僅僅可以對裝模高度進行有效調(diào)節(jié)，還能對沖壓模塊保持水平狀態(tài)進行有效保證。

圖1 粉末冶金壓機結(jié)構(gòu)

1.2 企業(yè)粉末冶金壓機技術(shù)研究現(xiàn)狀

第一，萍鄉(xiāng)九州精密壓機有限公司，設(shè)計制造了JZ、TPA、XY 系列的全自動機械式粉末成形機和液壓機，共設(shè)計生產(chǎn)力數(shù)10 種類型[3]。JZ 系列的機械式數(shù)控刀片壓機，主要是利用曲柄、擺桿和滑塊的結(jié)構(gòu)，開模、合模的速度比較緩慢，逐漸構(gòu)成一個準(zhǔn)保壓區(qū)間，有助于粉末的成形，同時有效的提高了壓制產(chǎn)品的質(zhì)量。利用脫模位置恒定機構(gòu)，在中心桿上將脫模梁板和承壓板進行固聯(lián)，對右脫模杠桿上壓塊進行下壓，直到最低位置進行恒定，中心桿在脫模位置時，下拉的位置相對機身不會產(chǎn)生變化。另外，采用智能控制系統(tǒng)，能夠有效的依據(jù)不同運用領(lǐng)域，科學(xué)合理的配置不同軸數(shù)的取料機械工作人員，進行重復(fù)定位，將數(shù)值精度保持在0.02mm，同時稱重的精度保持在0.02g，同時根據(jù)工藝加工制造的設(shè)計需求，對生產(chǎn)制造產(chǎn)品單重范圍和稱重檢測周期等相關(guān)主要的技術(shù)參數(shù)，在控制器上進行迅速準(zhǔn)確的設(shè)置，還能夠依據(jù)不同生產(chǎn)制造產(chǎn)品和料盤，進行篩選和排版，同時能夠在顯示屏上對實際排版進行動態(tài)顯示。智能控制系統(tǒng)中的內(nèi)部程能夠?qū)γ堪啻蔚纳a(chǎn)制造有效件數(shù)和報警故障進行全面詳細的記錄，有利于相關(guān)工作人員對生產(chǎn)管理問題，采取針對性的有效措施進行妥善處理，實現(xiàn)了粉末成形生產(chǎn)制造的自動化，全面提升生產(chǎn)質(zhì)量和效率。

表1 企業(yè)和高校粉末冶金壓機技術(shù)研究成果

第二，南京東部精密機械有限公司設(shè)計制造了一種雙向壓制全自動干粉壓機的實用新型專利，這種壓機主要包含分開上下兩個腔室的機身、長拉桿和橫梁，同時橫梁又分成上下橫梁和下橫梁、左右立柱，主要的特點是有一個中心拉桿位于上腔室內(nèi)，同時固定一個橫梁在機身上腔室內(nèi)的中心杠桿上，在橫梁上端的中心拉桿上設(shè)定有強制控制凹橫運動設(shè)備裝置，對橫梁進行壓制，同時對橫梁中間部位的中心拉桿部位，安裝的調(diào)節(jié)螺母進行壓制。

第三，揚州鍛壓機床股份有限公司設(shè)計制造出的FSP 高效精密粉末成形壓力機，主要是機械曲柄連桿式，以油壓和氣壓進行輔助的粉末成形壓機，有效利用中模浮動式模架，該種模架可以進行獨立的拆卸，同時具有多種不同的類型，如上1 下1、上2下3、上3 下4 等多種種類，有效實現(xiàn)中模和芯棒臺階成形的作用，同時能夠?qū)ιa(chǎn)制造過程中進行實時壓力監(jiān)控，有效利用扁平器對產(chǎn)品成形的實際速度進行全面合理的控制，進行無極調(diào)速，同時設(shè)置顯數(shù)器和微調(diào)性能對各個部位進行調(diào)整，顯示屏的界面能夠通過觸摸進行調(diào)節(jié)控制，比較簡便。這種壓機操作具有便捷的操作流程，同時保持較高的安全性，提升生產(chǎn)壓制產(chǎn)品的精度，但是具有較低的自動化、現(xiàn)代化和智能化。

第四，金壇市蘇特機械科技有限公司設(shè)計制造了YST 系列的粉末冶金金油壓機，具有25t ～1500t 的12 種壓機，能夠?qū)崿F(xiàn)一模多片，同時可以分別控制工作部分和液壓系統(tǒng)部分，并且在生產(chǎn)制造的過程中可以進行雙向壓制，進而對生產(chǎn)壓制的產(chǎn)品能夠有效的保證其上下密度的一致性，生產(chǎn)壓制的全部工作動作都可以通過微電腦PLC 進行全面有效控制，進行連續(xù)自動。

第五，南通鍛壓機床廠和一汽散熱器公司、華中理工大學(xué)共同合作，設(shè)計研發(fā)出了全自動智能型粉末冶金液壓機，通過PLC對生產(chǎn)壓制的全過程進行全面有效控制，具有較高的自動化程度，同時能夠?qū)ο鄬ιa(chǎn)壓制要求精度較高，工序比較繁雜的多臺面粉末冶金零件進行壓制。

3 粉末冶金壓機技術(shù)發(fā)展趨勢分析

我國粉末冶金壓機技術(shù)研究相比較于其他發(fā)達國家起步較晚?，F(xiàn)階段，我國粉末冶金制品的生產(chǎn)企業(yè)仍然采用沖床等傳統(tǒng)技術(shù)對簡單的相關(guān)零件進行生產(chǎn)壓制，在一定程度上降低了生產(chǎn)質(zhì)量和效率，同時具有較差的生產(chǎn)環(huán)境。近些年，我國經(jīng)濟迅速發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的建設(shè)發(fā)展，有效的推進了粉末冶金行業(yè)的快速發(fā)展。因此，粉末冶金行業(yè)需要不斷研究怎樣提升企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效率，采用相關(guān)有效技術(shù)，最大限度的減少企業(yè)投入生產(chǎn)壓制成本，逐漸滿足現(xiàn)代化市場對粉末冶金壓制產(chǎn)品的實際需求。我國對粉末冶金行業(yè)逐漸加大了扶持力度，投入一定的資金和政策的支持和保障，幫助粉末冶金制造企業(yè)的改革和創(chuàng)新發(fā)展，逐漸推進粉末冶金壓機技術(shù)向自動化、智能化、現(xiàn)代化的方向進行發(fā)展，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)壓制產(chǎn)品的精度化，提升產(chǎn)品的質(zhì)量，如圖2所示。

圖2 粉末冶金壓機上料機總體結(jié)構(gòu)

我國汽車工業(yè)迅速發(fā)展對粉末冶金汽車零件的需求越來越大，部分壓機生產(chǎn)企業(yè)逐漸提升自身的綜合實力，提高生產(chǎn)壓制的質(zhì)量和效率，引進國外模架生產(chǎn)壓機技術(shù)，對現(xiàn)有的設(shè)備進行改良，實現(xiàn)中低檔的粉末冶金制品，符合市場的生產(chǎn)要求和標(biāo)準(zhǔn)。另外，部分科研院校和高校、以及企業(yè)不斷進行創(chuàng)新和改革，對壓機機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)進行改進和完善，逐漸進行自動化、智能化的研究，在未來發(fā)展中會取得顯著的成績，如粉末冶金壓機技術(shù)發(fā)展過程中，逐漸引進人工智能系統(tǒng)，提升整個生產(chǎn)制造的自動化水平，并且企業(yè)采用微電子技術(shù)和先進的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，對壓機工作的相關(guān)具體流程進行有效控制，為壓機工作實現(xiàn)自動化提供了先進技術(shù)的支持和保障。

4 結(jié)語

粉末冶金制品市場隨著社會進步發(fā)展不斷的擴大，不同行業(yè)對粉末冶金材料進而壓制產(chǎn)品質(zhì)量具有不同的標(biāo)準(zhǔn)，推進了我國粉末冶金壓機技術(shù)的改進和發(fā)展。我國粉末冶金壓機企業(yè)要根據(jù)市場的實際需求，積極學(xué)習(xí)借鑒先進壓機技術(shù)，提高智能化和自動化水平，不斷進行研究創(chuàng)新和實踐，促進行業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。