鍛壓機床作為工業基礎裝備的重要組成部分之一，在航空航天、汽車制造、交通運輸、冶金化工等重要工業部門得到廣泛應用。尤其是近年來，以汽車為龍頭的制造業的飛速發展，大大推動了我國沖壓生產的進步。國產大型精密高效的成套設備、自動化生產線、F MC、FMS 等高新技術，以及高附加值的沖壓裝備正在裝備著我國的制造業。


　　一、沖壓設備現狀


　　在汽車、航空航天、電子和家用電器領域，需要大量的金屬板殼零件，特別是汽車行業要求生產規模化、車型個性化和覆蓋件大型一體化。進入21 世紀，我國汽車制造業飛速發展，面對這一形勢，我國的板材加工工藝及相應的沖壓設備都有了長足的進步。


　　1. 重型機械壓力機及其覆蓋件生產線、大型多工位壓力機


　　汽車覆蓋件是標志汽車質量的最重要鈑金零件，是大型沖壓件的典型件，其生產目前主要有兩種方法：一是由多臺大重型機械壓力機配以自動化機械手，組成自動化柔性沖壓生產線；二是應用大型多工位壓力機生產。


　　( 1) 單機連線自動化沖壓生產線 為滿足自動化沖壓生產線的需要，國內知名壓力機生產企業在20世紀末期，就大力進行了高性能單機連線壓力機的研制生產。其中以濟南二機床集團公司、上海鍛壓機床廠、齊齊哈爾第二機床廠等為代表，先后研制了J47—1250/2000型閉式四點雙動拉深壓力機、S3P— 630 型閉式四點壓力機、PE4 - HH- 600 - 2TS 四點單動壓力機、PD4- HH - 800/ 600 - 2TS 四點雙動壓力機、30000kN 閉式雙點汽車大梁壓力機、成系列多連桿傳動單動壓力機及其他規格的大型雙動拉深壓力機。由它們組成的自動化沖壓生產線具有大噸位、大行程、大臺面，以及大噸位氣墊、機械手自動上下料系統、全自動換模系統和功能完善的觸摸屏監控系統，生產速度快、精度高。這些單機連線已先后裝備了第一汽車制造廠、重慶長安汽車廠等汽車制造業的多條大型自動化沖壓生產線，并正在向更多的汽車廠和國外公司擴展。2006年8月，濟南二機床公司向泰國薩密特公司提供了一條32000kN大型沖壓生產線，充分滿足了汽車快速、高精度及高效的生產要求。


　　這類生產線的典型配置和用途：開式單點壓力機加裝輥輪送料機( 或氣動送料機) 成線，可作單( 多) 工序連續沖壓，操作性良好；開式雙點壓力機加裝多工位送料裝置、開卷裝置和校平裝置，組成多工位連續沖壓生產線。由于占地少、工序間搬運小，所以正日益被沖壓生產看好；高速壓力機加裝凸輪分割型送料機、開卷校平裝置成線，沖制專用零件，如電動機硅鋼片等。


　　( 2) 大型多工位壓力機 在覆蓋件沖壓領域，大型多工位壓力機是最先進、最高效的沖壓設備，是高自動化、高柔性化的典型代表。通常由拆垛機、大型壓力機、三坐標工件傳送系統和碼垛工位等組成。生產節拍可達16～25次/min，是手工送料流水線的4～5倍，是單機連線自動化生產線的2 ～3 倍。是當今世界汽車制造業應首選的最先進的沖壓設備，目前世界上已能生產95000kN 的大型多工位壓力機。


　　這類機床過去惟工業發達國家獨有，20世紀末到21世紀初我國也已開發研制，并取得成功。濟南二機床集團公司于1999年與德國萬加頓公司合作制造了兩臺 20000kN 大型機械多工位壓力機，2005年初又與世界最大的汽車零部件供應商———美國德納(DANA)公司簽訂了供貨合同，為其提供一臺 50000kN重型多工位壓力機。該機采用電控同步、電子伺服三坐標送料、多連桿、全自動換模、模具保護及現場總線控制等多項國際先進技術，具有遠程診斷、遠程控制和網絡通信等多種自動化功能，適用于汽車制造中薄板件的拉深、彎曲、沖裁和成形等冷沖壓工藝。是我國迄今為止出口的噸位最大、技術含量最高、自動化程度最高的沖壓成套設備。濟南二機床公司因強大的研發制造能力和良好的市場業績，被國外用戶譽為“世界五大數控裝備制造商之一”。迄今為止，這類多工位壓力機在國內汽車業尚未廣泛使用，但市場前景十分看好。


　　2. 數控板沖、剪、折機床及柔性加工生產線


　　我國的數控沖( 剪\折) 機床直線導軌始于1982年，經過20多年的發展，已經到4軸控制、輔助功能增多、模位數增大并帶兩個自轉模位，并進一步發展為液壓驅動4 、5 軸控制，現在又已出現網絡式數控轉塔沖床。生產企業由最早的濟南鑄造鍛壓機械研究所發展到多家公司，頗有實力的有濟南捷邁數控工程公司、齊齊哈爾二機床集團公司、江蘇亞威公司、江蘇揚力集團公司、湖北三環集團公司和江蘇金方圓公司等。


　　(1) 數控沖床


　　目前，許多用戶都趨向使用數控復合沖剪機( 可組成數控沖剪復合柔性加工線)，但數控沖床單機的市場仍舊很大。數控沖床的先進特點有：采用高性能伺服液壓驅動的專用液壓系統；步沖次數高(步距0.5mm時，頻率600～1000次/min)，沖壓穩定性好；采用智能夾鉗減小沖裁死區；采用毛刷型工作臺確保板材表面質量；工作臺移動速度高(軸向80m/min，合成120m/min)；設有2～4個自動分度工位(大直徑模設置其上，減小轉塔換模慣性)；采用開放式數控系統，用戶界面友好，可擴展性高，并配有高效自動編程軟件。主要用于帶多種尺寸規格孔型的板沖件加工，在大型電氣控制柜加工行業有著廣泛的市場，也可用于其他大批量板沖件的加工。


　　(2) 數控沖剪復合機及柔性加工線


　　數控沖剪復合機是由數控沖和數控角剪集合而成，板料的沖孔、成形和剪切可在其上一次完成，最適合后序有彎折工序的板件加工。多工序共用一套數控系統、液壓系統和送料機械手，與數控沖和角剪機單機連線比較，不僅可以降低設備投資，節省占地面積，減少故障率，而且還可以作為主機組成沖剪復合柔性加工線。


　　國產的先進數控沖剪復合柔性加工線有：濟南捷邁數控公司制造的CI型柔性加工線，它由PS31250型數控沖剪復合機、板材立體倉庫、吸盤式送料機、碼垛分選裝置及控制系統組成，復合機公稱力(沖/剪)300/280kN，加工板材尺寸1250mm×5000mm，機器5 軸控制，整線生產率(鋼板)8張 /h；江蘇金方圓公司制造的APSS型柔性加工線，由一臺沖剪復合機、定位臺和自動上料機械手組成，公稱力300kN，加工板材尺寸1250mm× 2500mm。上述兩線均達到國際先進水平。


　　(3) 數控折彎機


　　數控板料折彎機普遍選用BOSCH/HOERBIGER 等公司的數字閉路液壓系統和DELEM、CYBELEC等公司的專用數控系統；成熟的工藝軟件、自動編程功能及彩屏顯示，可實現多種折彎工件的工藝存儲及輪番生產；采用動態壓力補償系統、側梁變形補償系統、厚度及反彈在線檢測及修正系統、溫度補償系統，提高了工作臺與滑塊的相對位置的精確性；采用數控軸數4、6、8軸后定位機構，保證了板料的精確送進；滑塊的空程速度為100mm/s，工作速度為 10mm/ s ；重復定位精度±0.01mm 左右。


　　可加工各種帶有多規格彎曲角度的復雜盒形零件。國內有代表性的產品———湖北三環的PPH35/13 型350kN 數控板料折彎機、江蘇揚力的 EB3512型數控板料折彎機、上海沖剪機床廠的ME50/2550型機械電子伺服數控板料折彎機、江蘇金方圓的PR6C225×3100型2250kN 數控板料折彎機和天水鍛壓機床廠的2000～30000kN大型數控板料折彎機等。


　　(4) 數控框架板料沖壓液壓機


　　在常規結構液壓機的基礎上，匯聚了觸摸( 調控) 彩色顯示屏、二通邏輯插裝閥、可編程序控制器、高靈敏度壓力傳感器、微米級磁柵尺和無級調控比例控制閥等多項先進技術。機器設有調整、無壓力下行與半自動工作方式。還配有自驅動移動工作臺、液壓大打料缸、電液連鎖雙安全栓、溫控液壓油冷卻系統、程控16點導軌潤滑系統、雙側緩沖液壓缸和電動同步螺桿調程機構。機器滑塊不僅能實施壓力成形及沖裁工藝的定壓定程，而且液壓墊可在拉深工藝的行程內設置分段調壓。機器具有薄板沖裁落料、彎曲翻邊及拉深成形等多種功能。這類機器的代表有合肥鍛壓機床公司的RZU500HD框架式快速薄板深拉深液壓機及徐州壓力機股份公司的20MN 彩屏框架式液壓機。


　　3. 無模多點成形壓力機


　　多點成形是將柔性成形技術和計算機技術結合為一體的先進技術。它利用多點成形裝備的柔性與數字化制造特點，無需換模就可完成板材不同曲面的成形，從而實現無模、快速和低成本生產。該工藝目前已在高速列車流線型車頭制作、船舶外板成形、建筑物內外飾板成形及醫學工程等領域得到廣泛應用。多點成形壓力機按沖頭基本體調形分有逐點調形式和快速調形式；按機架形式分有開式、三梁四柱式和框架式；按加工板材有厚板和薄板之分。目前，有代表性的產品主要是吉林大學輥鍛研究所開發的2000kN 逐點調形式多點成形壓力機、200kN快速調形式多點成形壓力機及YAM系列薄板用多點成形壓力機。


　　4. 高速壓力機


　　隨著電子工業的發展，小型電子零件的需求日趨高漲，促進了高精度、高效率的高速壓力機的發展。目前日本已成為高速壓力機技術的領軍，在100kN壓力、 8mm沖程下，滑塊速度可達4000次/min。我國金豐、江蘇揚鍛、高將精機、江蘇揚力、徐鍛和西安通力等公司都有高速壓力機產品。2004年已開發出了速度達1200次/min的SH系列SH—25開式高速精密壓力機。其他還有VH開式、JF75G閉式系列高速壓力機。這些壓力機廣泛應用于電子和微電子行業，全面提高了行業技術裝備水平，替代了大量的進口機床。


　　5. 數控激光切割機


　　激光切割加工的成本主要有: 氣體、電力損耗和設備折舊維修費。它不需要模具，適合小批量、復雜零件生產中替代沖壓加工，其運轉成本低于數控沖床。當今的數控激光切割機普遍采用全飛行光路技術，動態加速性能優良；高性能數控系統和內置激光切割專用工藝軟件，機床自動處于最佳運行狀態；封閉式防護艙防止輻射泄漏，機床安全性強；造型宜人化、用戶界面人性化，體現了以人為本；機床采用網絡連接控制技術。國內有代表性的生產企業是濟南捷邁數控公司。除上述多種多類的高端板材沖壓加工設備外，目前，在各工業領域較大量使用的普通沖壓設備還有通用中小規格的油壓機、通用曲柄壓力機、卷板機和剪板機等。隨著我國汽車工業的快速發展，以及其他工業產品高質量規模化生產的到來，先進的沖壓設備必將逐步進入更多的企業。


　　二、展望


　　進入21世紀以來，中國鍛壓機床行業經過技術引進、合作生產及合資等多種方式的運作，快速地提升了我國沖壓設備整體水平。近年設計制造的許多產品，其技術性能指標已經接近或達到世界先進水平，在宜人性方面也取得了長足進步。但由于大家都在進步，所以國內產品與國外名牌產品的差距并無明顯縮短。因此，我國沖壓設備行業和企業需以戰略的思路和有效的措施應對當前的機遇和挑戰。


　　1. 轉變經營理念，培育知名品牌


　　當前，中國市場的競爭日趨國際化。國際知名沖壓機床廠商的大舉進入，導致國內沖壓機床市場高端失


　　守，低端混戰。因此，政府和企業界必須盡力消除內部惡性競爭，并充分利用我國作為世界第一大機床消費市場的優勢，從企業體制創新、產品優化、品牌再塑造入手，逐步培育出一批國際知名的沖壓機床。


　　2. 分析技術上的差距，制定有效措施


　　( 1) 加速沖壓機床的數控化和柔性化 我國沖壓機床的數控化程度較之發達國家低，而且數控系統主要依靠進口。因此，若要真正提高機床的數控化和柔性化，就要大力研發自己的數控系統，以滿足國產機床數控化的需要。


　　( 2) 依托汽車、電子工業，促進高技術沖壓裝備的研發應用 目前，我國汽車工業如日中天，發展勢頭強勁，加上新興的電子工業( 電訊、數據處理、自動控制、家電) ，為沖壓機床的發展提供了廣闊的戰場。高速沖壓裝備( 高速壓力機及配套自動化) 、大型多工位壓力機及產品一次成形的多技術復合加工單元 ( 激光切割與數控沖床及自動上下料的復合；開卷校平與激光切割的復合) 需要加大發展。


　　( 3) 專機和配套件的生產 隨著電力、交通和城市建設的發展，各類型材加工需求日益凸顯。因此，型材加工專機的研發( 鋼結構成套加工、空調通風圓管成套加工等) 將大有前途。


　　( 4) 大力生產“綠色環保” 沖壓機床 為了人身安全和無污染環境，研發沖壓機床時需做到“五綠” ———綠色設計、綠色材料、綠色工藝、綠色包裝和綠色處理。


　　三、總結


　　我國沖壓機床直線導軌副的市場極具潛力，應用前景看好，但前提是縮短與工業發達國家沖壓機床技術生產水平的差距。也惟有如此，才能擁有國內的大部分市場，并爭取相應的國際市場。

      來源：中國機床網