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技術(shù)文章
壓力機(jī)與液壓機(jī)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(jī)械壓機(jī)和液壓機(jī)在使用能耗、生產(chǎn)使用特點、與自動化配合等方面進(jìn)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(jī)械壓力機(jī)原理：通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為滑塊的直線往復(fù)運動，對坯料進(jìn)行成形加工的鍛壓機(jī)械。機(jī)械壓力機(jī)工作時（圖1）由電動機(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)稱為一個“點”。最簡單的機(jī)械壓力機(jī)采用單點式，即只有一個曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。有的大工作面機(jī)械壓力機(jī)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(jī)械壓力機(jī)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(jī)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(jī)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(jìn)行補(bǔ)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(jī)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(jī)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(qiáng)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(jī)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(jìn)行沖壓生產(chǎn)，只不過機(jī)械壓機(jī)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(jī)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(jī)及其特性
電機(jī)是沖壓設(shè)備產(chǎn)生能量的來源，以機(jī)械壓力機(jī)為例，他就是通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將電動機(jī)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(jī)械壓機(jī)使用能耗：通常機(jī)械壓力機(jī)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(jī)帶動飛輪轉(zhuǎn)動，當(dāng)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(jī)耗能減�。辉趬褐茣r電流達(dá)到額定電流的120%。機(jī)械壓機(jī)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(jī)械壓力機(jī)的使用能耗。
3.3液壓機(jī)耗能
從設(shè)備使用能耗看，單位時間內(nèi)液壓機(jī)是機(jī)械壓機(jī)使用能耗的幾倍，但其單位時間內(nèi)生產(chǎn)的零件僅為機(jī)械壓機(jī)的一半，因此從使用能耗來看，液壓機(jī)使用成本更高。
4、生產(chǎn)使用中兩種設(shè)備的對比
4.1機(jī)械壓機(jī)與液壓機(jī)在沖壓生產(chǎn)工藝中的對比
4.2自動化生產(chǎn)線中機(jī)械壓力機(jī)與液壓機(jī)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(jī)械壓機(jī)線。也有個別生產(chǎn)線（濟(jì)南重汽）采用液壓機(jī)作為自動線首臺沖壓設(shè)備，而后序生產(chǎn)由機(jī)械壓機(jī)完成，但受到液壓機(jī)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(jī)械壓機(jī)自動線遜色，但較老式液壓機(jī)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(jī)械壓機(jī)與液壓機(jī)的性能對比表（2400t機(jī)械壓力機(jī)與液壓機(jī)）
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(jìn)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(jī)械壓機(jī)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(jì)。
在國內(nèi)汽車沖壓生產(chǎn)中，雖然近年來伺服壓機(jī)等其他新技術(shù)的壓機(jī)有應(yīng)用，但憑借其使用特點、價格優(yōu)勢，機(jī)械壓力機(jī)與液壓機(jī)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。
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