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浅谈金属板材加工机床的技术进步与发展
在锻压机械的八大类中,机械压力机、板料剪切机、板料折弯压力机等金属板材加工机床按年生产量(台数)计约占90%以上,按价值量计约占80%以上。从应用角度讲,轿车零件中按件计金属板材冲压件占40%以上,电器、仪表结构件中金属板材冲压件占80%以上。由此可见金属板材加工机床在制造领域和应用领域的重要地位。
一 、大型机械压力机及大型冲压生产线已跨出国门
机械压力机是金属板材加工机床最为重要的门类。说其重要,理由有三。其一,年生产量大,占锻压机械的80%以上;其二,应用范围广,几乎渗透到所有金属板材加工领域;其三,不可替代性,其经济技术的合理性其它机床很难替代。
机械压力机品种繁多,能代表其技术水平和技术进步的,当首推大型机械压力机及其组成的大型冲压生产线。大型冲压生产线通常以大型双动拉伸压力机、大型多工位压力机和大型单动压力机为主机,济南二机床集团有限公司和齐齐哈尔二机床集团有限公司是国内的主要生产企业。“八五”以来,这些企业通过技术攻关、自行设计以及引进德国舒勒、美国维尔森、日本小松等着名公司的设计制造技术,或采取与国外厂商合作生产的方式,将国内大型机械压力机的技术提升到了国际先进水平。
济南二机床集团有限公司开发的闭式四点单动压力机、闭式四点双动压力机、闭式四点多连杆压力机等,普遍采用了自动换模控制技术、装模高度和气垫行程检测技术、多功能PLC控制技术、隔膜式离合器制动器、滑块调整预加载装置等多项先进技术,成为大型机械压力机技术进步的代表。在突破单机设计制造技术基础上,成功开发生产了数十条大型冲压生产线,装备了国内近十家汽车制造企业。
铸造锻压机械研究所、江苏金方圆数控机床有限公司、湖北三环锻压机床有限公司、江苏扬力集团有限公司、江苏亚威机床有限公司等组成的企业方阵。
江苏亚威机床有限公司生产的HIQ-3048型300千牛数控转塔冲床,其液压系统、数控系统和转盘等主要部件均来自日本NI HI O公司。该机液压系统可对行程、速度、压力编程控制,冲头下死点位置精度达0.01毫米,并可实现下死点保压;6轴控制(X、Y、Z、T1、T2、C),上下转盘分别驱动;三只夹钳位置均可编程设定、自动调节,以适应不同板料的需要;脱模自动检测装置对故障自动检测并中断加工程序,以免机构损坏和出现废品;56个工位,带2个自动分度工位;板料最大移动速度100米/分;最高冲程次数1500次/分,最高冲孔频率可达350次/分(步距25.4毫米)和750次/分(步距1毫米)。
铸造锻压机械研究所开发的无离合器数控转塔冲床和江苏扬力集团有限公司开发的伺服电机直接驱动数控转塔冲床,属於技术创新产品。目前虽不是主流产品,却代表了产品发展的某种动向或潮流。
第三代产品的规模化生产和第四代产品的出现,说明中国数控转塔冲床的整体水平已经达到国际先进水平。
三、数控液压板料剪切机发展迅速
板料剪切机又称剪板机,主要用於剪切金属板材,是重要的金属板材加工机床。其不仅用於机械制造业,还是金属板材配送中心必不可少的装备,应用范围特别广泛。剪板机按结构分为闸式剪板机和摆式剪板机两类;按传动方式分,有机械传动剪板机和液压传动剪板机两类。安全性和剪切角度不可调整是机械剪板机的致命缺点,故除小规格剪板机外,液压剪板机独领天下的格局已成不争的事实。由於液压传动在控制方面的优势,数控剪板机主要采用液压传动形式。数控液压剪板机除速度、行程可调外,剪切角度自动调整机构和刀片间隙自动调整机构的开发与实用化,使其具备了进入板材加工中心和板材加工FMS的条件。
各企业生产的数控液压剪板机,都在逐步向国际主流方向靠拢。当前,数控液压剪板机普遍采用整体焊接结构、经时效处理的机架,具有良好的强度、刚度和精度保持性;采用集成式液压系统伺服驱动,提高了机床运行的可靠性;剪切角度自动调整机构和刀片间隙自动调整机构,根据被剪板料的材质、厚度,可自动完成剪切角度、刀片间隙的调整;根据剪切长度,可自动调节剪切行程和後挡料位置;此外,可配备前送料系统或後托料装置,集送料、卸料於一体,有效地提高设备自动化程度。
近年来,适应金属板材加工的需要,液压剪板机出现了一种新机型即直角剪板机。直角剪板机刀架上装有互成直角的两条刀片,可以剪切出任意尺寸的矩形板料,并可在大张板料上套裁下料。不仅提高了剪切效率,而且能够提高材料利用率。数控直角剪板机与数控转塔冲床、数控板料折弯机可组成板材加工中心。
国内生产数控剪板机的企业较多,上海冲剪机床厂、湖北三环锻压机床有限公司、江苏亚威机床有限公司、江苏金方圆数控机床有限公司、江苏扬力集团有限公司和天水锻压机床有限公司等企业可称为佼佼者。
四、数控液压板料折弯压力机具备了网络化的条件
板料折弯机使用简单的模具可对金属板料进行各种角度的直线弯曲,以获得形状复杂的
