伺服压力机的应用现状及发展趋势

摘要：介绍了伺服压力机的工作原理、结构特点、和伺服压力机的应用范围。明确指出鑫台铭伺服压力机在不久的将来将会取代传统机械压机而成为塑性加工装备的主流，而且还指出几种方法的电动伺服压力机的应用现状和发展趋势。

关键词:电动伺服；压力机；压力机结构；发展现状；发展前景。

近年来，随着科技的发展，机械压力机是汽车、仪器、电子信息、电器机械等行业中***重要的工艺装备。压力机械与金属切屑设备相比，伺服化、数字化的压力机开发进程落后数十年。针对于新型精密伺服压力机存在的非线性、电动机***同步于控制等瓶颈问题的合理性及精度可靠性寻求非线性制策略，结合Beckhoff控制器解决了同步问题。在许多制造厂的生产线上大量使用的是机械压力机，它的转动方式是由电机的转动经过飞轮、曲轴连杆机构变成滑块的直线运动，在一定的行程次数和行程范围而进行工作。

1、相关概述

伺服压力机的工作原理：

伺服压力机通过一个伺服电机带动偏心齿轮，来实现滑块运动过程。通过复杂的电气化控制，伺服压力机可以任意编程滑块的行程、速度、压力等，甚至在低速运转时也可达到压力机的公称吨位。伺服压力机的工作原理与传统压力机不同，在总结其特点的基础上，提出伺服压力机的不同工作机构及其技术方案和结构设计方法，利用恒转矩系统积蓄能量理论，推出伺服电机参数、电机轴侧总转动惯量、动加速时间、制动器制动力矩的设计计算公式，并进行了曲柄、螺旋伺服压力机的设计与研制。结果表明，用该设计方案的伺服压力机具有结构简单、工作可靠、价格较低的优点。伺服压力机的是采用机械传动的锻压设备，通过传动系统把电机的运动和能量传给曲柄的滑块机构，从而使胚科获得确定的变形，制成所需的工件。

2、伺服压力机的分类

2.1 摩擦压力机

摩擦压力机有结构简单、性能可靠、价格低廉、维修方便的优点，到目前为止已有将近200年的历史，且还在广泛使用。摩擦压力机虽然控制精度不高，消耗能量高，但有价格低廉和结构简单的特点，而且在我国仍然广泛应用，而且具有很大的市场。摩擦压力机是一种符合目前中国国情的普通型锻造设备，由于增加了压力机的结构和操作的复杂性，进而也增加了压力机的制造和维修费用，所以在国内未能得到广泛使用。

2.2 螺旋压力机

螺旋压力机（screw press），是靠螺杆的旋转带动滑块上下运动，向上实现回程，向下进行锻打的压力机。螺旋压力机既具有锻锤的功能，又具有机械压力机的特点，因此螺旋压力机广泛应用于各种锻造工艺中，尤其适用于节材、节能的精锻工艺，螺旋压力机具有结构简便，***性大，滑块无死点，调整维护简便，便于模具设计。适用于各种校整、精整、精炼、校平等工序。由于50年代航空工业、电力等工业的大发展，从而促进了螺旋压力机的迅速发展。

2.3 螺旋压力机之离合式

离合式螺旋压力机是20世纪70年代末推出的新型螺旋压力机。这种离合式螺旋压力机超越了传统压力机的飞轮方向旋转的运动方式和螺杆飞轮联体的结构形式。离合器式螺旋压力机是一种突破了传统传动方式，兼有锻锤、机械压力机和液压机优点的新型螺旋压力机。

离合器式螺旋压力机是一种新型螺旋压力机，工作时，螺旋压力机的运动部分的不平衡惯性以及惯性力矩都会激起机身基础基地产生振动，打击工作时激起的振动***强烈。离合式螺旋压力机是一种***的、节能的、新型通用的机电液一体化锻压设备。它具有输出能量大、打击次数高、计算机控制、模具寿命长、可编程预选和设定工作参数、故障显示等优点，广泛用于与精密锻造、模锻、挤压、精整等工序。

3、伺服压力机的应用现状

螺旋压力机在很多行业都可以用到，锻压行业、耐材行业等等都可以。锻压行业用压力机比较出名的有天锻，耐材行业用压力机比较出名的有华隆。近年来随着科技的发展，市场对高质量、高精度、地价格品的需求越来越大，用制造产品的加工设备的需求也越来越丰富，从而使制造业的国际竞争越来越激烈。

伺服压力机的结构特点有：

1）结构小型、轻量化、功能复合化、集成化。

2）延长元件寿命、提高系统的可靠性。

3）降低液压振动和噪声。

4）结合电子技术提高控制能力。

由于伺服压力机既有很多传统压力机无法超越的优点。目前，日本的企业在新增压力机时，99%是要购入伺服压力机，可以见得今后伺服压力机必定会取代传统压力机而成为塑性加工装备的核心。

4、伺服压力机的发展趋势分析

伺服压力机的发展史，伺服压力机比较广泛应用于发达***，西班牙发格（FAGE）、日本网野（AMINO）、日本小松（KOMATSU）、德国舒勒（SCHULER）等压力机制造企业相继推出了多种传动结构、不同规格的伺服压力机，几乎垄断了所有***压力机的市场，获取了巨大

的经济利益。我国在这方面研究发展的没有日本研究起步的早，仅是在个别高校进行过理论研究，但由于国民经济的快速增长、市场国际化和人们消费观点的上升，对制造产品的流线型和个性化要求，各行业也引进了很多的国外的制造装备。由于伺服压力机制成品的高精度和良好的工作环境，而且还具有节能的优点，对当前国内节约型社会更具有意义，势必会在近期内得到认可和广泛使用，也相信在不久的将来会取代现有压力机在成形领域中的作用。伺服压力机是由以下几个方面发展的。

4.1、传统大型冲压生产线

90年代后期，为了克服传统机械压力机冲击速度过高、公成力不能冲压深啦延件的缺陷，我国的拉深压力机开始采用多连杆技术，主要优点有：

1）拉延深度大，***大深度可达320毫米，而传统压力机只有60毫米。2）滑块拉延工作中速度慢且均匀，空行程运行速度快而且生产效率高。

4.2 大型多工位压力机

大型多工位压力机它生产节拍可达16-25min-1，是手工送料流水线的4-5倍，生产效率高、制件质量高。是目前中国******而且是***很大的板材冲压设备。大型压力机提出不同工作机构，大型多工位压力机的共同及其技术方案和结构设计方法，利用恒转矩系统积蓄能量理论，推出伺服电机参数、电机轴侧总转动惯量、动加速时间、制动器制动力矩的设计计算公式。伺服压力机虽然是一种古老的锻压设备，但因为它有很多优点，特别是近年来，其传动方式和机构有了很大的改进，使用性能也有了很大的改善，已经成为锻压设备的主要类型之一。1987年，德国的格·希莫恩发明了用于蹲螺栓的双锥摩擦压力机，然后，英国的得日·哈姆伯列特则早1889-1927年之间，先后提出了双盘正面传动和三盘传动等型式的摩擦压力机。

5、结束语

近几年来，多工位压力机在国内得到了很大的发展，但是多位压力机也发生了很多变化，变化在于它价格高、而且时间过长，有时候会长达一个星期，由于大型压力机造价昂贵，压力机结构复杂，占用资金也特别大，目前能够用于大型覆盖件冲压的多位压力机还是空白的。伺服压力机是作为市场占有量***多的机械压力机，伺服压力机的发展直接影响着其他相关行业的发展。转动系统组委伺服压力机的重要组成部分，必然影响着伺服压力机精度的技术指标。本文对压力机进行了分类，并指出了伺服压力机的应用现状和发展趋势，以及摩擦压力机、螺旋压力机、螺旋压力机之离合式压力机的结构特点。也相信在不久的将来伺服压力机就会取代现有压力机在成形领域中的作用。