【摘要】 介紹了國(guó)內(nèi)沖壓設(shè)備的現(xiàn)狀和技術(shù)水平，并根據(jù)國(guó)內(nèi)外的科技發(fā)展趨勢(shì)和鍛壓機(jī)床的市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，展望了我國(guó)沖壓機(jī)床的發(fā)展方向。 

鍛壓機(jī)床作為工業(yè)基礎(chǔ)裝備的重要組成部分之一，在航空航天、汽車制造、交通運(yùn)輸、冶金化工等重要工業(yè)部門得到廣泛應(yīng)用。尤其是近年來(lái)，以汽車為龍頭的制造業(yè)的飛速發(fā)展，大大推動(dòng)了我國(guó)沖壓生產(chǎn)的進(jìn)步。國(guó)產(chǎn)大型精密高效的成套設(shè)備、自動(dòng)化生產(chǎn)線、F MC、FMS 等高新技術(shù)，以及高附加值的沖壓裝備正在裝備著我國(guó)的制造業(yè)。

一、沖壓設(shè)備現(xiàn)狀

在汽車、航空航天、電子和家用電器領(lǐng)域，需要大量的金屬板殼零件，特別是汽車行業(yè)要求生產(chǎn)規(guī)模化、車型個(gè)性化和覆蓋件大型一體化。進(jìn)入21 世紀(jì)，我國(guó)汽車制造業(yè)飛速發(fā)展，面對(duì)這一形勢(shì)，我國(guó)的板材加工工藝及相應(yīng)的沖壓設(shè)備都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

1. 重型機(jī)械壓力機(jī)及其覆蓋件生產(chǎn)線、大型多工位壓力機(jī)

汽車覆蓋件是標(biāo)志汽車質(zhì)量的最重要鈑金零件，是大型沖壓件的典型件，其生產(chǎn)目前主要有兩種方法：一是由多臺(tái)大重型機(jī)械壓力機(jī)配以自動(dòng)化機(jī)械手，組成自動(dòng)化柔性沖壓生產(chǎn)線；二是應(yīng)用大型多工位壓力機(jī)生產(chǎn)。

( 1) 單機(jī)連線自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線 為滿足自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線的需要，國(guó)內(nèi)知名壓力機(jī)生產(chǎn)企業(yè)在20世紀(jì)末期，就大力進(jìn)行了高性能單機(jī)連線壓力機(jī)的研制生產(chǎn)。其中以濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)公司、上海鍛壓機(jī)床廠、齊齊哈爾第二機(jī)床廠等為代表，先后研制了J47—1250/2000型閉式四點(diǎn)雙動(dòng)拉深壓力機(jī)、S3P—630 型閉式四點(diǎn)壓力機(jī)、PE4 - HH- 600 - 2TS 四點(diǎn)單動(dòng)壓力機(jī)、PD4- HH - 800/ 600 - 2TS 四點(diǎn)雙動(dòng)壓力機(jī)、30000kN 閉式雙點(diǎn)汽車大梁壓力機(jī)、成系列多連桿傳動(dòng)單動(dòng)壓力機(jī)及其他規(guī)格的大型雙動(dòng)拉深壓力機(jī)。由它們組成的自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線具有大噸位、大行程、大臺(tái)面，以及大噸位氣墊、機(jī)械手自動(dòng)上下料系統(tǒng)、全自動(dòng)換模系統(tǒng)和功能完善的觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)，生產(chǎn)速度快、精度高。這些單機(jī)連線已先后裝備了第一汽車制造廠、重慶長(zhǎng)安汽車廠等汽車制造業(yè)的多條大型自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線，并正在向更多的汽車廠和國(guó)外公司擴(kuò)展。2006年8月，濟(jì)南二機(jī)床公司向泰國(guó)薩密特公司提供了一條32000kN大型沖壓生產(chǎn)線，充分滿足了汽車快速、高精度及高效的生產(chǎn)要求。

這類生產(chǎn)線的典型配置和用途：開式單點(diǎn)壓力機(jī)加裝輥輪送料機(jī)( 或氣動(dòng)送料機(jī)) 成線，可作單( 多) 工序連續(xù)沖壓，操作性良好；開式雙點(diǎn)壓力機(jī)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(xù)沖壓生產(chǎn)線。由于占地少、工序間搬運(yùn)小，所以正日益被沖壓生產(chǎn)看好；高速壓力機(jī)加裝凸輪分割型送料機(jī)、開卷校平裝置成線，沖制專用零件，如電動(dòng)機(jī)硅鋼片等。
2) 大型多工位壓力機(jī) 在覆蓋件沖壓領(lǐng)域，大型多工位壓力機(jī)是最先進(jìn)、最高效的沖壓設(shè)備，是高自動(dòng)化、高柔性化的典型代表。通常由拆垛機(jī)、大型壓力機(jī)、三坐標(biāo)工件傳送系統(tǒng)和碼垛工位等組成。生產(chǎn)節(jié)拍可達(dá)16～25次/min，是手工送料流水線的4～5倍，是單機(jī)連線自動(dòng)化生產(chǎn)線的2 ～3 倍。是當(dāng)今世界汽車制造業(yè)應(yīng)首選的最先進(jìn)的沖壓設(shè)備，目前世界上已能生產(chǎn)95000kN 的大型多工位壓力機(jī)。

這類機(jī)床過(guò)去惟工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家獨(dú)有，20世紀(jì)末到21世紀(jì)初我國(guó)也已開發(fā)研制，并取得成功。濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)公司于1999年與德國(guó)萬(wàn)加頓公司合作制造了兩臺(tái)20000kN 大型機(jī)械多工位壓力機(jī)，2005年初又與世界最大的汽車零部件供應(yīng)商———美國(guó)德納(DANA)公司簽訂了供貨合同，為其提供一臺(tái)50000kN重型多工位壓力機(jī)。該機(jī)采用電控同步、電子伺服三坐標(biāo)送料、多連桿、全自動(dòng)換模、模具保護(hù)及現(xiàn)場(chǎng)總線控制等多項(xiàng)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，具有遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程控制和網(wǎng)絡(luò)通信等多種自動(dòng)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(guó)迄今為止出口的噸位最大、技術(shù)含量最高、自動(dòng)化程度最高的沖壓成套設(shè)備。濟(jì)南二機(jī)床公司因強(qiáng)大的研發(fā)制造能力和良好的市場(chǎng)業(yè)績(jī)，被國(guó)外用戶譽(yù)為“世界五大數(shù)控裝備制造商之一”。迄今為止，這類多工位壓力機(jī)在國(guó)內(nèi)汽車業(yè)尚未廣泛使用，但市場(chǎng)前景十分看好。

2. 數(shù)控板沖、剪、折機(jī)床及柔性加工生產(chǎn)線

我國(guó)的數(shù)控沖( 剪\折) 機(jī)床始于1982年，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，已經(jīng)到4軸控制、輔助功能增多、模位數(shù)增大并帶兩個(gè)自轉(zhuǎn)模位，并進(jìn)一步發(fā)展為液壓驅(qū)動(dòng)4 、5 軸控制，現(xiàn)在又已出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)式數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床。生產(chǎn)企業(yè)由最早的濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所發(fā)展到多家公司，頗有實(shí)力的有濟(jì)南捷邁數(shù)控工程公司、齊齊哈爾二機(jī)床集團(tuán)公司、江蘇亞威公司、江蘇揚(yáng)力集團(tuán)公司、湖北三環(huán)集團(tuán)公司和江蘇金方圓公司等。

(1) 數(shù)控沖床 

目前，許多用戶都趨向使用數(shù)控復(fù)合沖剪機(jī)( 可組成數(shù)控沖剪復(fù)合柔性加工線)，但數(shù)控沖床單機(jī)的市場(chǎng)仍舊很大。數(shù)控沖床的先進(jìn)特點(diǎn)有：采用高性能伺服液壓驅(qū)動(dòng)的專用液壓系統(tǒng)；步?jīng)_次數(shù)高(步距0.5mm時(shí)，頻率600～1000次/min)，沖壓穩(wěn)定性好；采用智能夾鉗減小沖裁死區(qū)；采用毛刷型工作臺(tái)確保板材表面質(zhì)量；工作臺(tái)移動(dòng)速度高(軸向80m/min，合成120m/min)；設(shè)有2～4個(gè)自動(dòng)分度工位(大直徑模設(shè)置其上，減小轉(zhuǎn)塔換模慣性)；采用開放式數(shù)控系統(tǒng)，用戶界面友好，可擴(kuò)展性高，并配有高效自動(dòng)編程軟件。主要用于帶多種尺寸規(guī)格孔型的板沖件加工，在大型電氣控制柜加工行業(yè)有著廣泛的市場(chǎng)，也可用于其他大批量板沖件的加工。

(2) 數(shù)控沖剪復(fù)合機(jī)及柔性加工線

數(shù)控沖剪復(fù)合機(jī)是由數(shù)控沖和數(shù)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(shù)控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和送料機(jī)械手，與數(shù)控沖和角剪機(jī)單機(jī)連線比較，不僅可以降低設(shè)備投資，節(jié)省占地面積，減少故障率，而且還可以作為主機(jī)組成沖剪復(fù)合柔性加工線。

國(guó)產(chǎn)的先進(jìn)數(shù)控沖剪復(fù)合柔性加工線有：濟(jì)南捷邁數(shù)控公司制造的CI型柔性加工線，它由PS31250型數(shù)控沖剪復(fù)合機(jī)、板材立體倉(cāng)庫(kù)、吸盤式送料機(jī)、碼垛分選裝置及控制系統(tǒng)組成，復(fù)合機(jī)公稱力(沖/剪)300/280kN，加工板材尺寸1250mm×5000mm，機(jī)器5 軸控制，整線生產(chǎn)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(tái)沖剪復(fù)合機(jī)、定位臺(tái)和自動(dòng)上料機(jī)械手組成，公稱力300kN，加工板材尺寸1250mm×2500mm。上述兩線均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

(3) 數(shù)控折彎?rùn)C(jī) 

數(shù)控板料折彎?rùn)C(jī)普遍選用BOSCH/HOERBIGER 等公司的數(shù)字閉路液壓系統(tǒng)和DELEM、CYBELEC等公司的專用數(shù)控系統(tǒng)；成熟的工藝軟件、自動(dòng)編程功能及彩屏顯示，可實(shí)現(xiàn)多種折彎工件的工藝存儲(chǔ)及輪番生產(chǎn)；采用動(dòng)態(tài)壓力補(bǔ)償系統(tǒng)、側(cè)梁變形補(bǔ)償系統(tǒng)、厚度及反彈在線檢測(cè)及修正系統(tǒng)、溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，提高了工作臺(tái)與滑塊的相對(duì)位置的精確性；采用數(shù)控軸數(shù)4、6、8軸后定位機(jī)構(gòu)，保證了板料的精確送進(jìn)；滑塊的空程速度為100mm/s，工作速度為10mm/ s ；重復(fù)定位精度±0.01mm 左右。 
可加工各種帶有多規(guī)格彎曲角度的復(fù)雜盒形零件。國(guó)內(nèi)有代表性的產(chǎn)品———湖北三環(huán)的PPH35/13 型350kN 數(shù)控板料折彎?rùn)C(jī)、江蘇揚(yáng)力的EB3512型數(shù)控板料折彎?rùn)C(jī)、上海沖剪機(jī)床廠的ME50/2550型機(jī)械電子伺服數(shù)控板料折彎?rùn)C(jī)、江蘇金方圓的PR6C225×3100型2250kN數(shù)控板料折彎?rùn)C(jī)和天水鍛壓機(jī)床廠的2000～30000kN大型數(shù)控板料折彎?rùn)C(jī)等。

(4) 數(shù)控框架板料沖壓液壓機(jī) 

在常規(guī)結(jié)構(gòu)液壓機(jī)的基礎(chǔ)上，匯聚了觸摸( 調(diào)控) 彩色顯示屏、二通邏輯插裝閥、可編程序控制器、高靈敏度壓力傳感器、微米級(jí)磁柵尺和無(wú)級(jí)調(diào)控比例控制閥等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。機(jī)器設(shè)有調(diào)整、無(wú)壓力下行與半自動(dòng)工作方式。還配有自驅(qū)動(dòng)移動(dòng)工作臺(tái)、液壓大打料缸、電液連鎖雙安全栓、溫控液壓油冷卻系統(tǒng)、程控16點(diǎn)導(dǎo)軌潤(rùn)滑系統(tǒng)、雙側(cè)緩沖液壓缸和電動(dòng)同步螺桿調(diào)程機(jī)構(gòu)。機(jī)器滑塊不僅能實(shí)施壓力成形及沖裁工藝的定壓定程，而且液壓墊可在拉深工藝的行程內(nèi)設(shè)置分段調(diào)壓。機(jī)器具有薄板沖裁落料、彎曲翻邊及拉深成形等多種功能。這類機(jī)器的代表有合肥鍛壓機(jī)床公司的RZU500HD框架式快速薄板深拉深液壓機(jī)及徐州壓力機(jī)股份公司的20MN 彩屏框架式液壓機(jī)。
3. 無(wú)模多點(diǎn)成形壓力機(jī)

多點(diǎn)成形是將柔性成形技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合為一體的先進(jìn)技術(shù)。它利用多點(diǎn)成形裝備的柔性與數(shù)字化制造特點(diǎn)，無(wú)需換模就可完成板材不同曲面的成形，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)模、快速和低成本生產(chǎn)。該工藝目前已在高速列車流線型車頭制作、船舶外板成形、建筑物內(nèi)外飾板成形及醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。多點(diǎn)成形壓力機(jī)按沖頭基本體調(diào)形分有逐點(diǎn)調(diào)形式和快速調(diào)形式；按機(jī)架形式分有開式、三梁四柱式和框架式；按加工板材有厚板和薄板之分。目前，有代表性的產(chǎn)品主要是吉林大學(xué)輥鍛研究所開發(fā)的2000kN 逐點(diǎn)調(diào)形式多點(diǎn)成形壓力機(jī)、200kN快速調(diào)形式多點(diǎn)成形壓力機(jī)及YAM系列薄板用多點(diǎn)成形壓力機(jī)。

4. 高速壓力機(jī)

隨著電子工業(yè)的發(fā)展，小型電子零件的需求日趨高漲，促進(jìn)了高精度、高效率的高速壓力機(jī)的發(fā)展。目前日本已成為高速壓力機(jī)技術(shù)的領(lǐng)軍，在100kN壓力、8mm沖程下，滑塊速度可達(dá)4000次/min。我國(guó)金豐、江蘇揚(yáng)鍛、高將精機(jī)、江蘇揚(yáng)力、徐鍛和西安通力等公司都有高速壓力機(jī)產(chǎn)品。2004年已開發(fā)出了速度達(dá)1200次/min的SH系列SH—25開式高速精密壓力機(jī)。其他還有VH開式、JF75G閉式系列高速壓力機(jī)。這些壓力機(jī)廣泛應(yīng)用于電子和微電子行業(yè)，全面提高了行業(yè)技術(shù)裝備水平，替代了大量的進(jìn)口機(jī)床。

5. 數(shù)控激光切割機(jī)

激光切割加工的成本主要有: 氣體、電力損耗和設(shè)備折舊維修費(fèi)。它不需要模具，適合小批量、