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壓力機與液壓機區別

發布時間:2014-03-06 00:07:54　作者: 信息來源:

 1、引言：沖壓是汽車生產工藝的第一工序，對于沖壓生產線的研究則是各個汽車廠及沖壓行業不停的課題。對于大綱領的現代化工廠，沖壓自制零件僅為少量大中型關鍵件（其余易于生產、運輸等非關鍵件通過外協生產完成）因此汽車薄板沖壓采用那種形式的沖壓生產線也是個大廠家尤為關心的問題。 

　　本文希望通過對大型薄板生產所用的機械壓機和液壓機在使用能耗、生產使用特點、與自動化配合等方面進行分析、對比，為不同的生產廠家選擇出更為適合自行生產的生產線。 
　　2、設備工作原理 
　　2.1機械壓力機原理：通過曲柄滑塊機構將電動機的旋轉運動轉化為滑塊的直線往復運動，對坯料進行成形加工的鍛壓機械。機械壓力機工作時（圖1）由電動機通過三角皮帶驅動大皮帶輪（通常兼做飛輪），經過齒輪副和離合器帶動曲柄滑塊機構，使滑塊和凸模直線下行。鍛壓工作完成后滑塊回程上行，離合器自動脫開，同時曲柄軸上的制動器接通，使滑塊停止在上死點附近。每個曲柄滑塊機構稱為一個“點”。最簡單的機械壓力機采用單點式，即只有一個曲柄滑塊機構。有的大工作面機械壓力機為使滑塊底面受力均勻和運動平穩而采用雙點和四點的。 
　　機械壓力機的載荷是沖擊性的，即在一個工作周期內鍛壓工作的時間很短，沖擊瞬間的最大功率比平均功率大十幾倍以上，因此在傳動系統中都設置飛輪。按平均功率選用的電機啟動后，飛輪運轉至額定轉速，積蓄動能。凸模接觸坯料開始鍛壓工作后，電動機的驅動功率小于荷載，轉速降低，飛輪釋放出積蓄的動能進行補償。沖壓工作完成后，飛輪再次加速積蓄動能，以備下次沖壓使用。 
　　2.2液壓機原理：根據帕斯卡原理形成，利用一種液體壓力來傳遞能量的機器。大、小柱塞的面積分別為S2、S1，柱塞上的作 用力分別為F2、F1。根據帕斯卡原理，液體壓強各處相等，即 F2/S2=F1/S1=p；F2=F1（S2/S1）。表示液壓的增益作用，與機械增益一樣，力增大了，但功不增益，因此大柱塞的運動距離是小柱塞運動距離的S1/S 2倍。 
　　兩種典型的設備從工作原理上看都可以進行沖壓生產，只不過機械壓機在沖壓生產中每完成一次沖壓過程都是傳動系統的一個運動循環，其節拍可以很快，但沖壓過程速度難于控制。而液壓機從沖壓原理可以看出其沖壓過程速度可以控制，但受于液壓特性，其完成一次沖壓過程的時間較長，因此其節拍較慢。 
　　3、設備使用能耗分析 
　　3.1電機及其特性 
　　電機是沖壓設備產生能量的來源，以機械壓力機為例，他就是通過曲柄滑塊機構將電動機的旋轉運動轉換為滑塊的直線往復運動，從而獲得工件變形所需的能量。 
　　3.2機械壓機使用能耗：通常機械壓力機在運行過程中分工作狀態和非工作狀態，在非工作狀態時，飛輪轉動，幾乎不消耗能量；在工作狀態時，電機帶動飛輪轉動，當離合器接觸瞬間電流瞬間增加，滑塊運動，瞬間耗能較大；在滑塊勻速運動后，電機耗能減��；在壓制時電流達到額定電流的120%。機械壓機運行時的能耗是各個工作狀態時能耗的累計，因此本研究的目的就是通過數據、公式推算出機械壓力機的使用能耗。 
　　3.3液壓機耗能 
　　從設備使用能耗看，單位時間內液壓機是機械壓機使用能耗的幾倍，但其單位時間內生產的零件僅為機械壓機的一半，因此從使用能耗來看，液壓機使用成本更高。 
　　4、生產使用中兩種設備的對比 
　　4.1機械壓機與液壓機在沖壓生產工藝中的對比 
　　4.2自動化生產線中機械壓力機與液壓機的對比 
　　由于單次循環時間較長、故障率過高，國內大多數自動化沖壓生產線都采用機械壓機線。也有個別生產線（濟南重汽）采用液壓機作為自動線首臺沖壓設備，而后序生產由機械壓機完成，但受到液壓機限制，整個生產線效率不超過5次/min；隨著技術的不斷更新，目前快速成型液壓設備也已經研發出來，并應用于沖壓自動生產線，但受于液壓設備成型的特點，其節拍仍較機械壓機自動線遜色，但較老式液壓機自動線卻有著明顯的優勢，也為沖壓生產提供了一種新式選擇。 
　　4.3機械壓機與液壓機的性能對比表（2400t機械壓力機與液壓機） 
　　5、結論 
　　通過對兩種產品工作原理、能耗分析、使用特點等多方面進行對比分析，我們可以得出：對于綱領大、自行生產主要沖壓零件的汽車生產廠家，并需要采用自動化生產線的，更適合使用大型機械壓機線作為主要生產設備；對于中、小綱領自行生產主要沖壓零件的廠家，采用液壓生產線更為經濟。 
　　在國內汽車沖壓生產中，雖然近年來伺服壓機等其他新技術的壓機有應用，但憑借其使用特點、價格優勢，機械壓力機與液壓機依然占有非常大的比重，并在未來幾年內他們的地位也仍是不可替代的。