1 相關(guān)概述

　　伺服壓力機(jī)的工作原理：

　　伺服壓力機(jī)通過(guò)一個(gè)伺服電機(jī)帶動(dòng)偏心齒輪，來(lái)實(shí)現(xiàn)滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程。通過(guò)復(fù)雜的電氣化控制，伺服壓力機(jī)可以任意編程滑塊的行程、速度、壓力等，甚至在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也可達(dá)到壓力機(jī)的公稱噸位。伺服壓力機(jī)的工作原理與傳統(tǒng)壓力機(jī)不同，在總結(jié)其特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出伺服壓力機(jī)的不同工作機(jī)構(gòu)及其技術(shù)方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，利用恒轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)積蓄能量理論，推出伺服電機(jī)參數(shù)、電機(jī)軸側(cè)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、動(dòng)加速時(shí)間、制動(dòng)器制動(dòng)力矩的設(shè)計(jì)計(jì)算公式，并進(jìn)行了曲柄、螺旋伺服壓力機(jī)的設(shè)計(jì)與研制。結(jié)果表明，用該設(shè)計(jì)方案的伺服壓力機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格較低的優(yōu)點(diǎn)。伺服壓力機(jī)的是采用機(jī)械傳動(dòng)的鍛壓設(shè)備，通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)把電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和能量傳給曲柄的滑塊機(jī)構(gòu)，從而使胚科獲得確定的變形，制成所需的工件。

　　2 壓力機(jī)的分類(lèi)

　　2.1 摩擦壓力機(jī)

　　摩擦壓力機(jī)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、價(jià)格低廉、維修方便的優(yōu)點(diǎn)，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(jī)雖然控制精度不高，消耗能量高，但有價(jià)格低廉和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，而且在我國(guó)仍然廣泛應(yīng)用，而且具有很大的市場(chǎng)。摩擦壓力機(jī)是一種符合目前中國(guó)國(guó)情的普通型鍛造設(shè)備，由于增加了壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)和操作的復(fù)雜性，進(jìn)而也增加了壓力機(jī)的制造和維修費(fèi)用，所以在國(guó)內(nèi)未能得到廣泛使用。

　　2.2 螺旋壓力機(jī)

　　螺旋壓力機(jī)（screw press）（參見(jiàn)圖1），是靠螺桿的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)滑塊上下運(yùn)動(dòng)，向上實(shí)現(xiàn)回程，向下進(jìn)行鍛打的壓力機(jī)。螺旋壓力機(jī)既具有鍛錘的功能，又具有機(jī)械壓力機(jī)的特點(diǎn)，因此螺旋壓力機(jī)廣泛應(yīng)用于各種鍛造工藝中，尤其適用于節(jié)材、節(jié)能的精鍛工藝，螺旋壓力機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，萬(wàn)能性大，滑塊無(wú)死點(diǎn)，調(diào)整維護(hù)簡(jiǎn)便，便于模具設(shè)計(jì)。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(yè)、電力等工業(yè)的大發(fā)展，從而促進(jìn)了螺旋壓力機(jī)的迅速發(fā)展。

　　2.3 螺旋壓力機(jī)之離合式

　　離合式螺旋壓力機(jī)是20世紀(jì)70年代末推出的新型螺旋壓力機(jī)。這種離合式螺旋壓力機(jī)超越了傳統(tǒng)壓力機(jī)的飛輪方向旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)方式和螺桿飛輪聯(lián)體的結(jié)構(gòu)形式。離合器式螺旋壓力機(jī)是一

　　圖1 螺旋壓力機(jī)

　　種突破了傳統(tǒng)傳動(dòng)方式，兼有鍛錘、機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)優(yōu)點(diǎn)的新型螺旋壓力機(jī)。

　　離合器式螺旋壓力機(jī)（參見(jiàn)圖2）是一種新型螺旋壓力機(jī)，工作時(shí)，螺旋壓力機(jī)的運(yùn)動(dòng)部分的不平衡慣性以及慣性力矩都會(huì)激起機(jī)身基礎(chǔ)基地產(chǎn)生振動(dòng)，打擊工作時(shí)激起的振動(dòng)最強(qiáng)烈。離合式螺旋壓力機(jī)是一種高效的、節(jié)能的、新型通用的機(jī)電液一體化鍛壓設(shè)備。它具有輸出能量大、打擊次數(shù)高、計(jì)算機(jī)控制、模具壽命長(zhǎng)、可編程預(yù)選和設(shè)定工作參數(shù)、故障顯示等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于與精密鍛造、模鍛、擠壓、精整等工序。

　　3 伺服壓力機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　螺旋壓力機(jī)在很多行業(yè)都可以用到，鍛壓行業(yè)、耐材行業(yè)等等都可以。鍛壓行業(yè)用壓力機(jī)比較出名的有天鍛，耐材行業(yè)用壓力機(jī)比較出名的有華隆。近年來(lái)隨著科技的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)高質(zhì)量、高精度、地價(jià)格品的需求越來(lái)越大，用制造產(chǎn)品的加工設(shè)備的需求也越來(lái)越豐富，從而使制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈。伺服壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有：1）結(jié)構(gòu)小型、輕量化、功能復(fù)合化、集成化。2）延長(zhǎng)元件壽命、提高系統(tǒng)的可靠性。3）降低液壓振動(dòng)和噪聲。4）結(jié)合電子技術(shù)提高控制能力。由于伺服壓力機(jī)既有很多傳統(tǒng)壓力機(jī)無(wú)法超越的優(yōu)點(diǎn)。目前，日本的企業(yè)在新增壓力機(jī)時(shí)，99%是要購(gòu)入伺服壓力機(jī)，可以見(jiàn)得今后伺服壓力機(jī)必定會(huì)取代傳統(tǒng)壓力機(jī)而成為塑性加工裝備的核心。

　　圖2 離合器式螺旋壓力機(jī)

　　4 伺服壓力機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)分析

　　伺服壓力機(jī)的發(fā)展史，伺服壓力機(jī)比較廣泛應(yīng)用于發(fā)達(dá)國(guó)家，西班牙發(fā)格（FAGE）、日本網(wǎng)野（AMINO）、日本小松（KOMATSU）、德國(guó)舒勒（SCHULER）等壓力機(jī)制造企業(yè)相繼推出了多種傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、不同規(guī)格的伺服壓力機(jī)，幾乎壟斷了所有高端壓力機(jī)的市場(chǎng)，獲取了巨大的經(jīng)濟(jì)利益。我國(guó)在這方面研究發(fā)展的沒(méi)有日本研究起步的早，僅是在個(gè)別高校進(jìn)行過(guò)理論研究，但由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)、市場(chǎng)國(guó)際化和人們消費(fèi)觀點(diǎn)的上升，對(duì)制造產(chǎn)品的流線型和個(gè)性化要求，各行業(yè)也引進(jìn)了很多的國(guó)外的制造裝備。由于伺服壓力機(jī)制成品的高精度和良好的工作環(huán)境，而且還具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)節(jié)約型社會(huì)更具有意義，勢(shì)必會(huì)在近期內(nèi)得到認(rèn)可和廣泛使用，也相信在不久的將來(lái)會(huì)取代現(xiàn)有壓力機(jī)在成形領(lǐng)域中的作用。

　　伺服壓力機(jī)是由以下幾個(gè)方面發(fā)展的。

　　4.1 傳統(tǒng)大型沖壓生產(chǎn)線

　　90年代后期，為了克服傳統(tǒng)機(jī)械壓力機(jī)沖擊速度過(guò)高、公成力不能沖壓深啦延件的缺陷，我國(guó)的拉深壓力機(jī)開(kāi)始采用多連桿技術(shù)，主要優(yōu)點(diǎn)有：1）拉延深度大，最大深度可達(dá)320毫米，而傳統(tǒng)壓力機(jī)只有60毫米。2）滑塊拉延工作中速度慢且均勻，空行程運(yùn)行速度快而且生產(chǎn)效率高。

　　4.2 大型多工位壓力機(jī)

　　大型多工位壓力機(jī)它生產(chǎn)節(jié)拍可達(dá)16-25min-1，是手工送料流水線的4-5倍，生產(chǎn)效率高、制件質(zhì)量高。是目前中國(guó)最先進(jìn)而且是高效很大的板材沖壓設(shè)備。大型壓力機(jī)提出不同工作機(jī)構(gòu)，大型多工位壓力機(jī)的共同及其技術(shù)方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，利用恒轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)積蓄能量理論，推出伺服電機(jī)參數(shù)、電機(jī)軸側(cè)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、動(dòng)加速時(shí)間、制動(dòng)器制動(dòng)力矩的設(shè)計(jì)計(jì)算公式。

　　伺服壓力機(jī)（參見(jiàn)圖3）雖然是一種古老的鍛壓設(shè)備，但因?yàn)樗�有很多�?yōu)點(diǎn)，特別是近年來(lái)，其傳動(dòng)方式和機(jī)構(gòu)有了很大的改進(jìn)，使用性能也有了很大的改善，已經(jīng)成為鍛壓設(shè)備的主要類(lèi)型之一。1987年，德國(guó)的格·希莫恩發(fā)明了用于蹲螺栓的雙錐摩擦壓力機(jī)，然后，英國(guó)的得日·哈姆伯列特則早1889-1927年之間，先后提出了雙盤(pán)正面?zhèn)鲃?dòng)和三盤(pán)傳動(dòng)等型式的摩擦壓力機(jī)。

　　圖3 伺服壓力機(jī)

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　近幾年來(lái)，多工位壓力機(jī)在國(guó)內(nèi)得到了很大的發(fā)展，但是多位壓力機(jī)也發(fā)生了很多變化，變化在于它價(jià)格高、而且時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，有時(shí)候會(huì)長(zhǎng)達(dá)一個(gè)星期，由于大型壓力機(jī)造價(jià)昂貴，壓力機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)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(jī)還是空白的。伺服壓力機(jī)是作為市場(chǎng)占有量最多的機(jī)械壓力機(jī)，伺服壓力機(jī)的發(fā)展直接影響著其他相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)組委伺服壓力機(jī)的重要組成部分，必然影響著伺服壓力機(jī)精度的技術(shù)指標(biāo)。本文對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行了分類(lèi)，并指出了伺服壓力機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，以及摩擦壓力機(jī)、螺旋壓力機(jī)、螺旋壓力機(jī)之離合式壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。也相信在不久的將來(lái)伺服壓力機(jī)就會(huì)取代現(xiàn)有壓力機(jī)在成形領(lǐng)域中的作用。