液壓機的應用及發展

韓帥帥

（湖南工業大學 機械工程學院，湖南 株洲 412000）

液壓機的應用及發展

韓帥帥

（湖南工業大學 機械工程學院，湖南 株洲 412000）

液壓機是一種利用液體靜壓力來加工金屬、塑料、橡膠、木材、粉末等制品的機械。它是利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強傳動的機械和用來傳遞能量以實現各種工藝的機器。現在液壓機不僅可用于鍛壓成形，也可用于壓裝、壓塊、壓板、打包和矯正等工藝。比較常見的工藝有壓制工藝和壓制成形工藝，比如：沖壓、鍛壓、翻邊、彎曲、壓裝、冷擠、校直、粉末冶金、薄板拉深等。

四柱液壓機；液壓成型；發展

液壓機是利用壓力使金屬（呂、鐵等）和非金屬材料（塑料、橡膠等）成形的加工機械。目前，液壓機擁有很多獨特的優點，這些被廣泛應用在國民經濟各部門中。隨著制造技術和微電子技術以及計算機技術的快速發展和廣泛應用，我們對于現代工業生產相應提出更高的要求。液壓機必然要向著高速、高壓、綠色化、高效化、機電液一體化、數控智能化的方向發展改革。故而，對于現代液壓機開發，液壓系統的設計就顯得尤為重要。

經過半個世紀的發展，中國液壓機行業在技術和生產水平上已經基本算是成熟，并且其在國內的市場占有率遠超其它機床。但相比發達國家的專業液壓機制造公司（米勒萬家頓、舒勒等）尚有較大的差距。雖然我國的液壓機的產量很大，但其價格卻遠低于他們。如何縮小這種差距，擠入國際高端市場，參與到國際競爭中去，這成為我們必須思考的問題。我們認識到要想使中國液壓機行業能走得更遠，不僅僅要依靠價格的優勢，還要把產品的技術含量和質量安全放在首要位置。

1 四柱液壓機及成型工藝綜述

四柱液壓機是通過四根立柱把上下橫梁連接起來，且其帶滑塊的活動橫梁依靠四根立柱導向。在四個立柱之間安置著上、下兩個液壓缸，上液壓缸驅動上滑塊，實現“快速下行→慢速加壓→保壓延時→快速返回→原位停止”的動作循環；下液壓缸驅動下滑塊，實現“向上頂出→向下退回→原位停止”的動作循環。四柱液壓機可以實現沖剪、翻邊、拉深、彎曲、成型、冷擠、裝配等多種工藝的加工。

與傳統的沖壓工藝比較，其成形工藝在很多方面（重量、零件和模具數量、剛度與強度、生產成本等）具有很大的技術和經濟優勢。在汽車工業中應用地很是廣泛。隨著科技的進步，減輕結構質量和節約運動能量成為先進制造技術發展的趨勢之一。應運而生的液壓成形“內高壓成形”就是為實現結構輕量化的一種先進制造技術。其基本原理是以管材作為坯料，在管材內部施加超高壓液體同時，對管坯的兩端施加軸向推力，進行補料。在兩種外力的共同作用下，管坯材料發生塑性變形，并與模具型腔內壁貼合，得到形狀與精度均符合技術要求的中空零件。這種液壓成形工藝具有很多優點，在節約材料方面，比如：汽車發動機托架、散熱器支架等零件，液壓成形件比沖壓件減輕1/5～2/5；空心階梯軸類零件，減輕2/5～1/2；在減少零件和模具數量方面，比如：沖壓件需要多套模具，而液壓成形件一般只要1套模具。液壓成形的發動機托架零件、散熱器支架零件等都大幅降低。根據對已應用液壓成形零件的統計分析，液壓成形件的生產成本比沖壓件平均降低15%～20%,模具費用降低20%～30%。在強度與剛度以及疲勞強度方面有很大的提高，液壓成型大大減少工藝的成本，提高加工效益和經濟效益，為企業的發展創造了很大的空間。

2 液壓機的發展方向和趨勢

十多年前，中國的液壓機種類齊全，但技術含量相比較低，缺乏高檔機型，這與高速發展的中國很不協調。而在當時的一些發達國家，自20世紀60、70年代自動生產線就已基本普及。對于發展中的中國來說，研究先進的技術和制造先進的設備成為必然趨勢。液壓機的發展也是如此，其表現在很多方面。①在自動上下料或自動生產線方面。現階段，為提高生產效率，國內企業開始使用和采購自動生產線和自動上下料的液壓機，有些企業開始在原人工上下料的液壓機生產線上配上機器人而改造成半自動的生產線。②在多工位液壓機以及快速、高速液壓機的研發方面。相比傳統液壓機，多道工序在一臺液壓機中由不同的工位來完成，不僅減少了液壓機的臺數和設備占用面積，而且減少了設備的中間送料程序和操作人員。普通液壓機的快降及回程速度只有100～200mm/s，而現在的快速液壓機則已經高達450mm/s。液壓機的生產效率提高了一倍多，也就是說一條生產線可以取代原來的兩條生產線。③在電液比例、傳感器、電子計算機、網絡等技術方面，自20世紀80年代電液比例元件的快速發展，比例閥和比例泵在液壓機中得到廣泛應用。它可以通過電氣來控制液壓機的各項功能，使液壓機的液壓控制系統發生了質的變化。④在環保、節能方面，中國還有很有長的路要走。相比于國外，國內采用封閉式循環油路設計的很少，從而出現泄油和污染，同時灰塵、空氣的物質侵入系統，使機器的使用壽命大大降低。比如，依靠溢流閥溢流保壓的液壓機比閉泵保壓的液壓機所消耗的能量多一倍，依靠蓄能器提高空載速度的系統所浪費能源比快速缸系統多兩倍多。⑤ 在安全性方面，由于國內的現狀，安全問題提升空間很大。國外某些采用微處理器控制的高性能液壓機利用軟件進行故障的檢測和維修，產品可實現負載檢測、自動模具保護和錯誤診斷等功能。

3 結語

現在，中國液壓機的整體結構以及液壓系統等方面已經發展的比較成熟，與國外相比，在加工工藝的先進性、生產的自動化、環保、節能、安全性等方面還有一定的差距。結合國內的行情，以及現有的技術，逐漸提高制造水平，擴大使用范圍，進而提高生產效率，產品效益和工廠效益，推動我國個各制造行業發展。隨著科技的進步，我國液壓機向著高速化、智能化、自動化、高效化、標準化的方向快速發展。

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on Application and Development of Hydraulic Press

HAN Shuai-shuai
(Institute of Mechanical Engineering,Hunan University of Technology,Zhuzhou,Hunan 412000,China).

Hydraulic press is a kind of machinery which process metal,plastic,rubber,wood,powder products with hydrostatic pressure.It is made according to PASCAL's law and transmits under liquid pressure and it used to transmit energy to achieve various techinques.Now,it can not only be used to form forging hydraulic press but also can be used during the process of fitting press,briquetting,pressing plate,packaging,rectifying and otherwise.The common process includes pressing process and compression-molding process,such as:stamping,forging,flanging,bending,fitting press,cold extrusion,straightening,powder metallurgy,sheet deep drawing,etc.

four-column hydraulic press;hydraulic pressure forming;development

TG315.4

A

2095-980X（2015）02-0076-02

2015-01-14

韓帥帥（1991-），男，河南商丘人，大學本科，主要研究方向：機械工程及自動化。