熱成形伺服機械壓力機的優(yōu)勢

文／Aitor Ormaetxea·西班牙法格塞達公司熱成形事業(yè)部

熱成形伺服機械壓力機的優(yōu)勢

文／Aitor Ormaetxea·西班牙法格塞達公司熱成形事業(yè)部

熱成形零件一般是由奧氏體化硼鋼板在加熱爐中升溫處理后，再在壓力機中完成成形和淬火。通常希望得到完全的馬氏體組織，因為其具有極高的拉伸強度，約1500MPa。為了確保金相轉(zhuǎn)變，加熱的板材從加熱爐到模具之間的傳送必須盡可能快地完成，因此高速自動化系統(tǒng)和高速壓機的配合就變得十分重要。液壓機是當前熱成形壓力機的常用配置，近期，法格塞達的熱成形伺服機械壓力機（圖1）已被證實是該技術的一種可替代方案。究其原因，伺服機械壓力機有三大技術優(yōu)勢，使其進軍熱成形工藝：提高能源利用效率、改善制造加工周期和提升設備可靠性。

提高能源利用效率

圖1 熱成形伺服機械壓力機

液壓機在能源效率上存在軟肋。因為液壓機無論是否需要動力，其液壓泵電機多數(shù)時間都在運行。這種連續(xù)的電機運轉(zhuǎn)需要大量的能量，高出常規(guī)配置裝機功率的30%。相反，一臺伺服機械壓力機只有當滑塊移動時，電機才會運行和消耗能量，所以它的能耗比液壓機約小30%。

同液壓機一樣，伺服機械壓力機能夠在下死點停止。而這一點是傳統(tǒng)機械壓力機無法做到的，傳統(tǒng)機械壓力機具有固定的運動軌跡，只能在上死點停止。

圖2 伺服機械壓機與液壓機對比結(jié)果

改善制造加工周期

液壓機的重復性是其第二個軟肋。液壓機的重復性取決于一系列的參數(shù)，如油溫、油老化和閥磨損等。高慣性的伺服液壓系統(tǒng)，面對這些問題意味著響應時間更長。這種變化可能對零件精度帶來負面影響。

閉環(huán)伺服電機驅(qū)動確保了機械壓力機的精度，雖然伺服液壓機也是閉環(huán)系統(tǒng)，然而，其動態(tài)響應時間較長，因此，伺服機械壓力機精度高于伺服液壓機。

提升設備可靠性

液壓機需要持續(xù)維護。液壓設備的泄漏和磨損導致眾多的生產(chǎn)中斷和頻繁的維護，而頻繁的維護停機降低整體的設備效率。

到目前為止，法格的伺服壓機技術已經(jīng)有11年的經(jīng)驗。它已通過大量的應用，證實了其可靠性和性能。在維護問題上，機械系統(tǒng)本身更具彈性，而液壓泵和液壓缸會磨損。此外，電機閉環(huán)的機械運動提升了其精度。

為實現(xiàn)正確的程序和調(diào)整參數(shù)，對整機進行測試非常重要。如果滑塊位置移動到下死點后停止，就可以實現(xiàn)穩(wěn)定的壓力而伺服電機無功耗。因此，當伺服機械壓力機在模具閉合后，伺服電機不運轉(zhuǎn)，這是相較于液壓機的一個最重要的區(qū)別。伺服機械壓機與液壓機對比結(jié)果，如圖2所示。

值得注意的是，普通的伺服機械壓力機并不適用于熱沖壓成形，因為在載荷條件下重新啟動，可能導致傳動軸襯套損壞。壓力機機械系統(tǒng)必須進行針對性改造。目前，法格正在為歐洲某客戶訂制用于熱成形的有史以來最大公稱壓力1500t的伺服機械壓力機，用于熱成形模具測試和熱沖壓件的生產(chǎn)。整條生產(chǎn)線包括伺服壓力機，多級加熱爐和自動化系統(tǒng)，設備預計在2016年3月投入使用。

結(jié)束語

伺服壓力機技術在熱成形領域的應用已經(jīng)被越來越多的設備制造企業(yè)重視，但無論是伺服機械驅(qū)動或者是液壓驅(qū)動，相互匹配的壓力機和自動化系統(tǒng)組合是熱成形技術的關鍵。法格賽達公司可向市場提供完整的滿足交鑰匙工程的熱成形生產(chǎn)線，不僅包括壓力機和自動化設備，也可以通過聯(lián)合合作伙伴提供加熱爐和模具。法格賽達公司是全球知名的沖壓、鈑金和鋼板剪裁設備的制造商，其生產(chǎn)的白車身沖壓線、多工位壓力機、開卷落料線、級進模壓力機、試模壓力機、研配壓力機、熱沖壓成形線、高速擺動橫切機組、縱剪機組、預應力校平線在中國汽車制造和鋼板加工領域廣泛應用，其白色家電殼體成形線和熱真空成形機組已進入中國家電制造和航空器制造領域。