伺服压力机的柔性应用

　　伺服压力机采用大功率伺服电动机驱动，不仅可以提高材料利用率，还能够提升产品质量，其对模具冲击量减小，大幅提高模具的寿命，从而节约了工装的开发成本。2007年，我公司计划投资一条冲压线，通过调查最终选择了网野的丝杠螺母伺服压力机结构。设备验收后着手对伺服压力机的冲压工艺性展开研究。从冲压工艺来分析，伺服压力机的主要优势有：提高整车的材料利用率，降低整车的采购成本；提高成形品质和表面质量，能很好地控制制件精度；降低对模具的冲击，让模具设计最大的自由化，同时减少模具的投资成本；在模具的保养性和对环境的噪声方面，伺服压力机也大幅优于机械压力机。

　　1.伺服压力机功的计算

　　（1）为了保证伺服压力机满足零件成形力需要，为此设备选型前期对伺服压力机做功进行了详细验证（见图4）：①机械压力机驱动部分由驱动电动机、减速机、离合器和制动器、飞轮机构和连杆机构等主要部分构成。②伺服压力机的驱动部分由伺服驱动电动机、减速机、连杆机构等主要部分构成。③机械压力机功需要靠飞轮的转动惯性能量输送给滑块，并由飞轮减速或加速进行释放好或储存能量，通过离合器和制动器的相关动作把这一部分（约占36%）能量输送给滑块完成零件成形加工。④伺服压机没有飞轮储存和释放能量，滑块每次行程所需能量由伺服电动机通过连杆结构放大输送给滑块，因此伺服压机能量是以实际成形有效功方式来表示。

　　（2）功的计算。F91A双排侧围为所需压力机功最大的零件。零件数据：尺寸为2680mm×1785mm×0.8mm，材料机械级别为DC56D，抗拉强度为260MPa，屈服强度为150MPa。工艺参数：模垫压力为1800kN，拉伸垫行程为180mm，模具氮气缸最大压力为800kN，行程为70mm，零件成形深度为150mm，（2680+1785）mm×2×0.8mm。根据以上数据，满足零件成形所需力为

　　注：F抗拉强度为材料抗拉强度，如果超过此数值零件报废，也就是极限力；F屈服强度为材料屈服强度，达到此数据材料开始进行塑性变形完成冲压过程，也就是零件成形力。

　　压机滑块下行完成冲压过程，需要克服的力为模垫力、模具氮气缸行程力、零件塑性变形力之和，因此压机需要具备的能量为

　　20000kN伺服压机实际有效功≥560kJ，完全满足要求。

　　2.伺服压力机的应用

　　（1）利用伺服压力机柔性提高零件质量伺服机械压力机具有复合性、高效性、高精度、高柔性、低噪环保性等特点，使得其在成形工艺中的应用愈发重要。运用伺服压力机的工艺可优化技术，具有很大工艺柔性。有多种多样的滑块运动曲线，通过调整模垫不同位置的压边力，提高了零件成形性（见图5、图6）与外委相比降低了零件的报废率，提高了零件的表面质量，降低了返修率，提高了零件的一次下线合格率，每年节约零件返修费20.2848万元。