- 伺服機械壓力機
- 孫友松 胡建國 程永奇
- 1500字
- 2024-07-31 16:38:29
1.3.2 伺服機械壓力機的特點
伺服機械壓力機在傳動和結構上的主要變化是:滑塊的運動和壓力由不可控變為可控;去除了飛輪、離合器-制動器,傳動環節簡化;用伺服電動機取代了普通感應電動機,采用計算機控制。這使壓力機在性能上具有以下特點:
1.實現柔性化和智能化
由于原動機由不能調節和控制的普通感應電動機改為CNC控制可任意調節的伺服電動機,滑塊運動由簡單的 “起、停” 改變為實時控制,自動化、智能化程度提高,工作效率提高,可以獲得任意的滑塊特性,設備的工藝適應性擴大;便于加入物聯網,與自動化生產網絡相連,實現遠程監控。
2.提高材料成形極限
材料成形極限與成形條件(尤其是成形速度)密切相關。可以根據不同的工藝采用相應的優化曲線,提高成形性能。例如,有報道稱,在伺服機械壓力機上拉深,成形極限可以提高25%。
3.提高產品質量
一方面,伺服機械壓力機的運動可以精確控制,一般均裝有滑塊位移檢測裝置和滑塊行程調節裝置,滑塊的任意位置(包括下死點)可以準確控制。伺服機械壓力機的滑塊位置精度一般可以達0.01 mm。另一方面,滑塊的運動特性可以優化,例如在拉深、彎曲、壓印時,優化的滑塊運動曲線可減少回彈、提高制件精度;模具低速接近工件,可以減少工件振動,減少模具變形等。
4.簡化傳動環節, 提高了設備的可靠性
伺服機械壓力機省去飛輪、離合器,甚至采用直接傳動,傳動環節大大減少,不但縮小了體積,減輕了自重,而且維修工作量亦相應減少。
5.節能
伺服機械壓力機節能主要體現在以下幾個方面:
1)交流伺服電動機較普通感應電動機效率高。
2)交流伺服電動機采用變頻調速,效率高,損耗小。
3)減速時采用電磁制動,制動能量可回收儲存。與機械制動和液壓傳動的節流調速相比,可大大節省能量。
4)在普通壓力機中,飛輪空轉耗能約占總能耗的6%~30%。伺服機械壓力機沒有飛輪,僅在工作時電動機才旋轉,這一部分能量得以節省。
5)在普通壓力機中,離合器(主要指摩擦離合器)耗能約占總能量的20%,伺服機械壓力機取消了離合器,這一部分能量得以節省。
6)大多數中小型機械壓力機采用摩擦制動器。制動器每個工作周期均工作,消耗能量;伺服機械壓力機制動器僅在停車時才起作用,制動耗能得以節省。
當然,節能效果尚取決于變流以及儲能和再利用的效率。總體而言,伺服機械壓力機較普通機械壓力機和液壓機都要節能。例如,采用這一技術的全電動注塑機較傳統液壓式注塑機節能25%~60%,日本村田公司交流伺服數控回轉頭壓力機比液壓式也節能30%~40%;日本ENOMOTO公司開發的基于這一技術的螺旋壓力機節能達50%。日本AMINO公司聲稱所開發的伺服機械壓力機較油壓機節能2/3。小松America曾進行過300t機械壓力機連續工作功耗對比試驗,結果證明伺服機械壓力機節能32%~42%。
6.環保: 消除油液污染, 減少振動和噪聲
伺服機械壓力機的環保特性體現在它具有液壓機的性能,但是又沒有液壓系統,完全消除了油液污染;又由于簡化傳動系統,使傳動噪聲大大減少;滑塊的運動特性得到了優化,減少了工藝噪聲,實現靜音沖裁,極大地改善了生產環境。AMINO的25000kN 伺服機械壓力機的噪聲僅為75dB,較普通壓力機減少10~20dB。廣東工業大學在1100kN 伺服機械壓力機上進行靜音沖裁試驗,與常規沖裁相比,噪聲下降了25 dB以上。將來甚至可將伺服機械壓力機與其他金屬切削機床安裝在同一層樓,更加便于生產系統的集成。
7.提高模具壽命
可以通過降低模具接觸工件的速度或其他優化滑塊運動模式等方法,使振動大大減少。據稱,伺服機械壓力機上的模具壽命可以提高3倍。
8.提高生產率
由于伺服機械壓力機的行程可以方便地調整,可以根據成形工藝需要,使壓力機在必要的最小行程工作,或提高空行程和回程速度,以提高生產效率。其工作頻率不但高于液壓機,而且可以高于普通機械壓力機。