锻压成形设备概述

1、汽车发动机的进、排气阀，过去在空气锤上用胎模锻生产，现在采用六工位电热镦机和专用机械压力机组成的电镦自动线进行生产，使材料利用率由原来的40~50%提高到80~85%，生产效率提高40倍以上，劳动强度大大降低，工作条件得到改善，零件质量也有所提高。

2、1955年世界上第—台数控（NC）冲模回转头压力机在英国问世之后，揭开了塑性成形设备技术发展史上新篇章。

3、1970年，第一台计算机控制（CNC）的冲模回转头压力机研制成功，数控技术很快在各类塑性成形设备中得到应用。

4、塑性成形设备采用的数控系统有点位控制的，也有轮廓控制的；有单功能的，也有多功能的；有单轴的，也有多轴的。

5、我国现已开发了数控冲模回转头压力机、数控步冲——冲孔压力机、CNC弯管机、数控三点式板料折弯机、各类数控液压机等。

6、高速机械压力机1975年德国舒勒公司生产的A2-80型800KN 高速压力机，行程次数为600次／min，现在同类型压力机已达900次/min，有的公司高速压力机的行程次数甚至高达2500~3000次／min。高速压力机的精度大为提高，一些高速压力机冲压件的精度达±0.01mm。

7、快速液压机快速液压机是1970年代中期开发的。英国Norton 公司生产的60kN快速液压机的最高行程次数达1000次/min。

8、大型板料加工压力机由于汽车及电器工业发展的需要，大型板料压力机迅速发展。德国米勒万家顿公司向比利时提供了1台62000KN 多工位压力机。整套设备长60m，高18m，总重3800吨，该机于1992年投产运行，可加工1700mm×3500mm的板料，每分钟可加工14个汽车车

身件。目前世界上大约有200台大型多工位压力机在运行使用中。

我国济南第二机床厂开发的J47—1250／2000型四点双动拉深压力机是目前我国最大规格的双动压力机，其内滑块公称压力为12500kN，外滑块公称压力为7500kN，工作台尺寸为4600mm×2500mm。

9、激光与等离子切割机械自1970年以来，激光技术和等离子技术开始应用于塑性成形装备，主要用于切割各种金属和非金属板材。激光冲压复合机，高功率（已发展到5kW）、高精度（由±0.5mm／500mm提高到±0.01mm／500mm）、高柔性和多轴（已发展到5轴)。

10、液压成形装备是材料成形装备的一大类，它是飞机、汽车和拖拉机等工业部门不可缺少的加工设备。液压成形装备具有一系列特点，能适应不同工艺要求。当前液压成形装备的发展水平和趋势具体表现在以下几方面：

（1）提高速度和生产率：

现代液压机的空程和回程速度一般都在400mm／s左右，有的甚至更高。例如：意大利埃马努尔压力机公司的DEA型单动冲压液压机系列，其空程和回程速度为300~650mm／s；德国埃特公司的UR5100型1000kN 快速液压机，其空程和回程速度为400mm／s。

日本川崎机工生产的8000kN多工位液压机，其空程速度达到350mm／s，一台12500kN三工位冷挤压液压机，其行程次数可达12~22次／min。

德国SMG公司制造的用于生产浴盆的液压机自动生产线，由

31500kN和8000kN两台液压机及一台冲孔装置组成，仅由一人监控，其生产率为100件／h。

（2）提高刚度和精度

德国SMG公司对冷挤压液压机，可使滑块的运动精度在300mm行程上保持在0.05mm以内。

（3）高压化和大型化

瑞典通用电器（ASEA）公司生产了用于航空工业的600,000 kN橡胶模式冲压液压机和用于汽车工业的630,000kN橡胶囊式冲压液压机；我国太原重型机器厂生产150，000kN橡胶囊式冲压液压机，40,000kN汽车纵梁冲压液压机。

（4）控制系统的数控化

目前采用可编程序控制器（PLC）控制的液压机和采用计算机数控（CNC）的液压机得到了很大发展。国内外现代液压机采用CNC的比例正在逐年增加。

（5）液压系统的集成化

（6）电液比例技术的应用

11、液压机与其它材料成形装备相比具有以下特点：

（1）基于液压传动的原理，执行元件（缸及柱塞或活塞）结构简单，结构上易于实现很大的工作压力、较大的工作空间和较长的工作行程，因此适应性强，便于压制大型或较长较高的制件。

（2）在行程的任何位置均可产生压力机额定的最大压力。

（3）可以用简单的方法（各种阀）在一个工作循环中调压或限压，不易超载，模具容易得到保护。

（4）滑块的总行程可以在一定范围内任意改变，滑块行程的下转换点可以根据压力或行程位置来控制和改变。

（5）滑块速度可以在一定范围内进行调节，从而可以适应各种工艺对滑块速度的不同要求。

（6）工作平稳，撞击、振动和噪声较小，对工人健康、厂房基础、周围环境及设备本身都有很大好处。

12、锻造液压机的工艺特点

图3-5是锻造液压机的工作过程曲线。锻造液压机多用于快锻生产，系统的快速性和平稳性指标十分重要，因此液压伺服系统的设计必须充分考虑其影响因素。快速性主要受以下几方面的影响：

①下降速度如速度过大，则在动梁突然停止时，将有“水击”现象出现，管道振动很大。此外由于动梁运动部分质量较大，尤其在下拉式框架结构中，运动部分质量更大，突然停止，还会引起压机振动。

②加压速度提高加压行程速度，能减少工作循环时间，并减少上砧与热锻件接触时间，但这样会使液压机传动功率成比例地增加，很不经济。

③回程速度如速度变化太大，在行程很小时，由于惯性引起的冲击和位置超程也就较大。

④建压时间由于工作液体、管道、工作缸及立柱等都是弹性体，当液体压力增加时，它们都会产生相应的弹性变形，必须补充一定量的工

作液体，因此建压需要占用一定的时间。

系统必须供给的附加液体量主要有三部分：①弹性液体压缩；②工作缸及管道膨胀；③加载时工作缸及管道拉伸变形。其中影响最大的是第一项，约占总附加液体量的80%~90%左右，因此要减少增压所需时间，应尽可能减少工作缸及高压管道的初始容积。

⑤卸压时间主工作缸卸压时间较短，但如果卸压阀口通径过小，或开启过慢，也可使卸压时间加长。由于主缸卸压时间一般与回程缸建压时间相重合，可包括在回程时间里。

⑥上、下转换点的滞后时间主要是指动梁运动反向时所需时间。从保证液压机的快速性来看，协调阀组间启闭关系，减少阀组动作所需时间以及通过减少高压系统的初始容积来减少系统的建压时间等是主要措施。

影响其平稳性的主要原因是液压振动与冲击。