高端冲压设备——伺服压力机

合肥合锻机床股份有限公司总经理 王玉山

现代制造技术的发展要求压力机不仅能够高速度、高精度、大负载运转，而且应具有更大的柔性，能迅速、方便地改变输出运动规律。近年来，快速发展的难成形材料成形、复杂形状零件成形、复合成形及高精度成形技术对冲压设备的工作性能提出了更严格的要求，迫切需要开发新一代压力机—伺服压力机。

伺服压力机与传统压力机相比，具有结构简单，生产效率高，产品质量好，材料成形性好，滑块运动柔性好，以及降噪节能显著等优点， 被誉为第三代压力机。随着其在汽车零件、电子零件等高精度及难成形零件加工领域中的应用，已显示出了其他压力机所无法比拟的优越性，成为世界冲压技术及装备发展的主要潮流之一，是成形装备发展的新动向，设备柔性化发展的必然趋势。

伺服压力机主要用于拉深、冲裁、弯曲及冷锻等生产线中。采用计算机控制，利用数字技术（以及反馈控制方法） 达到高精度控制，从而使汽车制造中采用高强钢板、铝合金板材的大型覆盖件成形成为可能。与此同时，也可以控制压力机的滑块运动轨迹，不但能提高模具寿命数倍，而且改善了压力机工作环境，降低了噪声和振动，为拓展新成形加工工艺和模具制造方法提供了广阔前景。

伺服驱动压力机的一系列优点，如柔性化和节能减噪等为锻压设备展示了诱人前景。尤其在节能、环保和高性能方面，将部分取代液压机、普通机械压力机、螺旋压力机等。

目前，国际知名锻压装备生产商已经推出了机械连杆伺服压力机、曲柄多连杆伺服压力机、直动式伺服压力机、液压式精密伺服压力机及液压式伺服压力机等多种类型的伺服压力机，压力机规格从40kN到25 000kN。在日本，新能源汽车的主要冲压件已全部由伺服压力机加工完成。中国国内已有一汽、二汽等大型汽车制造企业采用伺服压力机。德国力士乐、穆格、威格士等国际著名液压元件制造公司用交流伺服电机驱动改造液压传动系统，组成一种新的交流伺服电机控制液压系统，应用于折弯机、液压机，形成一种伺服液压机，取得了成功，并已形成产品。

伺服压力机的应用将越来越广泛，在成形工艺中的应用也将愈发重要。对伺服压力机的研究，不仅在理论上而且在实际生产中将会获得很大的社会效益和经济效益，充分体现了绿色制造中的节能、降噪的先进思想。可以预见，伺服压力机将在一些重要的制造领域，如电子产品、汽车等精密制造领域发挥越来越重要的作用。

大功率交流伺服电机及其驱动控制技术、闭环能量管理及反馈控制技术、基于伺服压力机的成形工艺优化、基于PID的综合闭环控制系统、伺服电机直驱主油泵的直接传动控制技术、多种运动参数可控可调技术，以及基于等寿命和等强度理论的伺服压力机机身优化设计技术等，是目前伺服压力机需研究的关键技术。另外，闭环测量反馈控制、高精度加工工艺、振动及噪声控制，以及增力杆系机构集成系统等，也是数控伺服压力机研发过程中需要解决的难题。

合肥合锻机床股份有限公司于2010年研发出SHPH27－200型伺服液压机用于试验研究，并于2012年将伺服液压机推向市场，开创了液压机驱动技术的新纪元。目前已经开发了1000～10000kN的各类伺服液压机，在满足市场需要的同时，也带动了锻压行业的技术进步。