淺談高速壓力機發展現狀及趨勢

文/范巍，管愛春，周玉香·揚州鍛壓機床股份有限公司

近些年來，伴隨著國內新能源汽車、電子、通訊、計算機、家電行業的迅猛發展，市場對沖壓件的需求量也迅猛增長，沖壓件需求量的增長進一步促進了國內高速壓力機生產廠家的高速發展。盡管國內高速壓力機技術突飛猛進，但與國外高端壓力機相比仍有一定的差距。

國內外高速壓力機的發展現狀

德國舒勒

舒勒作為全球成形技術領域的技術先驅以及市場領導者，開發出的高速壓力機已被多個知名汽車制造商以及零部件供應商用于電機的生產。舒勒近期將電動汽車壓力機SA-500工作臺板從3.3m增加至3.7m，滑塊每分鐘行程次數為40～400次，快速提升量為100mm。舒勒開發的特殊控制裝置能夠檢測每個行程的模具穿透深度（圖1），并在一秒鐘之內進行糾正，在保證零部件精度的同時，還能夠減少30%的模具磨損，復雜模具的工藝可靠性也得以大幅提升。此外，舒勒高速壓力機采用伺服電機驅動，可對滑塊裝模高度進行調整，實現了模具快速更換。

揚鍛

揚鍛在充分吸收國外先進技術后，在國內率先開發了YSH-400三點高速壓力機。該機床采用直排三連桿傳動施力、主軸“滾動軸承+滑動軸承”十點復合支承、四柱式無間隙大承載直線軸承滑塊導向與下死點精度重復控制等，從而確保該機床下死點精度控制在0.015mm范圍內，工作臺板尺寸為2800mm×1200mm，滑塊每分鐘行程次數為80～250次。

圖1 沖裁深度控制裝置以及滑塊導向裝置

隨著新能源汽車電機的高速發展，電機定轉子大尺寸沖片模具技術的快速提升，促進了大型連續模大臺板高速壓力機的發展。近幾年，揚鍛YPH系列高速壓力機（圖2）需求量大增，其中YPH-630機床規格已達到：臺板尺寸為3500mm×1400mm；滑塊每分鐘行程次數為50～110次；快速提升量為70mm。該機床采用三段組合式鋼板焊接高剛性機身，八面導軌滑塊導向結構，機床主要精度達到JIS一級精度。同時配備快速換模裝置，大大縮短模具更換時間，提高機床使用效率。

圖2 YPH系列高速精密壓力機

同時，揚鍛開發出了主要用于易拉罐行業基礎蓋高速生產的Y2H-100閉式雙點精密高速壓力機，機床的公稱力為100t，滑塊行程為100mm，滑塊每分鐘行程次數為150～220次，快速提升量為40mm，方便檢修模具。曲軸全部采用哈夫式靜壓支承，滑塊采用兩中心導柱和四個輔助導柱靜壓導向結構，機床最大的優點是采用高剛性整體鑄造機身、滑塊液壓快速提升裝置、靜壓傳動系統，可保證機床長久、可靠、精密地運行。

用于易拉罐扣環高速生產的YCH-125閉式雙點超高速精密壓力機，該機床的公稱力為125t，滑塊行程為40mm，滑塊每分鐘行程次數為200～650次，快速提升量為60mm，方便檢修模具。機床曲軸采用哈夫式靜壓支承、動態平衡結構、液壓式大扭矩離合制動器，滑塊采用兩中心導柱靜壓導向結構。此外，機床還采用了靜壓系統以保證其高速、可靠地運行。

徐鍛

徐鍛率先在國內進行了多連桿精密高速壓力機J75G-60的研發，其公稱力為60t，滑塊每分鐘行程次數為150～600次。該高速壓力機滑塊加速度曲線與曲柄滑塊結構相比也較為平緩，由此可看出多連桿高速壓力機的滑塊在下死點附近有較低的速度和加速度，有利于實現精密零件的沖壓。

徐鍛針對新能源汽車電機行業開發了JK36-800壓力機，其工作臺板尺寸為4000mm×1800mm，滑塊每分鐘行程次數達到100次。同時，徐鍛全資收購了德國億步(EBU）成形技術有限公司，在國內成功試制生產億步STA-G250高速壓力機，該產品計劃進軍新能源電機行業。

寧波精達

寧波精達開發的GD系列閉式雙點高速壓力機，采用雙動力驅動系統，即在主軸兩端配置雙電機、雙飛輪、雙離合制動器結構，為避免模具卡模現象的發生，設計了獨特的四立柱頂置油缸。壓力機的公稱力范圍為630～3000kN，滑塊行程為30mm，滑塊每分鐘行程次數為150～400次。

該公司在行業內率先進行了雙邊驅動四點3200kN寬臺面精密高速壓力機的研發，該機床采用雙邊驅動四點施力結構，即采用左右各一個電機和離合器進行驅動、滑塊四點施力方式。同時，采用的頂置油缸的設計一方面可以實現沖壓過程中壓力的過載保護，另一方面可以快速解決卡模問題。

國內高速壓力機的發展趨勢

高速壓力機模具安裝工作臺板尺寸會越來越大

伴隨著新能源汽車的快速發展，要求高速壓力機能夠適應愈發復雜的電機沖片幾何形狀，生產出厚度更薄的沖片，從而實現更低的渦流損耗以及更高的能源效率。這就意味著更加復雜且長度更長的級進模，成形工位的數量也會相應地增加。同時，為獲得更高的性能，電機的直徑也會越來越大。這樣一來，壓力機就需要更大的模具空間，才能夠安裝更長的級進模。因此壓力機的工作臺板尺寸需要更大，雙點結構逐漸向三點和四點發展，采用三點或四點施力結構，可以同時實現超寬滑塊的輕量化和高剛度要求。

滑塊液壓快速提升技術的應用

滑塊液壓快速提升技術不但可最大程度地減少模具不必要的拆卸次數，而且可快速解決模具卡模問題，顯著提高生產效率。

智能制造監控系統

高速壓力機加裝溫度傳感器、噸位儀、下死點檢測儀等監控設備，傳感器可采集機床生產各種數據，如停機時間、待機時間、調試時間、生產計數、報警次數、沖床速度、送料行程步距、閉合高度、軸承溫度、潤滑油溫、沖壓力等參數。企業可通過實時精準的生產數據監控、指導、管理工廠各項生產作業，實現機床信息化、實時化及智能制造。智能制造控制系統可以提高機床效率，穩定沖壓產品質量，增強競爭力。

發展各種周邊設備

高速壓力機速度無論多快，如果更換模具的時間較長，那么其高速優勢也會難以體現，因此高速壓力機可通過配備換模臺車等快速換模設備，實現機床一鍵換模功能。

結束語

經過幾十年的發展，國內精密高速壓力機行業相關產品已經取得了一定成績，但與國外還有一定差距。相信在國家政策的扶持下，在眾多精密高速壓力機生產企業的共同奮斗努力下，中國精密高速壓力機一定會躋身世界先進行列。