1 相關概述

　　伺服壓力機的工作原理：

　　伺服壓力機通過一個伺服電機帶動偏心齒輪，來實現滑塊運動過程。通過復雜的電氣化控制，伺服壓力機可以任意編程滑塊的行程、速度、壓力等，甚至在低速運轉時也可達到壓力機的公稱噸位。伺服壓力機的工作原理與傳統壓力機不同，在總結其特點的基礎上，提出伺服壓力機的不同工作機構及其技術方案和結構設計方法，利用恒轉矩系統積蓄能量理論，推出伺服電機參數、電機軸側總轉動慣量、動加速時間、制動器制動力矩的設計計算公式，并進行了曲柄、螺旋伺服壓力機的設計與研制。結果表明，用該設計方案的伺服壓力機具有結構簡單、工作可靠、價格較低的優點。伺服壓力機的是采用機械傳動的鍛壓設備，通過傳動系統把電機的運動和能量傳給曲柄的滑塊機構，從而使胚科獲得確定的變形，制成所需的工件。

　　2 壓力機的分類

　　2.1 摩擦壓力機

　　摩擦壓力機有結構簡單、性能可靠、價格低廉、維修方便的優點，到目前為止已有將近200年的歷史，且還在廣泛使用。摩擦壓力機雖然控制精度不高，消耗能量高，但有價格低廉和結構簡單的特點，而且在我國仍然廣泛應用，而且具有很大的市場。摩擦壓力機是一種符合目前中國國情的普通型鍛造設備，由于增加了壓力機的結構和操作的復雜性，進而也增加了壓力機的制造和維修費用，所以在國內未能得到廣泛使用。

　　2.2 螺旋壓力機

　　螺旋壓力機（screw press）（參見圖1），是靠螺桿的旋轉帶動滑塊上下運動，向上實現回程，向下進行鍛打的壓力機。螺旋壓力機既具有鍛錘的功能，又具有機械壓力機的特點，因此螺旋壓力機廣泛應用于各種鍛造工藝中，尤其適用于節材、節能的精鍛工藝，螺旋壓力機具有結構簡便，萬能性大，滑塊無死點，調整維護簡便，便于模具設計。適用于各種校整、精整、精煉、校平等工序。由于50年代航空工業、電力等工業的大發展，從而促進了螺旋壓力機的迅速發展。

　　2.3 螺旋壓力機之離合式

　　離合式螺旋壓力機是20世紀70年代末推出的新型螺旋壓力機。這種離合式螺旋壓力機超越了傳統壓力機的飛輪方向旋轉的運動方式和螺桿飛輪聯體的結構形式。離合器式螺旋壓力機是一

　　圖1 螺旋壓力機

　　種突破了傳統傳動方式，兼有鍛錘、機械壓力機和液壓機優點的新型螺旋壓力機。

　　離合器式螺旋壓力機（參見圖2）是一種新型螺旋壓力機，工作時，螺旋壓力機的運動部分的不平衡慣性以及慣性力矩都會激起機身基礎基地產生振動，打擊工作時激起的振動最強烈。離合式螺旋壓力機是一種高效的、節能的、新型通用的機電液一體化鍛壓設備。它具有輸出能量大、打擊次數高、計算機控制、模具壽命長、可編程預選和設定工作參數、故障顯示等優點，廣泛用于與精密鍛造、模鍛、擠壓、精整等工序。

　　3 伺服壓力機的應用現狀

　　螺旋壓力機在很多行業都可以用到，鍛壓行業、耐材行業等等都可以。鍛壓行業用壓力機比較出名的有天鍛，耐材行業用壓力機比較出名的有華隆。近年來隨著科技的發展，市場對高質量、高精度、地價格品的需求越來越大，用制造產品的加工設備的需求也越來越豐富，從而使制造業的國際競爭越來越激烈。伺服壓力機的結構特點有：1）結構小型、輕量化、功能復合化、集成化。2）延長元件壽命、提高系統的可靠性。3）降低液壓振動和噪聲。4）結合電子技術提高控制能力。由于伺服壓力機既有很多傳統壓力機無法超越的優點。目前，日本的企業在新增壓力機時，99%是要購入伺服壓力機，可以見得今后伺服壓力機必定會取代傳統壓力機而成為塑性加工裝備的核心。

　　圖2 離合器式螺旋壓力機

　　4 伺服壓力機的發展趨勢分析

　　伺服壓力機的發展史，伺服壓力機比較廣泛應用于發達國家，西班牙發格（FAGE）、日本網野（AMINO）、日本小松（KOMATSU）、德國舒勒（SCHULER）等壓力機制造企業相繼推出了多種傳動結構、不同規格的伺服壓力機，幾乎壟斷了所有高端壓力機的市場，獲取了巨大的經濟利益。我國在這方面研究發展的沒有日本研究起步的早，僅是在個別高校進行過理論研究，但由于國民經濟的快速增長、市場國際化和人們消費觀點的上升，對制造產品的流線型和個性化要求，各行業也引進了很多的國外的制造裝備。由于伺服壓力機制成品的高精度和良好的工作環境，而且還具有節能的優點，對當前國內節約型社會更具有意義，勢必會在近期內得到認可和廣泛使用，也相信在不久的將來會取代現有壓力機在成形領域中的作用。

　　伺服壓力機是由以下幾個方面發展的。

　　4.1 傳統大型沖壓生產線

　　90年代后期，為了克服傳統機械壓力機沖擊速度過高、公成力不能沖壓深啦延件的缺陷，我國的拉深壓力機開始采用多連桿技術，主要優點有：1）拉延深度大，最大深度可達320毫米，而傳統壓力機只有60毫米。2）滑塊拉延工作中速度慢且均勻，空行程運行速度快而且生產效率高。

　　4.2 大型多工位壓力機

　　大型多工位壓力機它生產節拍可達16-25min-1，是手工送料流水線的4-5倍，生產效率高、制件質量高。是目前中國最先進而且是高效很大的板材沖壓設備。大型壓力機提出不同工作機構，大型多工位壓力機的共同及其技術方案和結構設計方法，利用恒轉矩系統積蓄能量理論，推出伺服電機參數、電機軸側總轉動慣量、動加速時間、制動器制動力矩的設計計算公式。

　　伺服壓力機（參見圖3）雖然是一種古老的鍛壓設備，但因為它有很多優點，特別是近年來，其傳動方式和機構有了很大的改進，使用性能也有了很大的改善，已經成為鍛壓設備的主要類型之一。1987年，德國的格·希莫恩發明了用于蹲螺栓的雙錐摩擦壓力機，然后，英國的得日·哈姆伯列特則早1889-1927年之間，先后提出了雙盤正面傳動和三盤傳動等型式的摩擦壓力機。

　　圖3 伺服壓力機

　　5 結束語

　　近幾年來，多工位壓力機在國內得到了很大的發展，但是多位壓力機也發生了很多變化，變化在于它價格高、而且時間過長，有時候會長達一個星期，由于大型壓力機造價昂貴，壓力機結構復雜，占用資金也特別大，目前能夠用于大型覆蓋件沖壓的多位壓力機還是空白的。伺服壓力機是作為市場占有量最多的機械壓力機，伺服壓力機的發展直接影響著其他相關行業的發展。轉動系統組委伺服壓力機的重要組成部分，必然影響著伺服壓力機精度的技術指標。本文對壓力機進行了分類，并指出了伺服壓力機的應用現狀和發展趨勢，以及摩擦壓力機、螺旋壓力機、螺旋壓力機之離合式壓力機的結構特點。也相信在不久的將來伺服壓力機就會取代現有壓力機在成形領域中的作用。