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壓力機與液壓機區(qū)別

發(fā)布時間:2014-03-06 00:07:54　作者: 信息來源:

1、引言：沖壓是汽車生產(chǎn)工藝的第一工序，對于沖壓生產(chǎn)線的研究則是各個汽車廠及沖壓行業(yè)不停的課題。對于大綱領(lǐng)的現(xiàn)代化工廠，沖壓自制零件僅為少量大中型關(guān)鍵件（其余易于生產(chǎn)、運輸?shù)确顷P(guān)鍵件通過外協(xié)生產(chǎn)完成）因此汽車薄板沖壓采用那種形式的沖壓生產(chǎn)線也是個大廠家尤為關(guān)心的問題。

　　本文希望通過對大型薄板生產(chǎn)所用的機械壓機和液壓機在使用能耗、生產(chǎn)使用特點、與自動化配合等方面進行分析、對比，為不同的生產(chǎn)廠家選擇出更為適合自行生產(chǎn)的生產(chǎn)線。

　　2、設(shè)備工作原理

　　2.1機械壓力機原理：通過曲柄滑塊機構(gòu)將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為滑塊的直線往復(fù)運動，對坯料進行成形加工的鍛壓機械。機械壓力機工作時（圖1）由電動機通過三角皮帶驅(qū)動大皮帶輪（通常兼做飛輪），經(jīng)過齒輪副和離合器帶動曲柄滑塊機構(gòu)，使滑塊和凸模直線下行。鍛壓工作完成后滑塊回程上行，離合器自動脫開，同時曲柄軸上的制動器接通，使滑塊停止在上死點附近。每個曲柄滑塊機構(gòu)稱為一個“點”。最簡單的機械壓力機采用單點式，即只有一個曲柄滑塊機構(gòu)。有的大工作面機械壓力機為使滑塊底面受力均勻和運動平穩(wěn)而采用雙點和四點的。

　　機械壓力機的載荷是沖擊性的，即在一個工作周期內(nèi)鍛壓工作的時間很短，沖擊瞬間的最大功率比平均功率大十幾倍以上，因此在傳動系統(tǒng)中都設(shè)置飛輪。按平均功率選用的電機啟動后，飛輪運轉(zhuǎn)至額定轉(zhuǎn)速，積蓄動能。凸模接觸坯料開始鍛壓工作后，電動機的驅(qū)動功率小于荷載，轉(zhuǎn)速降低，飛輪釋放出積蓄的動能進行補償。沖壓工作完成后，飛輪再次加速積蓄動能，以備下次沖壓使用。

　　2.2液壓機原理：根據(jù)帕斯卡原理形成，利用一種液體壓力來傳遞能量的機器。大、小柱塞的面積分別為S2、S1，柱塞上的作用力分別為F2、F1。根據(jù)帕斯卡原理，液體壓強各處相等，即 F2/S2=F1/S1=p；F2=F1（S2/S1）。表示液壓的增益作用，與機械增益一樣，力增大了，但功不增益，因此大柱塞的運動距離是小柱塞運動距離的S1/S 2倍。

　　兩種典型的設(shè)備從工作原理上看都可以進行沖壓生產(chǎn)，只不過機械壓機在沖壓生產(chǎn)中每完成一次沖壓過程都是傳動系統(tǒng)的一個運動循環(huán)，其節(jié)拍可以很快，但沖壓過程速度難于控制。而液壓機從沖壓原理可以看出其沖壓過程速度可以控制，但受于液壓特性，其完成一次沖壓過程的時間較長，因此其節(jié)拍較慢。

　　3、設(shè)備使用能耗分析

　　3.1電機及其特性

　　電機是沖壓設(shè)備產(chǎn)生能量的來源，以機械壓力機為例，他就是通過曲柄滑塊機構(gòu)將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為滑塊的直線往復(fù)運動，從而獲得工件變形所需的能量。

　　3.2機械壓機使用能耗：通常機械壓力機在運行過程中分工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)，在非工作狀態(tài)時，飛輪轉(zhuǎn)動，幾乎不消耗能量；在工作狀態(tài)時，電機帶動飛輪轉(zhuǎn)動，當離合器接觸瞬間電流瞬間增加，滑塊運動，瞬間耗能較大；在滑塊勻速運動后，電機耗能減小；在壓制時電流達到額定電流的120%。機械壓機運行時的能耗是各個工作狀態(tài)時能耗的累計，因此本研究的目的就是通過數(shù)據(jù)、公式推算出機械壓力機的使用能耗。

　　3.3液壓機耗能

　　從設(shè)備使用能耗看，單位時間內(nèi)液壓機是機械壓機使用能耗的幾倍，但其單位時間內(nèi)生產(chǎn)的零件僅為機械壓機的一半，因此從使用能耗來看，液壓機使用成本更高。

　　4、生產(chǎn)使用中兩種設(shè)備的對比

　　4.1機械壓機與液壓機在沖壓生產(chǎn)工藝中的對比

　　4.2自動化生產(chǎn)線中機械壓力機與液壓機的對比

　　由于單次循環(huán)時間較長、故障率過高，國內(nèi)大多數(shù)自動化沖壓生產(chǎn)線都采用機械壓機線。也有個別生產(chǎn)線（濟南重汽）采用液壓機作為自動線首臺沖壓設(shè)備，而后序生產(chǎn)由機械壓機完成，但受到液壓機限制，整個生產(chǎn)線效率不超過5次/min；隨著技術(shù)的不斷更新，目前快速成型液壓設(shè)備也已經(jīng)研發(fā)出來，并應(yīng)用于沖壓自動生產(chǎn)線，但受于液壓設(shè)備成型的特點，其節(jié)拍仍較機械壓機自動線遜色，但較老式液壓機自動線卻有著明顯的優(yōu)勢，也為沖壓生產(chǎn)提供了一種新式選擇。

　　4.3機械壓機與液壓機的性能對比表（2400t機械壓力機與液壓機）

　　5、結(jié)論

　　通過對兩種產(chǎn)品工作原理、能耗分析、使用特點等多方面進行對比分析，我們可以得出：對于綱領(lǐng)大、自行生產(chǎn)主要沖壓零件的汽車生產(chǎn)廠家，并需要采用自動化生產(chǎn)線的，更適合使用大型機械壓機線作為主要生產(chǎn)設(shè)備；對于中、小綱領(lǐng)自行生產(chǎn)主要沖壓零件的廠家，采用液壓生產(chǎn)線更為經(jīng)濟。

　　在國內(nèi)汽車沖壓生產(chǎn)中，雖然近年來伺服壓機等其他新技術(shù)的壓機有應(yīng)用，但憑借其使用特點、價格優(yōu)勢，機械壓力機與液壓機依然占有非常大的比重，并在未來幾年內(nèi)他們的地位也仍是不可替代的。