高速精密冲床发展历程及特点

发布时间:2018-11-15  发布者:禹创重工机械
随着冲压工艺的发展,加上传统冲床的先天缺陷制约了冲压工艺的进步,再有其生产效率不高,严重的影响其发展。双面数控镗孔专用机床为了满足高速发展的航空航天行业、电子等加工制造行业对板材冲压成型、拉伸的需求,高校的研究学者和企业研发人员不断的深入研究,通过改变执行机构的形式来提升机械式冲床的工作性能。因为多肘杆执行机构具有多种运动运动形式,所以多肘杆传动机构在冲床的应用非常广。研发人员研究出多种多样的,可应用于多种板料冲压、拉伸等工艺的多肘杆冲床。
肘接式冲床相比传统曲柄式冲床的好处:
(1)废品率低。在冲压板料的过程中,滑块运行速度恒定,与板料接触式冲击力小,拉伸过程中冲压件成品率提高。
(2)使用寿命延长。在冲压过程中,因为滑块速度、加速度变化不大,使得模具合模时冲击力降低,不仅噪音小了,而且降低了冲床的振动,因此使模具和机床的使用寿命大大延长。
(3)肘接式机构拉深行程大。在合理的速度条件下,肘接式冲床的拉深行程可达400mm左右,但一般曲柄冲床只有100mm左右。
(4)生产效率高,冲压件精度高。与传统曲柄冲床相比,肘接式冲床滑块的冲压行程大,可以满载荷工作,这个特性可以使得大型薄板冲压件更容易冲压到位,冲压件局部成型精度更高高。由于在非冲压行程滑块速度快,故而提高了生产效率。
相比于传统曲柄式冲床,肘接式冲床有以下优点:(1)滑块在冲压区,速度低而平稳;(2)执行机构振动小,冲压噪音低,模具寿命长;(3)冲压件的变形应力分布均匀,成型性好,废品率低,从而降低了生产成本;(4)满足冲压速度的前提下,生产效率提高;(5)虽然结构复杂,但成本增加并不多。所以,肘接式冲床是一种经济又高效的冲床,深得广大汽车制造企业的好评。
目前肘接式执行机构的选型、运动学分析、刚柔祸合分析是主要的研究内容,并且肘接式执行机构的多种结构形式己应用到机械式冲床的生产中。通过运动学、动力学等分析结合优化设计得到更加合理的执行机构,这对机械冲床的性能和提高市场竞争力具有很重要的意义。
高速精密冲床有三个基本特点:(I)高速;(2)精密;(3)自动;由于高速精密冲床自带送料装置,因此对于板材的加工不仅效率高而且精度也高。依据冲压滑块每分钟的冲压次数可将冲床分为三类:(1)每分钟冲压次数在400次到600次的称为次高速冲床;(2)每分钟700次到1500次的称为高速冲床;(3)每分钟大于1500次的称为超高速冲床。由于科学技术的迅猛发展,冲床的冲压次数越来越高,以上分类己经不能适应这种变化,因此研究者对速度较高的冲床又分为三类:(1)每分钟冲压次数在350次到900次的称为准高速冲床;(2)每分钟1000次到1800次的称为真高速冲床;(3)每分钟大于1800次的称为超高速冲床。根据实际情况而言,冲床的性能不仅与冲压次数有关,而且与冲压滑块冲压行程和冲床的吨位也有关系,因此,仅依据冲压滑块的冲压次数来对高速冲床进行分类缺乏说服力,应该综合考虑那些对高速冲床影响的因素来确定其分类。
国外高速精密冲床的发展现状
高速冲床的发展历程己经有九十多年的历史,早在二十世纪二十年代,美国亨利拉特公司就研制出名为DieingMachine的高速冲床,这是世界上的首台高速冲床。该冲床采用的是低重心下传动机构,虽然它的传动机构产生时间早,但是他便于操作,并且它的基本传动机构是现代高速精密冲床的经典机构之一。
从1950年开始,由于家用电器的飞速发展,如洗衣机、电熨斗、电冰箱、收音机等,欧美等国的几家机床生产厂家为了提高生产效率获得更大的市场份额,投入更多的资金用于研发新的冲压设备,这使得高速冲压机床快速更新换代。当时研发的冲床不仅能自送料,而且可以实现自动冲压。滑块冲压次数可达到300~400min,生产效率大大提高。二十世纪六、七十年代,由于电子行业和通讯行业的迅猛发展,使得对集成电路、微型机械元件、半导体等产品需求越来越大,从而进一步推动了高速精密冲床的发展。在当时高速精密冲床滑块冲压次数己达到1500min,除此以外,冲床结构和其他性能也取得了很大的进步。八十年代至今,百分之九十的高速冲床制造企业己经不只注重冲床滑块冲压次数的提高,更多的是注重高速冲床的动态补偿和传动系统精度的提高。日本的一家公司通过引进瑞士企业EAAD的核心技术,研发出一种更为高效的高速精密冲床,它的较 大冲压力为750KN,较 高冲压次数为2000min。不仅如此,高速冲床冲压滑块的较 高行程次数也在不断提高,其中德国企业EWARI研制出的超高速精密冲床,在较 大冲裁力为200kN,冲程为7mm条件下,滑块的较 高冲压次数可达到4000 min,由此得出高速冲床己经发展到了超高速阶段。
国内高速精密冲床的发展现状及应用
由于我国阀门专机的研发基础薄弱,因此主要采用先引进国外的相关先进技术之后再消化吸收,从而研发自己的产品。1980年初,我国研制出一台高速冲床,它的较 大冲压力为700kN,较 高行程次数为500min,这是由北京低压电器厂与济南铸锻所联合开发的。2005年,国内一台公称压力为3000kN的高速冲床订单被扬州锻压机床集团有限公司拿下,该公司依靠多年积累的研发和制造技术经验,较 终研制出满足客户要求的冲床,得到客户的好评。之后,具有国际先进水平的双点闭式高速精密冲床也被扬州锻压机床集团有限公司自主研制成功,它的较 大冲压力为900kN较 高行程次数为700min。尽管我国高速精密冲床在近些年发展迅猛,但与国外一些高速精密冲床相比,我国当前的技术水平还需要进一步提高,如冲床精度比较低、精度补偿不足、产量比较小和产品质量比较差等。
通过引进德国疏勒公司的高速冲床的设计和制造关键技术,齐齐哈尔第二机床厂消化吸收之后,独自研制出自己的高速冲床;另外,通过引进和消化吸收德国奥力克一罗斯公司高速冲床的设计等关键技术,上海第二锻压机床厂成功研制出具有自主知识产权的高速精密冲床。步入21世纪后,通过不断吸收国外先进技术,再加上企业自身研发资金的不断投入,徐州锻压机床厂生产的高速冲床开始形成规模,首先成功研制出JY75G系列闭式高速冲床,它的冲压速度为700 min,之后又成功研制出YH45开式高速精密冲床,它的冲压速度为1300 min。总的来说,在中端高速冲床的研发上,我国的高速冲床产品,己经接近欧美等工业发达国家的水平,但是高端冲床的研发上,和他们还有一段不小的差距。
当前,由于国内研发水平和先进材料技术落后于国外,使得国内高速精密冲床的研发受到了很大制约。与欧美等发达国家高端的高速精密冲床差距有以下几点:1)高速冲床的可靠性和冲压件的加工精度上,在市场上缺乏竞争力;2)对于自动控制和补偿技术,没能很好的运用到高速精密冲床中,故产品精度相对较低;3)我国大部分高速精密冲床是通过购买欧美日等发达国家的,研发资金投入不足,从而使得国内冲床规格,高端高速精密冲床发展缓慢。
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