伺服壓力機的生產應用

壓力機與坯料的關系

壓力機工作速度在宏觀上表現為板料的拉延速度，在微觀上表現為板料的應變速率。根據塑性成形理論，應變速率增大會引起材料硬化，但當變形速度進一步加大時，塑性變形過程中產生的熱量又會使得硬化效應有所下降（圖3）。根據板料的塑性隨應變速率變化的一般趨勢顯示，當應變速率不是很大時（ab段），由應變速率增大引起的塑性下降大于溫度效應引起的塑性增加，即板料的塑性隨應變速率增大而減小；當應變速率較大時（cd段），由于溫度效應顯著，由溫度效應引起的塑性增加與應變速率引起的塑性下降相當。即此時板料塑性下降并不顯著；而當應變速率增加到一定程度時（de段），板料塑性急劇下降，板料接近開裂邊緣。

從上述分析得出，隨著壓力機工作速度的增加，由于板料變形區域的變形抗拉力增大而導致塑性下降，使拉延件傳力區的應力增大，將導致該處開裂的可能性增大；為此針對不同板材允許的很大拉延速度，拉延成形時必須校核拉延過程中的壓力機速度，以保證壓力機的工作速度在板料允許的很大拉延速度內。

機械壓力機模鍛成形工藝與鍛模設計特點

根據機械壓力機的工作特點，其模鍛工藝和模具設計具有下列特點：

（1）行程速度慢，但一次行程中金屬變形量大，且有利于坯料心部變形滲透，金屬沿水平方向流動劇烈。向高度方向流動較緩慢，充填模膛較困難，通常需要采用預鍛工步。

（2）由于機械壓力機行程固定，不便于進行拔長、滾壓等制坯工步。對于截面積變化較大（＞10％～15％）的鍛件，需配備其他設備（如輥鍛機、平鍛機、電鐓機等）進行制坯。

（3）由于機械壓力機具有頂出裝置，某些長軸類鍛件可以立起來進行模鍛或擠壓，可采用較小的模鍛斜度以提高鍛件精度。

（4）由于機械壓力機行程一定且變形力由機架本身承受，為防止設備悶車，上、下模不能壓靠，其間必需留有間隙，一般為飛邊橋部高度。

電氣傳動與交流伺服驅動

以電動機為基礎的電氣傳動技術誕生于十九世紀初，迄今已有近200年的歷史，它已經成為包括鍛壓機床在內的各種機械裝備的主要傳動方式。

電氣傳動分直流和交流兩大類。由于直流傳動具有優越的調速性能，直到上世紀上半葉，可調傳動均采用直流電動機，而占電氣傳動總量80%以上的一般傳動則采用交流電動機，不能調速，絕大部分鍛壓機械都屬于這一類。“直流調速，交流不調速”形成了一種普遍的格局。盡管直流調速有許多優越性，但由于采用機械換向，存在有換向器壽命低、換向火花、造價高等問題，電機容量和速度以及應用場合均收到一定限制，例如，其極限容量-速度積僅為106kW.RPM。

伺服壓力機傳動方式及典型產品

（1）伺服電機直接驅動 電機直接與執行機構連接，推動滑塊工作，具有非常短的傳動鏈，因而結構簡單、傳動、精度高，很有發展前景。目前這種壓力機有兩種形式。

1）直線伺服電機直接驅動壓力機 直線電機可以直接將電能轉變為直線運動，推動滑塊工作，實現 “零傳動”。它已經成功地應用于機床的進給、磁懸浮列車等。浙江大學在上世紀90年代就曾研制過5-50KN的此類壓力機，與普通機械壓力機相比，節能40%，體積減少60%，重量減少40%。日本AIDA 公司已推出L-SF-300S的系列產品，大規格10KN，行程100MM，高工作頻率為200SPM。山田DOBBY公司開發的同類壓力機，具有示教功能，大壓力為24kN，滑塊精度0.5μm.