我國沖壓設備的現狀與發展

王凱

摘要：介紹了國內沖壓設備的現狀和技術水平，并根據國內外的科技發展趨勢和鍛壓機床的市場動態，展望了我國沖壓機床的發展方向。

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。

2.數控板沖、剪、折機床及柔性加工生產線

（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。

（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。

（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.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。

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。

三、總結

我國沖壓機床的市場極具潛力，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。

（作者單位：東風悅達起亞汽車有限公司）