中國鍛壓機床行業呈現良好的發展趨勢
中國鍛壓機床行業呈現良好的發展趨勢
鍛壓機床是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、冶金化工等等重要工業部門得到廣泛應用。任何一個工業發達國家,其鍛壓機床的技術水平和擁有量,是其工業發達水平的重要標志。迄今為止,我國鍛壓機床經半個多世紀的發展,通過國家經濟建設“七五”、“八五”、“九五”、“十五”規劃的實施,已經從只能生產單機(諸如各種普通、專用壓力機、液壓機、錘)發展到能夠生產裝備機械化、半自動化和自動化鍛壓生產線,大重型鍛壓機和具有各種特殊功能的先進特種鍛壓機床。
改革開放以來,在引進國際先進技術和合作生產的基礎上,極大地提高了鍛壓機床的設計開發能力和制造水平。近年來,隨著我國以汽車為龍頭的制造業的飛速發展,大大刺激了鍛壓生產的進步,新型的鍛壓裝備不僅能確保通用產品的性能、質量和可靠性,國產大型精密高效的成套設備、自動化生產線、FMC、FMS等高新技術、高附加值的鍛壓生產裝備正在裝備著我國的制造業,與國外公司競爭市場。
到目前為止,國產鍛壓機床(以2004年為例)主要產品有一千多種,主要生產企業一百多家,年產量6.7萬臺套,年產值66億元,年銷售額62億元,年出口近2.4億美元。
板材加工裝備
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。特別是汽車行業的生產要求生產規模化、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設備有了長足發展。
(一)重型機械壓力機及覆蓋件生產線、大型多工位壓力機
為了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上世紀末期,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型閉式四點雙動拉伸壓力機、JS3P-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、30000k N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伸壓力機。這些機器在結構上采用了先進的多連桿傳動系統,驅動內外滑塊的多桿機構經計算機優化設計,使四組桿系的運行達到最佳同步,內滑塊在一次行程中有較高的空程和回程速度,工作行程低而均勻。這一特點能有效提高制件精度和模具壽命,降低廢品率。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,有大噸位氣墊、機械手自動上下料系統、全自動換模系統、功能完善的觸摸屏監控系統,生產高速度、高精度。
上述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自動化沖壓生產線,并正在向更多的汽車廠擴展。
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、三座標工件傳送系統和碼垛工位等組成。生產節拍可達16 min-1~25min-1 ,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,世界上目前已能生產95000kN噸級的大型多工位壓力機。這類機床過去是工業發達國家獨有,上世紀末到本世紀初我國也已開發研制,并取得成功。該機采用電控同步、電子伺服三坐標送料、多連桿、全自動換模、模具保護及現場總線控制等多項國際先進技術,具有遠程診斷、遠程控制和網絡通信等多種自動化功能,適用于汽車制造中的薄板件的拉深、彎曲、沖裁和成形等冷沖壓工藝。它是我國迄今為止出口的噸位最大、技術含量最高、自動化程度最高的鍛壓裝備成套設備。
(二)數控板沖、剪、折機床及柔性加工生產線
我國的數控沖(剪、折)機床始于1982年,這20多年來,經過起步、成熟、快速發展和日臻完善的四個階段,由最早的機械驅動、三軸控制、模位在30以內、輔助功能少,發展到四軸控制、輔助功能增多、模位數增大并帶兩個自轉模位,進一步發展為液壓驅動四、五軸控制,現在已出現網絡式數控轉塔沖床。
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。今天的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 min-1),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。
國內具有這類先進水平的沖床有:江蘇揚力制造的EP20型200kN數控沖床,該機由伺服電機直接驅動,公稱力200kN,可加工板材尺寸:(長×寬×厚)1250mm×2500mm×6.35mm,24工位(2個自動分度工位),沖孔最大直徑88.9mm,頻率600min-1,板材移動速度106 min-1。機器與機械傳動和液壓驅動的數控沖床比較,既降低了能耗,又減少了漏油和污染。其他還有江蘇亞威HIQ-3048型300kN數控沖床,湖北三環的STRIPPIT-HD1500H/30型300kN數控沖床,江蘇金方圓的VT-300型300kN、臺灣臺勵福VISE1250型200kN等等。
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,不僅可降低設備投資,節省占地面積,減少故障率。還可作為主機組成沖剪復合柔性加工線。
國產先進的數控沖剪復合柔性加工線有:濟南捷邁數控公司制造的CI型柔性加工線,它由PS31250型數控沖剪復合機、板材立體倉庫、吸盤式送料機、碼垛分選裝置及控制系統組成。復合機公稱力(沖/剪)300/280kN,加工板材尺寸1250×5000mm,機器五軸控制。整線生產率鋼板8張/h。江蘇金方圓公司制造的APSS型柔性加工線,該線由一臺沖剪復合機、定位臺和自動上料機械手組成 。公稱力300kN、加工板材尺寸1250×2500mm。上述兩線均達到國際先進水平。
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;滑塊空程速度100mm/s,工作速度10mm/s;重復定位精度±0.01mm左右。
國內有代表性的產品——湖北三環的PPH35/13型350kN數控板料折彎機、江蘇揚力的EB3512型數控板料折彎機、上海沖剪機床廠的ME50/2550型機械電子伺服數控板料折彎機、江蘇金方圓的PR6C225×3100型2250kN數控板料折彎機和天水鍛壓機床廠的2000kN~30000kN大型數控板料折彎機等等。
數控框架板料沖壓液壓機
它是在常規結構液壓機基礎上,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、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,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、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、徐州壓力機股份公司的20MN彩屏框架式液壓機。