1、1 1 引言引言 1.1 1.1 论文的研究背景论文的研究背景 随着社会的发展，从 670 年代冲床就是 AIDA 的说法到现在冲床上百种品牌的今天，这 其中经历了一次又一次的改革与发展，规格类型产业不断分细，各行业都出现了专用冲压设 备，锻压机床作为工业基础装备的重要组成部分之一，在航空航天、汽车制造、交通运输、 冶金化工等重要工业部门得到广泛应用。尤其是近年来，以汽车为龙头的制造业的飞速发展， 大大推动了我国冲压生产的进步。国产大型精密高效的成套设备、自动化生产线、F MC、FMS 等高新技术，以及高附加值的冲压装备正在装备着我国的制造业。 压力机的发展经过了以下几个方面： 1、 传统大型
2、冲压生产线 在汽车金属板材冲压件中，车身覆盖件和车身结构件是金属板材冲压件的主体，主要 的加工设备是大型冲压生产线。20 世纪 70 年代以前，大型冲压生产线通常以一台双动拉延 机械压力机与数台单动机械压力机为主机，主机之间设置一个工件翻转装置，采用人工或机 械的上下料方式，组成机械化或半机械化流水生产线。这种典型配置在国外汽车工业中使用 了近半个多世纪。在我国，90的现存冲压生产线属于这一阶段的产品。 90 年代后期，为了克服传统机械压力机在合模时冲击速度过高、公称力不能及时达到 而不能冲压深拉延件的缺陷，我国新建大型冲压生产线的拉深压力机开始采用多连杆技术， 其主要优点是： （1）滑块拉延
3、过程中速度慢且均匀，空行程运行速度快，生产效率高； （2） 拉延深度大，最大深度可达 320mm，而传统压力机只有 70mm 左右； （3）用较小的偏心距实现 较大的滑块行程，更便于上下料操作； （4）拉延过程冲击力小，有利于提高模具使用寿命和 零件成形质量。 2、 单机联线自动化冲压线 近年来，单机联线自动化冲压线在国内外竞相发展，成为汽车大型覆盖件自动化冲压生 产的先进工艺技术之一，而且发展势头强劲。其通常配置为 56 台压力机，拆垛、上下料机 械手、穿梭翻转小车和码垛系统等。全线长度 60m 左右，具有冲压质量稳定可靠、生产安全 性高和柔性好的特点。由于上下工位压力机的间距大，工件传输效
4、率较低，生产节拍一般为 69min-1。单机联线自动化冲压技术占用资金较少，适合于多车型、小批量、高质量的大型 覆盖件的冲压生产。在我国，经过过近年来的新建和传统冲压线联线自动化改造，大约 10 的现存冲压生产线属于这种类型。 近十年来， 国外著名压力机供应商在全自动关键技术上又取得很大进展并得到成熟应用， 例如全自动换模系统、拉伸垫数字控制技术和功能完善的触摸屏监控技术等，使单机联线生 产效率逐年提升。其中，全自动换模系统只需要操作人员在触摸屏上设置好模具号，模具更 换的全过程由压力机自动完成，整个过程最多需要 5min。全自动换模系统的主要功能包括： （1）平衡器与气垫压力自动调整功能；
5、（2）装模高度、气垫行程自动调整功能，定位调整精 度达 0.1mm； （3）模具自动夹紧、放松功能； （4）高速移动工作台自动开进开出功能。目前， 国内的济南二机床集团在上述关键技术上也有所突破，代表了国内压力机的技术领先地位。 3、 大型多工位压力机 大型多工位压力机是目前世界上最先进、最高效的板材冲压设备，它代表了目前车身 覆盖件冲压成形的最高水平和发展方向。大型多工位压力机一般由拆垛机、大型压力机、自 动送料系统和码垛系统等组成。 其生产节拍可达 1625min-1， 是手工送料流水线的 45 倍， 是单机联线自动化生产线的 23 倍，具有生产效率高，制件质量高的特点，特别适合汽车大 批
6、量冲压生产。 据美国精密锻压协会统计，美国三大汽车公司 680 多条冲压线中有 70为多工位压力 机；日本在美国的 35 条冲压线中有 24 台多工位压力机，占 69；日本国内的 250 条冲压线 中，有 80 多条多工位压力机，占 32。在我国，由于大型多工位压力机结构复杂，造价昂 贵，占用资金非常大，并且柔性不及单机联线自动化线，目前能够用于大型覆盖件冲压的多 工位压力机还是空白。 4、 其他压力机 上述压力机主要是应用于汽车外覆盖件的冲压设备。除此之外，目前国外还有一些压 力机正处在研究和应用的前沿领域，比如伺服压力机和高速压力机等。 以日本小松为代表的厂商已经制作出市场化的伺服压力机产品，其与常规压力机相比 的优势为： （1）滑块行程按需调整，完全消除无效行程，生产效率超高； （2）运行过程实时 调整滑块状态，精确到微米级，抑止产品毛刺出现，精度超高； （3）运行噪声大幅降低，过 程振动也大幅减少，模具寿命提高，噪声超低； （4）可以设定滑块速度曲线和下死点停留等 工艺需要的特殊工作模式，柔性超高； （5）无离合器，驱动部件较少，润滑油与电力损耗少，
