國內(nèi)沖床行業(yè)發(fā)展趨勢分析

發(fā)布日期：2018-06-21 作者：點(diǎn)擊：

沖床行業(yè)

國內(nèi)沖床廠家生產(chǎn)的沖床的基本特性主要有兩個，一是剛性，它包括縱向剛性—滑塊與工作臺的拱曲和機(jī)架的彈性伸長；以及橫向剛性—偏心負(fù)荷影響下滑塊的水平移位。其二為滑塊的運(yùn)動特性，包括垂直度、平行度、直線度等，對產(chǎn)品的精度有很大的影響。產(chǎn)品的精度不是只與沖床有關(guān)，它與材料、模具、潤滑等都有關(guān)，不能只考慮某一因素。從沖床的要素來考慮，產(chǎn)品的厚度方向的精度與縱向剛性有關(guān)，而偏差、彎曲或平行度則與橫向剛性及運(yùn)動曲線特性有關(guān)。所以提高這些特性，產(chǎn)品精度可提高、模具壽命延長、生產(chǎn)的穩(wěn)定性也能提高。根據(jù)成形法、成形速度、生產(chǎn)性等選用沖床時，就必須考慮沖床的這些特性。依據(jù)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的不同，機(jī)械式?jīng)_床有：沖壓加工中應(yīng)用最廣泛的曲軸式?jīng)_床，下死點(diǎn)附近速度最慢的肘桿式?jīng)_床，以及滑塊速度在下死點(diǎn)以上很高位置就開始減慢且具有很高扭矩能力的連桿式?jīng)_床。

　　用鍛造沖床時，以生產(chǎn)性為重時就選用曲軸式?jīng)_床；如果追求下死點(diǎn)附近的成形性就選用肘桿式?jīng)_床；若需要很高位置上的成形或閉塞鍛造的話就選用連桿式?jīng)_床。為了實(shí)現(xiàn)無切削成形，對沖床的功能要求越來越高。沖壓機(jī)械的發(fā)展趨勢正向高精度、高剛性、合適的滑塊運(yùn)動特性、智能化、多方向運(yùn)動、甚至環(huán)保方向發(fā)展。

　　機(jī)械式?jīng)_床的發(fā)展趨勢

　　1、通用沖床的高剛性、高機(jī)能化

　　原本作通用機(jī)用的C形沖床也追求高精度、高機(jī)能化，由此開發(fā)出一體型龍門沖床；帶AIDA連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)且在下死點(diǎn)附近速度很慢而SPM不受影響的連桿式?jīng)_床。此連桿式?jīng)_床在驅(qū)動齒輪與曲軸間介入了兩個偏心的連桿，當(dāng)驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動時，由于連桿的連結(jié)角度變化，曲軸就做不等速運(yùn)動。此連桿機(jī)構(gòu)與其它的連桿機(jī)構(gòu)不同的是受壓部的連接點(diǎn)少而綜合間隙小。連桿式機(jī)構(gòu)比肘桿式機(jī)構(gòu)的扭矩能力高，可實(shí)現(xiàn)在下死點(diǎn)更高位置的成形。垂直連桿式?jīng)_床驅(qū)動方式是在普通的肘桿式機(jī)構(gòu)中加上垂直連桿和支點(diǎn)連桿共二支連桿，使加工中直接與滑塊連接的連桿基本保持垂直狀態(tài)，使成形載荷能通過垂直連桿垂直傳遞的驅(qū)動方式。

　　2、普通機(jī)械沖壓機(jī)由于連桿是斜壓在滑塊上，使滑塊受很大的不良橫向力，因此，這種驅(qū)動方式比普通驅(qū)動方式具有更高的精度，更加適合于高精度加工。下死點(diǎn)上方5mm位置，普通肘桿式?jīng)_壓機(jī)的滑塊受到橫向力約占成形力的10％，而垂直連桿式?jīng)_床的不會超過1％。這種沖壓機(jī)適用于要求上下模具對中性高的加工。SL驅(qū)動方式和VL驅(qū)動一樣是一種作用于滑塊上的側(cè)向力幾乎為零的驅(qū)動方式，但其行程可以做的更長，適用于下死點(diǎn)以上更高的位置上開始速度變化很少的擠壓加工。這種連桿機(jī)構(gòu)保證連桿在工作中保持基本垂直狀態(tài)。垂直連桿式?jīng)_床多用于順?biāo)图庸ぃ谛螤顝?fù)雜的成形中，先用順?biāo)图庸ぃ蟀氩糠钟枚喙の话崴偷膹?fù)合方式進(jìn)行加工。搬送裝置可用各種各樣，如吸盤式或夾爪式的三維伺服多工位搬送裝置等。

　　數(shù)控沖床的發(fā)展趨勢

　　數(shù)控沖床具有CNC控制系統(tǒng)，能根據(jù)加工方法的需要任意設(shè)定滑塊的運(yùn)動方式和速度。　

　　1、螺桿式數(shù)控沖床

　　伺服工作機(jī)是使用AC伺服馬達(dá)通過螺桿驅(qū)動滑塊的，成形中下死點(diǎn)的位置可通過位置讀取裝置提供數(shù)據(jù)給位置控置裝置進(jìn)行控制。因此，機(jī)械的熱膨漲和彈性變形不會影響產(chǎn)品的精度，調(diào)整出最適合的滑塊運(yùn)動方式及以極其微小的單位控制下死點(diǎn)的位置。所以適用于高精度高機(jī)能的無切削成形螺桿式伺服沖床采用油壓馬達(dá)和儲能器進(jìn)行扭矩控制的形式，下死點(diǎn)的位置控制可達(dá)到微米級，是節(jié)省能源且有環(huán)保要求的機(jī)種。　

　　2、曲軸式伺服沖床

　　曲軸式?jīng)_床與AC伺服馬達(dá)組合起來的數(shù)控沖床。這種沖床是用伺服馬達(dá)代替原來沖床上的離合制動器和飛輪。這種沖床具有滑塊運(yùn)動模式可任意設(shè)定的伺服沖床的特點(diǎn)，同時具有如圖3普通機(jī)械式?jīng)_床的扭矩特點(diǎn)。但其工作能量在低速區(qū)不會降低。

　　3、復(fù)動成形沖床

　　復(fù)動成形是無切削成形的有力手段。在冷間鍛造中的閉塞鍛造就是一個例子，是通過控制多個沖頭、凹模的動作和時間圖來達(dá)到控制材料塑性流動的目的。制品的精度和成形性可得到提高，甚至可以縮短工序數(shù)量。

　　復(fù)動成形粗略可分為兩大類：重視沖床的通用性使用復(fù)動模架的復(fù)動成形；多品種生產(chǎn)用模具裝拆容易的使用復(fù)動沖床的成形。最近不僅在鍛造加工上，同時在板金成形與鍛造的復(fù)合成形的多樣化及能力的提高的同時，要求沖床不僅具有多動作性能，還須具備高的通用性。

　　4、閉塞鍛造沖床

　　星形輪及十字連軸節(jié)的成形已普遍利用閉塞鍛造模具及通用鍛造沖床。其模具結(jié)構(gòu)具有閉塞機(jī)能和協(xié)調(diào)機(jī)能。其它可節(jié)省模具裝配時配管時間的閉塞鍛造沖床可分成兩類：這些功能全在沖床里和上下油缸在沖床上而協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)在模座上兩種形式。　

　　5、板材鍛造沖床

　　隨著板材鍛壓成形的普及，要求鍛造沖床能進(jìn)行拉深成形或縮短工程數(shù)，因此要求滑塊和工作臺必須帶油缸。原來的閉塞鍛造幾乎都是采用高能力的常壓動作，板材鍛造除了要求與工法相適應(yīng)的常壓動作之外，還要求帶有順序動作、自鎖等功能。

　　6、齒輪成形用沖床

　　螺旋齒輪成形用復(fù)動油壓沖床。這種沖床共有滑動驅(qū)動用、滑塊內(nèi)2個、工作臺內(nèi)2個，共5個驅(qū)動源全部合用1個油壓式驅(qū)動裝置。成形的初期階段與常壓頂桿方式的內(nèi)圈鍛造成形一樣，凸模插入閉塞中的凹模齒形空間，材料從下方開始流動進(jìn)行初成形。在這種狀態(tài)下，模芯上升，材料中心的模芯直徑由粗變細(xì)。此時工件內(nèi)徑部又有了新的空間，可以產(chǎn)生新的塑性流動，所以加大壓力材料就可充滿齒形的先端部位。用此方法加工出來的產(chǎn)品，加工壓力只有1300Mpa，齒形部的塌角及毛剌極小。利用復(fù)動成形對材料流動進(jìn)行控制成形出來的齒輪可達(dá)JIS3～4級，這非常接近于高附加值的無切削成形。