我國沖壓設備的現狀與發展

【摘要】 介紹了國內沖壓設備的現狀和技術水平，并根據國內外的科技發展趨勢和鍛壓機床的市場動態，展望了我國沖壓機床的發展方向。

    鍛壓機床作為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、冶金化工等重要工業部門得到廣泛應用。尤其是近年來，以汽車為龍頭的制造業的飛速發展，大大推動了我國沖壓生產的進步。國產大型精密高效的成套設備、自動化生產線、F MC、FMS 等高新技術，以及高附加值的沖壓裝備正在裝備著我國的制造業。

    一、沖壓設備現狀

    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相應的沖壓設備都有了長足的進步。

    1. 重型機械壓力機及其覆蓋件生產線、大型多工位壓力機

    汽車覆蓋件是標志汽車質量的最重要鈑金零件，是大型沖壓件的典型件，其生產目前主要有兩種方法：一是由多臺大重型機械壓力機配以自動化機械手，組成自動化柔性沖壓生產線；二是應用大型多工位壓力機生產。

    ( 1) 單機連線自動化沖壓生產線 為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20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型閉式四點雙動拉深壓力機、S3P—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、30000kN 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深壓力機。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，以及大噸位氣墊、機械手自動上下料系統、全自動換模系統和功能完善的觸摸屏監控系統，生產速度快、精度高。這些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大型自動化沖壓生產線，并正在向更多的汽車廠和國外公司擴展。2006年8月，濟南二機床公司向泰國薩密特公司提供了一條32000kN大型沖壓生產線，充分滿足了汽車快速、高精度及高效的生產要求。

    這類生產線的典型配置和用途：開式單點壓力機加裝輥輪送料機( 或氣動送料機) 成線，可作單( 多) 工序連續沖壓，操作性良好；開式雙點壓力機加裝多工位送料裝置、開卷裝置和校平裝置，組成多工位連續沖壓生產線。由于占地少、工序間搬運小，所以正日益被沖壓生產看好；高速壓力機加裝凸輪分割型送料機、開卷校平裝置成線，沖制專用零件，如電動機硅鋼片等。

    ( 2) 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、三坐標工件傳送系統和碼垛工位等組成。生產節拍可達16～25次/min，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，目前世界上已能生產95000kN 的大型多工位壓力機。

    這類機床過去惟工業發達國家獨有，20世紀末到21世紀初我國也已開發研制，并取得成功。

濟南二機床集團公司于1999年與德國萬加頓公司合作制造了兩臺20000kN 大型機械多工位壓力機，2005年初又與世界最大的汽車零部件供應商———美國德納(DANA)公司簽訂了供貨合同，為其提供一臺50000kN重型多工位壓力機。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，適用于汽車制造中薄板件的拉深、彎曲、沖裁和成形等冷沖壓工藝。是我國迄今為止出口的噸位最大、技術含量最高、自動化程度最高的沖壓成套設備。濟南二機床公司因強大的研發制造能力和良好的市場業績，被國外用戶譽為“世界五大數控裝備制造商之一”。迄今為止，這類多工位壓力機在國內汽車業尚未廣泛使用，但市場前景十分看好。

 2. 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，經過20多年的發展，已經到4軸控制、輔助功能增多、模位數增大并帶兩個自轉模位，并進一步發展為液壓驅動4 、5 軸控制，現在又已出現網絡式數控轉塔沖床。生產企業由最早的濟南鑄造鍛壓機械研究所發展到多家公司，頗有實力的有濟南捷邁數控工程公司、齊齊哈爾二機床集團公司、江蘇亞威公司、江蘇揚力集團公司、湖北三環集團公司和江蘇金方圓公司等。

 ( 1) 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。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次/min)，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。主要用于帶多種尺寸規格孔型的板沖件加工，在大型電氣控制柜加工行業有著廣泛的市場，也可用于其他大批量板沖件的加工。

   ( 2) 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，板料的沖孔、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，不僅可以降低設備投資，節省占地面積，減少故障率，而且還可以作為主機組成沖剪復合柔性加工線。

   國產的先進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1250mm×5000mm，機器5 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，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1250mm×2500mm。上述兩線均達到國際先進水平。