在鍛壓機(jī)械的八大類中，機(jī)械壓力機(jī)、剪切機(jī)、折彎?rùn)C(jī)等金屬板材加工機(jī)床按年生產(chǎn)量（臺(tái)數(shù)）計(jì)約占90%以上，按價(jià)值量計(jì)約占80%以上。從應(yīng)用角度講，轎車零件中按件計(jì)金屬板材沖壓件占40%以上，電器、儀表結(jié)構(gòu)件中金屬板材沖壓件占80%以上。
由此可見，金屬板材加工機(jī)床在制造領(lǐng)域和應(yīng)用領(lǐng)域的重要地位。本文以大型機(jī)械壓力機(jī)及大型沖壓生產(chǎn)線、數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床、數(shù)控板料剪切機(jī)和數(shù)控板料折彎壓力機(jī)為例，談?wù)劷饘侔宀募庸C(jī)床的技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展。
一、大型機(jī)械壓力機(jī)及大型沖壓生產(chǎn)線已跨出
1.大型機(jī)械壓力機(jī)
機(jī)械壓力機(jī)是金屬板材加工機(jī)床zui為重要的門類。
（1）年生產(chǎn)量大，占鍛壓機(jī)械的80%以上。
（2）應(yīng)用范圍廣，幾乎滲透到所有金屬板材加工領(lǐng)域。
（3）不可替代性，其經(jīng)濟(jì)技術(shù)的合理性是其他機(jī)床很難替代的。
機(jī)械壓力機(jī)品種繁多，能代表其技術(shù)水平和技術(shù)進(jìn)步的，當(dāng)*大型機(jī)械壓力機(jī)及其組成的大型沖壓生產(chǎn)線。大型沖壓生產(chǎn)線通常以大型雙動(dòng)拉深壓力機(jī)、大型多工位壓力機(jī)和大型單動(dòng)壓力機(jī)為主機(jī)，濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司和齊齊哈爾二機(jī)床集團(tuán)有限公司是國(guó)內(nèi)的主要生產(chǎn)企業(yè)。“八五”以來，這些企業(yè)通過技術(shù)攻關(guān)、自行設(shè)計(jì)，以及引進(jìn)德國(guó)舒勒、美國(guó)維爾森、日本小松等公司的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，或采取與國(guó)外廠商合作生產(chǎn)的方式，將國(guó)內(nèi)大型機(jī)械壓力機(jī)的技術(shù)水平提升到了*水平。
濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司開發(fā)的閉式四點(diǎn)單動(dòng)壓力機(jī)、閉式四點(diǎn)雙動(dòng)壓力機(jī)、閉式四點(diǎn)多連桿壓力機(jī)等，普遍采用了自動(dòng)換?？刂萍夹g(shù)、裝模高度和氣墊行程檢測(cè)技術(shù)、多功能plc控制技術(shù)、隔膜式離合器制動(dòng)器及滑塊調(diào)整預(yù)加載裝置等多項(xiàng)*技術(shù)，成為大型機(jī)械壓力機(jī)技術(shù)進(jìn)步的代表。
2.大型沖壓生產(chǎn)線
在突破單機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，成功開發(fā)生產(chǎn)了數(shù)十條大型沖壓生產(chǎn)線，裝備了國(guó)內(nèi)近10家汽車制造企業(yè)。典型的大型沖壓生產(chǎn)線，由一臺(tái)雙動(dòng)壓力機(jī)與數(shù)臺(tái)單動(dòng)壓力機(jī)串聯(lián)布置。雙動(dòng)壓力機(jī)之前是上料裝置，由上料車、液壓頂升器、磁力分層器、真空吸盤提升器、雙料檢測(cè)器、磁力輥道、雙料排除器、清洗涂油裝置和送料裝置組成；雙動(dòng)壓力機(jī)與單動(dòng)壓力機(jī)之間的上下料裝置由下料器、翻轉(zhuǎn)裝置、傳送裝置和上料器組成；單動(dòng)壓力機(jī)之間的上下料裝置與之相同，只是無翻轉(zhuǎn)裝置；zui后一臺(tái)單動(dòng)壓力機(jī)之后是碼垛裝置，由下料器、傳送裝置和碼垛車組成。此外，大型沖壓生產(chǎn)線還配備自動(dòng)快速換模系統(tǒng)、自動(dòng)快速調(diào)整系統(tǒng)、故障檢測(cè)系統(tǒng)以及廢料排除與運(yùn)輸系統(tǒng)。
隨著大型多工位壓力機(jī)的技術(shù)成熟和實(shí)用化，大型多工位壓力機(jī)開始替代單動(dòng)壓力機(jī)進(jìn)入自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線，代表了*的組合方式。大型多工位壓力機(jī)自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線，經(jīng)歷了三個(gè)階段的完善與發(fā)展。較原始的組合是，一臺(tái)雙動(dòng)拉深壓力機(jī)與一臺(tái)單動(dòng)大型多工位壓力機(jī)為主機(jī)，二者之間配備一套翻轉(zhuǎn)裝置和同步裝置，提高了生產(chǎn)節(jié)拍，減少了占地面積。此后，帶雙動(dòng)拉深工位的多工位壓力機(jī)問世，催生了第二代自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。
第二代生產(chǎn)線僅以一臺(tái)帶雙動(dòng)拉深工位的多工位壓力機(jī)為主機(jī)，在其前后分別配備拆垛裝置和碼垛裝置，便組成了一條自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線，配置大為簡(jiǎn)化。此類多工位壓力機(jī)多為四柱三滑塊結(jié)構(gòu)，*工位是雙動(dòng)拉深工位，其余工位為單動(dòng)沖壓工位。由于拉深工位采取了反向拉深的方式，從而避免了工件的翻轉(zhuǎn)，因此不需要翻轉(zhuǎn)裝置，使生產(chǎn)率進(jìn)一步提高，占地面積進(jìn)一步減小。第三階段，出現(xiàn)了帶數(shù)控液壓氣墊的大型多工位壓力機(jī)，拋棄了傳統(tǒng)的雙動(dòng)拉深工藝?yán)砟?，真正將拉深與其他沖壓工藝組合到一臺(tái)壓力機(jī)上完成。自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線的主機(jī)是帶數(shù)控液壓氣墊的多工位壓力機(jī)，主機(jī)前后配備拆垛裝置和碼垛裝置。數(shù)控液壓氣墊是該類生產(chǎn)線的技術(shù)核心，氣墊通過四角控制，可調(diào)節(jié)拉深工件的壓邊力，從而實(shí)現(xiàn)單動(dòng)深拉深。由于采用數(shù)控液壓氣墊使單動(dòng)壓力機(jī)代替了傳統(tǒng)的雙動(dòng)壓力機(jī)，簡(jiǎn)化了壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)，取消了生產(chǎn)線中的翻轉(zhuǎn)裝置，實(shí)現(xiàn)了壓邊力的優(yōu)化控制，提高了拉深件的質(zhì)量，降低了工件的廢品率。從技術(shù)角度上講，帶數(shù)控液壓氣墊的大型多工位壓力機(jī)自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線，代表了自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線的zui高水平。但是，由于造價(jià)、技術(shù)及應(yīng)用等諸多方面的因素，大型沖壓生產(chǎn)線多樣化組合的局面還將長(zhǎng)期存在。
“十五”期間，濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司在轎車制造企業(yè)的招標(biāo)中多次中標(biāo)，在裝備我國(guó)汽車行業(yè)數(shù)十條沖壓生產(chǎn)線的同時(shí)，還向國(guó)外汽車制造企業(yè)提供了數(shù)條大型沖壓生產(chǎn)線，標(biāo)志著我國(guó)大型機(jī)械壓力機(jī)及大型沖壓生產(chǎn)線已跨出。
二、數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床達(dá)到*水平
1.數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
zui早出現(xiàn)的數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床是機(jī)械傳動(dòng)的，人們將其歸為機(jī)械壓力機(jī)類。由于其沖壓模具安裝在回轉(zhuǎn)圓盤上，故稱為數(shù)控沖?；剞D(zhuǎn)頭壓力機(jī)。隨后出現(xiàn)了液壓驅(qū)動(dòng)的新機(jī)型，且很快占據(jù)了主導(dǎo)地位，國(guó)外稱之?dāng)?shù)控轉(zhuǎn)塔沖床，并被國(guó)內(nèi)同行所接受。從此，數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床成為一個(gè)獨(dú)立機(jī)種，不再隸屬于機(jī)械壓力機(jī)。當(dāng)前，我國(guó)數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的結(jié)構(gòu)性能已經(jīng)達(dá)到*水平。
在我國(guó)，數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床問世以來，經(jīng)歷了緩慢起步、趨于成熟、快速發(fā)展和日臻完善4個(gè)階段。在不同階段，數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為幾代產(chǎn)品：“八五”期間開發(fā)的*代產(chǎn)品，機(jī)械驅(qū)動(dòng)，三軸控制，模位數(shù)通常在30個(gè)以下，無自轉(zhuǎn)模位，輔助功能較少；“九五”期間形成的第二代產(chǎn)品，模位數(shù)大為增加并帶兩個(gè)自轉(zhuǎn)模位，四軸控制，輔助功能增多，開始出現(xiàn)液壓驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)塔沖床：“十五”期間，數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床得到快速健康發(fā)展，液壓驅(qū)動(dòng)的4軸、5軸控制的第三代產(chǎn)品成為數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的主體，輔助功能更加完善；此后，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和伺服電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用，標(biāo)志著第四代產(chǎn)品的出現(xiàn)，但尚不是主流產(chǎn)品。
作為國(guó)內(nèi)主流產(chǎn)品的第三代數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床，普遍采用了國(guó)外公司的數(shù)控系統(tǒng)和伺服單元，以及高性能伺服液壓驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)；沖壓穩(wěn)定性和步?jīng)_次數(shù)大為提高，當(dāng)步距為0.5mm時(shí)，步?jīng)_頻率可達(dá)600～1000次/min以上；采用智能型夾鉗機(jī)構(gòu)，zui大限度地減小了沖裁死區(qū)，基本達(dá)到無死區(qū)；工作臺(tái)移動(dòng)速度普遍提高，軸向速度達(dá)80m/min，合成速度達(dá)120mmin以上；采用毛刷型工作臺(tái)，在保證對(duì)板料有效支撐的同時(shí)，可保護(hù)板料在快速運(yùn)動(dòng)時(shí)表面不被劃傷；自動(dòng)分度工位2～4個(gè)可選，并將大直徑模位設(shè)置于此；普遍采用開放型數(shù)控系統(tǒng)，用戶界面友好，可擴(kuò)展性強(qiáng)，并配備自動(dòng)編程軟件。