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30 高速 冲压机 机架 设计 说明书 CAD

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46 f e a t u r e专题报道 ： I 一 口 同 速冲床的 现状与未来 文秦剑，冯华伟，李黎明 徐州锻压机床厂高速数控事业部 锻造与冲压 速冲床是一种高效、 高精度及自 尚 兰 大、产品精度要求比较高的冲压件 应用范 围包括：E l 钢片、马达电机定转子精密端 子和接插件等其他电子零件。高速冲床通常 都是自动送料 其与料架、 校平机、 送料机、 滴油机和级进模等构成一条自动化生产线。 如图 1 所示是 日本会 田 A I D A公司的生产 线。 图 I 8本会田生产的高速冲生产线 世界上第一台高速冲床出现在 2 0世纪 5 0 年代。 当时 瑞士博瑞达公司 ( B R U D E R E R ) 根据金属冲压行业的生产需要 制造出了第 一台高速精密新概念冲床。 2 0 世纪6 0 年代以 后随着电子技术、计算机的发展锻压机 械改变了1 9 世纪开始的 向重型化和大型化 发展 的趋势 转而向高速、高效、自动、 精 密、专用及多品种的生产方向迈进，于是高 速压 力机如雨后春笋般迅速 发展起来。高速 冲床按冲次分为小高速和高速 冲次每分钟 三百次左右的业内称为小高速；大于五百 次的，称为高速；大于一千次的，称为超高 速。中国台湾的高速冲床起步比较早现在 和日本、德国并称为世界三大高速冲床生 产基地。目前，日本已成为全球高速冲床技 术创 新的领头军 。 中国大陆第一台高速冲床的生产 始于 1 9 7 9 年。当时 辽宁营 口锻压机床厂采取 引 进样机 测绘 、仿制与自行研究设计相结合 维普资讯 专题报道 f e a t u r e 的方法， 试制成功了第一台J 7 5 G 一1 O O 型 闭式高速精密压力机。1 9 8 9 年 4 月，厦 门锻压机床总厂研制成功第一台2 0 t 开 式高速精密全自动压力机。 遗憾的是， 直 至2 O 世纪末， 国内企业中都没有形成批 量生产高速冲的厂家。中国大陆用户所 用的高速冲床， 主要是从日本、 德国、 瑞 士和中国台湾地区等引进。 跨入2 1 世纪后， 国内企业中徐州锻 压机床厂的高速冲床生产开始形成规模。 1 9 9 7 年 ，该厂与济南铸锻所合作，研制 成功第一台J F 7 5 G 一1 O O 闭式高速精密压 力机， 2 0 0 2 年F 7 5 G 系列高速冲产品开始 批量生产上市。2 0 0 2 年 3 月，徐锻又独 立研制成功了冲次可达 6 0 0次 mi n的 V H 4 5 开式高速精密冲床 2 0 0 3 年V H系 列高速冲床开始批量生产上市。 2 0 0 4 年， 国内第一台s H系列S H 2 5 型开式高速精 密压力机，在徐锻开发成功，该机冲次 可达1 2 0 0 次 mi n 。 凭借三个系列的高速 冲产品和较高的市场占有率，徐锻成为 国内最大的高速 中 床研发制造基地。 高速冲床的结构与原理 高速冲床的结构一般包括机身、驱 动离合制动机构、曲轴连杆滑块、导向 机构、动平衡装置及控制系统等。从机 身外形分，主要有开式和闭式两种，开 式又常称为 C型” ，闭式有时叫做 门 型”或 龙门式”等。以下主要介绍闭 式高速 冲床 的结构 与原理 ，图 2 是徐锻 生产的J F 7 5 G 一 1 2 5 A闭式高速精密压力 机 。 闭式高速冲床 ( 1 ) 工作原理。传统的闭式高速精 密压力机一般采用龙门式机身结构，曲 轴采用横放形式，以曲柄连杆作为工作 机构 。 现代的闭式高速精密压力机，传动 链形式有了新的发展，出现了肘式、杠 杆传动等新的形式，以提高冲床性能。 ( 2 ) 结构特点。闭式高速冲床由于 工作台面积大，一般多为双点，也有单 点或四点的，但结构均比开式高速冲床 复杂。闭式高速冲床，除了具有开式高 速； 中床优于普通压力机的结构特点外 ， 因其品种规格不同和产品结构的多样化， 形成了诸多自身的特点。为便于掌握现 代闭式高速冲床的结构特点，可从以下 几个方面进行了解。 1) 机身特点。闭式高速冲床的机 身，一般有预应力龙门框架机身结构和 整体焊接式机身结构两种。预应力机身 结构的上横梁、立柱、下横梁都是分体 的， 一般通过四根拉杆对机身进行预紧， 形成整体框架。从应用效果来看 ，整体 焊接式结构机身刚性稍好 ， 但工艺性差。 2 ) 滑块 支撑点 。滑块 支撑 点通 常是 指驱动滑块的曲柄连杆机构。闭式高速 冲按其滑块支撑点的多少， 又分为单点、 双点和四点等。 通常， 滑块上的支 撑点越多则刚性越好 ，但制造的 工艺难度则越大。 3 ) 滑块的导向机构。 滑块的 导向机构一般有导轨结构和导柱 结构两类。导轨结构有整体式 和分块式两种，按摩擦副形式 可分为滑动导轨和滚动导轨。 导柱结构有四圆导柱、 六圆导 柱和八圆导柱几种形式。 4 ) 动平衡装置。常见的动平衡装置 是为平衡曲轴偏心和滑块、模具上较大 的惯性力，一般都采用和连杆反向的副 连杆、副滑块结构。 5 ) 离合、制动装置。常见的装置有 放在主轴一侧的离合、 制动整体式结构， 以及离合、制动分别放在主轴两侧的分 体式结构。后一种形式的制动角较小。 6 ) 过载保护装置。一般均为液压过 载保护，可在超负荷时进行卸载，保护 机床和模具不受损坏 ，此种机构有时也 可作为卡模解除装置，另外还可作为螺 纹锁紧装置，消除螺纹间隙，提高下死 点精度的稳定性。 7 ) 主电机调速方式。现在常用的方 式有变频和电磁调速两种形式。 8 ) 电气控制方式。一般均采用微电 脑控制，具有可供用户选择的若干组输 出计数器，可实现连续、单次、寸动等 操作规范。 重避一 - I 一 口 图2 徐锻生产的 J F 7 5 G - 1 2 5 A闭式高速精密压力机 F o r g i n g&M e t a l f o r mi n g 47 -一 - 维普资讯 4 8 F e a t u r e专题报道 ( 3 ) 主要性能参数 公称力：； 中 压吨位常用规格有3 0 t 、 45 t、6 0t、8 0 t、1 2 5 t、20 0 t、3 0 0t、4 0 0t、 60 0t ； 公称力行程 ：一般不超过 3 O mm； 滑块行程 通常在 3 O m m左右； 行程次数： 一般不超过9 0 0 次 m 最大装模高度、装模高度调节量、 工作台面尺寸、滑块底面尺寸、主电机 功率等参数因产品规格不同而不同。 超高速冲床 现在常见的超高速冲床的结构多属 于开式但和开式高速冲床相比 超高 速冲床有其独特之处。 超高速冲床吨位一般较小 通常不 超过6 0 t 。 超高速冲床的原理与开式高速 冲的工作原理区别不大。但由于超高速 中 床的 ” 超高速、超精密”的要求 其 产品结构又有其独特要求一是完全动 平衡 二是高刚性框架 三是可动部件 的超轻量化 还有就是对冲床的散热、 动 态精度的稳定 噪声的控制等提出了更 高要求。超高速； 中床一般都是三圆导柱 结构。 国内高速冲床生产厂家现状 据统计数据显示 中国高速； 中 床生 产厂约一百家 但规模普遍偏小。根据 技术实力和市场占有率 徐锻虽是国内 高速 中 床最大的生产厂家 但在产品规 格与档次上，却属全球高速冲床生产的 第三集团代表。第一集团为E t 本K O Y R I D O B B Y及 AI D A、美国 MI N S T E R 、德 国 S C H U L E R等；第二集团为台湾金丰、瑛 瑜及韩国S I MP A C等；第三集团为徐锻、 台湾联锐、扬锻、扬力、营口锻压等。 瑞士B R U D E R E R 公司生产的B S T A系 列高速冲床 是世界公认的精度和性能 最好的高速 中 床。19本高速； 中 床的整机 锻造与冲压 精度 通常只有本国J IS 特级精度标准值 的 1 3 。台湾企业所产高速冲床的精度 一般为19 本J IS 特级精度标准值的1 2 。 徐 锻高速j 中 床精度可做到优于19 本J I S 特级 精度标准。 徐锻高速 中床是 目前国内生产厂家 中规格比较齐全的 共有F 7 5 G 、V H 、S H 三大系列。 其中F 7 5 G 系列为闭式双点高 速精密压力机 V H 系列为开式高速精密 压力机 s H 系列为超高速精密压力机。 扬锻高速； 中 床 为J 7 6 系列闭式双点 高速精密压力机； 中 压线，是扬锻与日本 方帝公司以合作方式进行生产的高速； 中 床及周边设备 主要产品型号有：J 7 6 - 8 0 J7 6 -1 2 5、J 76 20 0、J 7 6 - 3 0 0 等。 扬力高速冲床与扬锻类似 同样为 J 7 5 G 系列高速精密压力机。 上海第二锻压机床厂生产的R V D系 列闭式高速精密压力机和齐二机床集团 有限公司生产的S A系列闭式高速精密 压力机 只是见于有关报道 尚未看到 样机。 以上列举的主要是国内闭式高速冲 床生产企业的代表 目前从事开式高速 ； 中 床生产的企业 主要集中在广东、 深圳 和宁波一带 由于企业规模普遍偏小 在 这里不一一进行列举。 国内外高速冲床发展趋势 国内高速； 中床生产厂家虽起步较 晚 但发展较快。在已推向市场的高速 冲产品中 大都可基本满足国内用户使 用要求 实现进13 替代。但是国内高速 冲产品和国际一流水平产品相比 除在 性价比上占有优势外 在产品的精度和 性能上 还存在着很大差距。 台湾高速冲床的生产技术水平 已 直追瑞士、日本及德国等先进国家 甚 至在个别技术突破了技术瓶颈。而日本 作为全球高速冲床技术的领军国家 其 维普资讯 专题报道 F e a t u r e 国内生产厂家对于高速冲床的创新发展， 高速冲床在研发方向上 开始向 ” 五绿“ 发展 提供了巨大的市场空间。国内高 则代表了世界高速冲床的发展趋势。 看齐 即绿色设计、绿色材料、绿色工 速冲厂家可凭借性价比优势 挤占进口 世界高速冲床的发展趋势 艺、绿色包装和绿色处理。 产品市场。 ( 1 ) 继续向高速、精密的方向发展。 国内高速冲床的发展方向 因此，国内高速冲产品的研发 会 ” 高速、 精密“ 至今仍然是高速冲床发展 ( 1 ) 跟踪国际高速； 中 发展趋势，向 基本保持与国内； 中 压行业的发展同步。 永恒不变的主题。日本株式会社山田 国际一流产品看齐 ，进行技术储备。； 中 ( 3) 国内高速冲产 品的规格档次 ( D O B B Y )自1 9 9 3 年便开始研发O me g a 一 压行业的需求变化是推动高速冲床发展 开始由第三集团向第二集团迈进。由于 F 1 超高速精密冲床， 并于2 0 0 1 年加工完 的源动力。日本之所以能够成为高速； 中 对高速冲床市场的看好，近年来国内仿 成 在冲次上创造了4 0 0 0 次 mi n 的世 生产技术的领军国家 和其国内电子行 造的企业越来越多 导致产品同质化严 界纪录 ， 该机床参数为：公称力1 0 I 行 业的世界领先地位有着直接的关系。从 重、价格竞争激烈，一些小企业凭借绝 程 6 mm。日本另一家以 ” 超高速、超精 中国电子工业相对落后的角度来说 在 对的价格优势与大企业抗衡 客观上促 密、超高精度 为生产理念的公司 短期内不太可能提出超前课题 让国内 使大企业必须另辟蹊径 ，在产品规格与 日本电产京利株式会社 ( K Y O R I ) ，随后 高速冲床生产厂家去攻关 以抢占市场 档次上向更高层次迈进。因此 以徐锻 生产出行程 8 mm、冲次同样达到 4 0 0 0 先机。国内高速冲床厂家要想与国际一 为代表的国内高速冲床生产的大企业 次 mi n的超高速 1 O t 冲床。 流品牌抗衡的另一领域就是技术创新。 在产品的研发上 将会增大技术含量 ， 实 ( 2) 由通用化向专机化方向发展 。 技术创新要有高起点，而国内高速冲厂 现新的跨越 ，以避免恶性竞争。 闭式高速冲床由于在生产马达铁芯方面 家要想在高起点的基础上进行自主创新 ( 4 ) 国内高速冲床市场蓬勃发展。 据 应用比较广泛 日本会田工程技术株式 必须首先掌握国际一流水准的高技术。 资料显示 中国台湾地区高速冲床普及 会社 ( AID A) 针对该行业生产特点 ， 专 因此，在今后一段时期内 国内高速冲 率达4 O 而中国大陆只有4 。随着中 门开发出滑块四点支撑、机身高刚性的 床厂家会采取向国际一流产品看齐 进 国大陆经济的起飞 和中国作为 世界工 高速冲床 可生产高精度、 高性能马达 行技术储备的做法 韬光养晦。 厂” 地位的确立 国内高速冲床的市场需 深受用户欢迎。 ( 2 ) 国内高速； 中产品的研发 基本 求量在逐年递增。 强烈的市场需求 不断 ( 3 ) 性能向柔性化方向发展。依据 与国内冲压行业的发展同步。随着国内 刺激着国内高速冲床生产厂家的技术进 冲压产品生产个性化的发展态势 为增 冲压行业的发展 高速冲床用户群的队 步。 2 0 0 7 年3 月 徐锻根据用户要求 成 加高速冲床的应用范围 高速； 中 床的性 伍正不断壮大 国内高速冲床市场现处 功生产了出具有高新技术特点的F 3 0 0 闭 能已表现为向柔性化方向发展的趋势 于拓展阶段。国内高速冲床用户群 最 式高速冲床。 如行程可调、冲压速度可变、压力曲线 早出现在2 O 世纪8 O 年代的中外合作、 中 然而中国的 ” 市场蛋糕” 不光是为 可调控、引进伺服马达控制系统等。高 外合资和外商独资企业中 随后集中出 国内