一,、國內外研究現(xiàn)狀
由于伺服壓力機產品涉及機械,、計算機、電氣控制等多學科領域知識 ,，需要集中力量進行研發(fā),，國內目前僅有少數(shù)企業(yè)開展此類產品的研究，主要關鍵技術尚未突破,，還未形成成熟產品,。
近10年來，在日,、歐等工業(yè)發(fā)達國家興起了交流伺服電動機直接驅動壓力機的研究與開發(fā),，這種伺服壓力機與上述傳統(tǒng)機械壓力機相比具有結構簡單、生產效率高,、產品質量好,、滑塊運動柔性好、降噪節(jié)能顯著等優(yōu)點,，被譽為第三代壓力機,。目前,，這類壓力機已在日本逐步進入普及期，隨著其在汽車零件,、電子零件等高精度,、難成形零件加工領域中的應用和其優(yōu)良的節(jié)能性，已經顯 示出-壓力機所無可比擬的優(yōu)越性,，成為世界沖壓技術及裝備發(fā)展的主要潮流之一,。近3年來，國際著名液壓元件制造公司用交流伺服電機驅動改造液壓傳動系統(tǒng),，組成一種新的交流伺服電機控制液壓系統(tǒng),，運用于折彎機、壓力機,，形成一種伺服壓力機,，取得了成功，并已形成產品,。
開平機組生產線伺服壓力機的主要發(fā)展趨勢有：
1)柔性高
滑塊運動曲線可根據(jù)不同生產工藝和模具要求(如沖裁,、拉伸、板料擠壓和級進模沖壓等)進行優(yōu)化設置,，可設計特殊的工作特性曲線,，進行高難度、高精度加工,，實現(xiàn)滑塊“自由運動”,。滑塊可以設置為自由工作模式,，也可設定為下死點停留等功能模式,，大大提高了壓力機智能化程度和適用范圍。
2)生產效率高
可以根據(jù)實際情況的需要,，在較大范圍內設定滑塊行程次數(shù),，在很寬范圍內調節(jié)滑塊速度。此外,，伺服壓力機行程也可以方便地調整,，能根據(jù)成形工藝需要，使壓力機在必要的最小行程內工作,，生產效率得以提高,。
3)精度高
一方面，開平設備生產線伺服壓力機的運動可以精確控制,，一般均裝有滑塊位移檢測裝置,，滑塊的任意位置可以準確控制；另一方面，滑塊運動特性可以優(yōu)化,，例如拉伸,、彎曲及壓印時，適當?shù)幕瑝K曲線可減少回彈,，提高制件精度,。通過閉環(huán)控制，滑塊的重復定位精度高,，保證了同批制件的精度,。
4)噪聲低
國家標準規(guī)定，鍛壓機械噪聲聲壓級≤90dB(A)為合格品,。但是 對于整個沖壓車間,，由于壓力機過于集中,，時常會導致超過國家標準,。伺服壓力機無飛輪、離合器等零部件,，簡化了機械傳動,，大大降低了噪聲。另外,，通過設定滑塊的低噪聲運動曲線有助于降低沖裁噪聲,，與傳統(tǒng)的沖裁相比，兩步沖裁工藝(滑塊在沖裁過程的中段停留一次,，然后快速驅動完成沖裁過程,，這樣伺服沖床突然卸載時儲存的彈性變形能就不至于過大)可降低噪聲至少10dB。
5)節(jié)能效率高
開平機組生產線伺服壓力機和機械壓力機相比省去飛輪,、離合器,，采用直接傳動，傳動環(huán)節(jié)大大減少,，潤滑量減少,，可維護性強。沒有離合器結合能耗,，滑塊停止后,，電機停轉，也沒有了電機,、皮帶輪空轉,，能耗顯著降低。在普通機械壓力機中,，飛輪空轉耗能約占總能耗的6%~30%,，離合器(主要指摩擦離合器)耗能約占總能量的20%，伺服壓力機沒有飛輪和離合器，這部分能量得以節(jié)省,。日本某公司曾進行過3000kN壓力機連續(xù)工作功耗對比試驗,，結果證明伺服壓力機節(jié)能32%~42%。
6)新材料成形性好
開平機組生產線伺服驅動壓力機能很好地滿足一些新材料的成形工藝要求,。例如,，用伺服驅動壓力機，選用合適的滑塊運動曲線,，易于控制成形溫度,、防止工件表面氧 化，并獲得理想的高質量產品,。
7)操作性更方便
因為采用了CNC數(shù)字化控制,，人機界面友好，可以方便進行滑塊曲線設定,，滑塊位置,、速度的顯 示和記錄，便于實現(xiàn)遠程故障診斷,，設備安全性更高,。
伺服壓力機可以應用于現(xiàn)有壓力機使用的所有場合，由于伺服壓力機控制精度高,，比現(xiàn)有壓力機的使用范圍更廣,。如汽車、輕工,、家電,、石化、航空,、航天,、材料等制造行業(yè)，如可以應用于金屬板件沖壓成型,、金屬成型,、等溫鍛造、粉末壓制,、塑料成型,、橡膠硫化、纖維板熱壓,、校直,、壓裝、注塑等成形工藝,。
二,、伺服壓力機和普通壓力機的比較
(1)節(jié)能,，解決壓力機能耗大的問題
壓力機廣泛應用在汽車、輕工,、家電,、石化、航空,、航天,、材料等制造行業(yè)，用于制造各種金屬或非 金屬零件,。壓力機的種類繁多,，適合一切需要液壓加工的場合。壓力機屬于耗電較大的設備,，但有效壓制工作能量只占到實際消耗能量的2%~10%,，其余的能量大部分以熱能的形式消耗掉了。伺服壓力機與同類壓力機比較,，可節(jié)約電能10~40%,。
(2)降低噪音，改善工作環(huán)境
目前壓力機的噪音基本上在80~95dB,，國內很多壓力機使用場所車間的噪音都在90分貝以上,，嚴重危害了操作人員的身體健康。伺服壓力機在工作中能減少噪音3~10dB,，在滑塊靜止時可減少噪音30dB以上，大大減少了對操作人員的危害,。
(3)提高壓力機的性能及控制的柔性
傳統(tǒng)的壓力機的液壓,、速度等參數(shù)都是 通過手動調節(jié)。采用伺服閥和伺服泵控制的壓力機可以實現(xiàn)液壓,、速度的數(shù)控,，但也存在著調節(jié)范圍窄，能量損失大,，高精度控制困難等缺點,。伺服壓力機采用改變伺服電機的轉速和方向，通過閉環(huán)控制壓力機的液壓,、速度,、位置等參數(shù)。由于伺服電機響應速度快,，速度調節(jié)范圍寬,，可以得到更優(yōu)的控制性能。
通過改變伺服電機的轉速,，實現(xiàn)壓機液壓,、速度,、位置的精確控制，結合控制系統(tǒng)實現(xiàn)液壓,、速度,、位置的數(shù)控功能。
由于采用伺服電機控制滑塊的快降和回程速度,，因此可以精確控制滑塊的加減速,，避免滑塊在速度轉換時的沖擊，同時也可提高滑塊快降和回程速度,，從而提高了壓力機的效率,。
(4)提高壓力機的維修保養(yǎng)性
傳統(tǒng)的壓力機的液壓控制回路復雜，維修保養(yǎng)非 常不便,。伺服壓力機省去了液壓系統(tǒng)中的調壓回路,、調速回路，甚至可以省去換向回路,，液壓系統(tǒng)變得很簡單,，提高了壓力機的維修保養(yǎng)性。
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