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1、华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程本章主要内容本章主要内容概述概述液压成形装备液压成形装备精冲压力机精冲压力机多工位压力机多工位压力机数控冲压装备数控冲压装备伺服压力机伺服压力机塑性成形自动化塑性成形自动化第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAM
2、P 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机 目前许多生产线上大量使用的是机械式压力机，目前许多生产线上大量使用的是机械式压力机， 近年随着科技的发近年随着科技的发展，市场对高精度、高质量、低价格产品的需求越来越大，用于制造产展，市场对高精度、高质量、低价格产品的需求越来越大，用于制造产品的材料越来越丰富，制造业的国际竞争越来越激烈。制造业对于能够品的材料越来越丰富，制造业的国际竞争越来越激烈。制造业对于能够缩短制造周期，高效率制造高精
3、度、高品质产品的加工设备的需求越来缩短制造周期，高效率制造高精度、高品质产品的加工设备的需求越来越强烈。越强烈。 新型材料的出现以及产品形状趋于复杂，还需要开发出能够高精度新型材料的出现以及产品形状趋于复杂，还需要开发出能够高精度加工复合材料、难加工材料、具有可进行复合加工功能的高附加值加工加工复合材料、难加工材料、具有可进行复合加工功能的高附加值加工的压力机。的压力机。 华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品
4、品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机 近年来随着近年来随着近年来随着近年来随着交流伺服交流伺服交流伺服交流伺服电机驱动成形装备技术的发展，国际上出现了各电机驱动成形装备技术的发展，国际上出现了各电机驱动成形装备技术的发展，国际上出现了各电机驱动成形装备技术的发展，国际上出现了各种与传统压力机完全不同概念的、滑块运动曲线可调的交流伺服驱动压力种与传统压力机完全不同概念的、滑块运动曲线可调的交流伺服驱动压力种与传统压力机完全不同概念的、滑块运动曲线可调的交流伺服驱动压力种与传统压力机完全不同概念的、滑块运动曲线可调的交流伺服驱动
5、压力机机机机 该压力机的工作性能和工艺适用性大大提高，设备朝着柔性化、智能该压力机的工作性能和工艺适用性大大提高，设备朝着柔性化、智能该压力机的工作性能和工艺适用性大大提高，设备朝着柔性化、智能该压力机的工作性能和工艺适用性大大提高，设备朝着柔性化、智能化的方向发展，一般在国际上称为化的方向发展，一般在国际上称为化的方向发展，一般在国际上称为化的方向发展，一般在国际上称为“数字伺服压力机数字伺服压力机数字伺服压力机数字伺服压力机”（digital servos-digital servos-digital servos-digital servos-presspresspresspress）
6、它是由交流伺服电机驱动，能够利用数控装置控制伺服电机的运动，它是由交流伺服电机驱动，能够利用数控装置控制伺服电机的运动，它是由交流伺服电机驱动，能够利用数控装置控制伺服电机的运动，它是由交流伺服电机驱动，能够利用数控装置控制伺服电机的运动，实现为各种冲压工艺设定最合适的滑块运动模式，可由操作人员自由决定实现为各种冲压工艺设定最合适的滑块运动模式，可由操作人员自由决定实现为各种冲压工艺设定最合适的滑块运动模式，可由操作人员自由决定实现为各种冲压工艺设定最合适的滑块运动模式，可由操作人员自由决定滑块的运动速度和滑块行程滑块的运动速度和滑块行程滑块的运动速度和滑块行程滑块的运动速度和滑块行程 该伺服
7、压力机仍然保持了作为母机的高刚性、高精度和高做功能力，该伺服压力机仍然保持了作为母机的高刚性、高精度和高做功能力，该伺服压力机仍然保持了作为母机的高刚性、高精度和高做功能力，该伺服压力机仍然保持了作为母机的高刚性、高精度和高做功能力，并具备机械压力机和液压机所具有的优点并具备机械压力机和液压机所具有的优点并具备机械压力机和液压机所具有的优点并具备机械压力机和液压机所具有的优点 华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精
8、品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 3.7 伺服压力机伺服压力机 伺服系统伺服系统伺服系统伺服系统 ( ( ( (servo system)servo system)servo system)servo system)概念概念概念概念u伺服系统伺服系统以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。u在数控机床中，伺服系统主要指各坐标轴进给驱动的位置控制在数控机床中，伺服系统主要指各坐标轴进给驱动的位置控制系统。系统。u接受来自接受来自CNCCNC装置的进给脉冲，经变换和放大，再驱动各坐标轴装置的进给
9、脉冲，经变换和放大，再驱动各坐标轴按指令脉冲运动。按指令脉冲运动。u伺服电机驱动主要由伺服电机驱动主要由CNCCNC、伺服控制软件、功率放大、电机、传、伺服控制软件、功率放大、电机、传感器构成。运动指令和报警处理在感器构成。运动指令和报警处理在CNCCNC中进行。中进行。华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力
10、机 在塑性加工领域，出现将切削加工领域的在塑性加工领域，出现将切削加工领域的CNC伺服控制技术应用于压力伺服控制技术应用于压力机加工。机加工。 动力源从液压传动向电动、驱动方式从机械向伺服控制的方向发展的趋动力源从液压传动向电动、驱动方式从机械向伺服控制的方向发展的趋势。势。 用伺服电机驱动的目的是提高压力加工装备的高附加价值、高精度，同用伺服电机驱动的目的是提高压力加工装备的高附加价值、高精度，同时还要实现低噪音、节能等绿色制造。时还要实现低噪音、节能等绿色制造。用伺服电机驱动的压力机用伺服电机驱动的压力机华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程
11、学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机为什么发展伺服压力机为什么发展伺服压力机传统压力机有哪些问题传统压力机有哪些问题华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成
12、形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机为什么发展伺服压力机为什么发展伺服压力机传统压力机有哪些问题传统压力机有哪些问题华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机塑性加工对压力机的要求塑性加工对压力机的要求l塑性加工塑性加工塑性加工塑性加工 拉深拉深拉深拉深加工加工加工加工 减薄拉深减薄拉深减薄拉
13、深减薄拉深加工加工加工加工l l 提高提高提高提高成形成形成形成形极限极限极限极限l l 降低降低降低降低成形成形成形成形负荷负荷负荷负荷l l 抑制抑制抑制抑制起皱的发生起皱的发生起皱的发生起皱的发生l l 提高提高提高提高板厚精度板厚精度板厚精度板厚精度l l 模具结构复杂化模具结构复杂化模具结构复杂化模具结构复杂化l l 需要昂贵的振动发生装置需要昂贵的振动发生装置需要昂贵的振动发生装置需要昂贵的振动发生装置l l 选定振动参数条件过程繁琐选定振动参数条件过程繁琐选定振动参数条件过程繁琐选定振动参数条件过程繁琐华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科
14、学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机伺服电机直接驱动曲柄连杆和滑块的压力机伺服电机直接驱动曲柄连杆和滑块的压力机齿轮齿轮曲轴曲轴ACAC伺服电机伺服电机滑块滑块传统曲柄压力机华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化
15、精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机伺服电机直接驱动曲柄连杆和滑块的压力机伺服电机直接驱动曲柄连杆和滑块的压力机华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机伺服电机直接驱动压力机的控制面板伺服电机直接驱动压力机的控制面板华中科技大
16、学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机伺服电机直接驱动压力机滑块的运动模式伺服电机直接驱动压力机滑块的运动模式滑块的曲轴运动模式滑块的曲轴运动模式滑块的曲轴运动模式滑块的曲轴运动模式时间时间行行程程滑块运动曲线滑块运动曲线华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科
17、技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机伺服电机直接驱动压力机滑块的运动模式伺服电机直接驱动压力机滑块的运动模式滑块的柔性运动模式滑块的柔性运动模式滑块的柔性运动模式滑块的柔性运动模式时间时间行行程程滑块运动曲线滑块运动曲线华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备
18、及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机伺服电机直接驱动压力机滑块的运动模式伺服电机直接驱动压力机滑块的运动模式滑块的脉冲运动模式滑块的脉冲运动模式滑块的脉冲运动模式滑块的脉冲运动模式时间时间行行程程滑块运动曲线滑块运动曲线华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成
19、形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机伺服电机直接驱动压力机滑块的运动模式伺服电机直接驱动压力机滑块的运动模式滑块的整形运动模式滑块的整形运动模式滑块的整形运动模式滑块的整形运动模式时间时间行行程程滑块运动曲线滑块运动曲线华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机伺服压力机应用举例伺服压
20、力机应用举例控制滑块在材料被冲剪开始断裂的瞬间降低运动速度控制滑块在材料被冲剪开始断裂的瞬间降低运动速度 既不会大幅降低生产率又能实现低噪声冲裁加工既不会大幅降低生产率又能实现低噪声冲裁加工 噪噪声声/分分贝贝（dB）行行程程（a）传统）传统 曲轴模式曲轴模式（b）低速）低速（软）模式（软）模式（c）振动）振动（脉冲（脉冲1）模式）模式 冲裁加工冲裁加工华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程
21、程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机伺服压力机应用举例伺服压力机应用举例 无毛刺冲裁加工无毛刺冲裁加工只要采用传统的设置有反压装置的单次冲裁模具只要采用传统的设置有反压装置的单次冲裁模具 采用程序运动模式采用程序运动模式冲裁开始点冲裁开始点半冲裁行程半冲裁行程回程量回程量最终冲裁行程最终冲裁行程下死点下死点滑滑 块块 行行 程程只用一道工序就能冲出无毛刺的工件只用一道工序就能冲出无毛刺的工件华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成
22、形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机伺服压力机应用举例伺服压力机应用举例 无毛刺冲裁加工无毛刺冲裁加工采用滑块的程序运动模式冲裁得到的落料件及落料孔的切采用滑块的程序运动模式冲裁得到的落料件及落料孔的切口断面照片口断面照片 0.5mm落料件切口落料件切口落料件切口落料件切口落料孔切口落料孔切口落料孔切口落料孔切口传统压力机加工件传统压力机加工件伺服压力机加工件伺服压力机加工件落料件切口落料件切口落料件切口落料件切口落料孔切口落料孔切口落料孔切口落料孔切口华中
23、科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机伺服压力机应用举例伺服压力机应用举例 拉深加工拉深加工在伺服压力机上，只需选择可使滑块一边作低频振动一边下降的振动模式在伺服压力机上，只需选择可使滑块一边作低频振动一边下降的振动模式 并只用普通的模具即可很容易进行振动成形加工并只用普通的模具即可很容易进行振动成形加工 滑块
24、运动曲线滑块运动曲线下降移动量下降移动量 （DdDd）上升移动量上升移动量 （ （AdAd） ）时间时间行行程程华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机伺服压力机应用举例伺服压力机应用举例 拉深加工拉深加工10mm板厚为板厚为0.5mm0.5mm的不锈钢（的不锈钢（SUS304SUS304）用传统方式拉深的拉
25、深比为用传统方式拉深的拉深比为1.91.9，而当应用适当的振动成形，而当应用适当的振动成形模式时，其极限拉深比可上升到模式时，其极限拉深比可上升到2.05 2.05 传统工艺拉深传统工艺拉深LDR=1.90LDR=1.90振动拉深振动拉深LDR=2.05LDR=2.05两种工艺拉深极限比较两种工艺拉深极限比较华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化
26、装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机伺服压力机应用举例伺服压力机应用举例 减薄拉深加工减薄拉深加工采用滑块振动模式与传统变薄拉深比较，可大幅度提高拉深变薄率采用滑块振动模式与传统变薄拉深比较，可大幅度提高拉深变薄率铝材（铝材（Al 100Al 100）可提高到）可提高到10%10%，不锈钢（，不锈钢（SUS304SUS304）可提高到）可提高到25% 25% 华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课
27、课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机伺服压力机应用举例伺服压力机应用举例 减薄拉深加工减薄拉深加工采用滑块振动模式与传统变薄拉深比较，可大幅度提高拉深变薄率铝材（Al 100）可提高到10%，不锈钢（SUS304）可提高到25% 传统减薄拉深成形件传统减薄拉深成形件 拉深变薄率：拉深变薄率：45.0% 振动减薄拉深成形件振动减薄拉深成形件 拉深变薄率：拉深变薄率：70.1%在极限变薄拉深率下成形的圆筒形工件（在极限变薄拉深率下成形的圆筒形工件（SUS304） 华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料
28、科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 伺服压力机伺服压力机日本公司开发的曲柄连杆式伺服压力机日本公司开发的曲柄连杆式伺服压力机华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形
29、装备及自动化装备及自动化3.7 3.7 伺服压力机伺服压力机 最近由于开发出大扭矩伺服电机后，即推出了大型最近由于开发出大扭矩伺服电机后，即推出了大型CNCCNC伺服压力机，有将液压增力机构与肘杆机构组合成的伺服压力机，有将液压增力机构与肘杆机构组合成的大型伺服压力机；也有用于汽车制造业大型钣金加工的伺大型伺服压力机；也有用于汽车制造业大型钣金加工的伺服压力机，锻造用伺服压力机和多工位伺服压力机等等，服压力机，锻造用伺服压力机和多工位伺服压力机等等，形成了一股伺服化的潮流。形成了一股伺服化的潮流。 继十几年前，日本率先推出了钣金加工用大型伺服压继十几年前，日本率先推出了钣金加工用大型伺服压力机
30、之后，于力机之后，于20042004年开发出了年开发出了24002400吨，吨，20052005年又开发出了年又开发出了25002500吨世界最大级的机械肘杆式伺服压力机，引起了国际吨世界最大级的机械肘杆式伺服压力机，引起了国际上的关注。上的关注。 华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程液压式大型伺服压力机液压式大型伺服压力机 （ 2400吨）吨） 螺杆式大型钣金加工伺服压螺杆式大型钣金
31、加工伺服压力机力机 （ 1300吨）吨）多工位肘杆式伺服压力多工位肘杆式伺服压力机机 （400吨）吨）3.7 3.7 伺服压力机伺服压力机金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程（1 1）传动形式一）传动形式一 其基本原理都是将伺服电机的旋转运动通过中间机构转换为滑块的直线其基本原理都是将伺服电机的旋转运动通过中间机构转换为滑块的直线运动，通
32、过位移传感器检测滑块的运动来实现闭环控制。运动，通过位移传感器检测滑块的运动来实现闭环控制。第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 3.7 伺服压力机伺服压力机大型伺服压力机的传动结构大型伺服压力机的传动结构华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程（2 2）传动形式二）传动形式二 混合传动机构，伺服电机的旋转运动通过皮带传到球形螺杆。混合传动机构，伺服电机的旋转运动通
33、过皮带传到球形螺杆。 球形螺杆往复运动变成连杆机构的摆动，随着连杆的摆动，滑块也跟着上下运动。球形螺杆往复运动变成连杆机构的摆动，随着连杆的摆动，滑块也跟着上下运动。这种传动方式可以制造出较大吨位的压机，它的运动柔性与传动型式一类似。这种传动方式可以制造出较大吨位的压机，它的运动柔性与传动型式一类似。因采用连杆机构，它的负载特性随滑块位置而变化，与机械压力机类似。因采用连杆机构，它的负载特性随滑块位置而变化，与机械压力机类似。第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 3.7 伺服压力机伺服压力机华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学
34、与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程（3 3）传动形式三）传动形式三 这种驱动机构采用单个伺服电机，也是一种混合传动机构，伺服电机这种驱动机构采用单个伺服电机，也是一种混合传动机构，伺服电机通过皮带将运动传给偏心轴。这种结构与上述两种不同。伺服电机不用反转滑通过皮带将运动传给偏心轴。这种结构与上述两种不同。伺服电机不用反转滑块就能上下运动块就能上下运动. . 这种结构适于高速连续运转的机器。这种结构适于高速连续运转的机器。第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化
35、装备及自动化3.7 3.7 伺服压力机伺服压力机华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程（3 3）传动形式四）传动形式四 这种驱动机构伺服电机丝杆将运动传给肘杆，将力放大推动滑块运动。这种驱动机构伺服电机丝杆将运动传给肘杆，将力放大推动滑块运动。 这种结构适于大型拉深加工。这种结构适于大型拉深加工。第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 3.7 伺服压力机伺服压力机华
36、中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 3.7 伺服压力机伺服压力机日本日本AMINO公司的大型伺服压力机公司的大型伺服压力机华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自
37、动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程与常规机械压力机比较，伺服压力机具有的明显优势与常规机械压力机比较，伺服压力机具有的明显优势第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 3.7 伺服压力机伺服压力机 高生产率高生产率。保留了曲柄压力机的优点，生产率远高于液压机。伺服压力机可根据工保留了曲柄压力机的优点，生产率远高于液压机。伺服压力机可根据工件的不同，调整滑块行程，在一个工作循环中，曲柄无须完成件的不同，调整滑块行程，在一个工作循环中，曲柄无须完成360360旋转，而仅进行一旋转，而仅进行一定角度的摆动来完成冲压工件，最大限度地减少了空行程，缩短了循环时间，提高了定角度
38、的摆动来完成冲压工件，最大限度地减少了空行程，缩短了循环时间，提高了生产率。生产率。华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 3.7 伺服压力机伺服压力机 高精度。高精度。通过位移检测传感器的闭环反馈控制，始终能够保证下死点的精度在微米通过位移检测传感器的闭环反馈控制，始终能够保证下死点的精度在微米级变化，从而保证了压力机的闭合高
39、度在生产过程中的精确稳定，减小了毛刺出现的级变化，从而保证了压力机的闭合高度在生产过程中的精确稳定，减小了毛刺出现的机会，提高了产品合格率。机会，提高了产品合格率。 低噪音。低噪音。可以设计出特殊的工作特性曲线，控制冲裁时冲头的速度，从而减少冲裁的可以设计出特殊的工作特性曲线，控制冲裁时冲头的速度，从而减少冲裁的振动和噪音，提高模具使用寿命。振动和噪音，提高模具使用寿命。华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品
40、品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 3.7 伺服压力机伺服压力机 高柔性。高柔性。由于其伺服功能，滑块运动曲线不再仅仅是正弦曲线，而是可以根据工艺要由于其伺服功能，滑块运动曲线不再仅仅是正弦曲线，而是可以根据工艺要求进行优化设计的任意曲线。可以在控制器中预存适于冲裁、拉深、压印、弯曲等工艺求进行优化设计的任意曲线。可以在控制器中预存适于冲裁、拉深、压印、弯曲等工艺以及不同材料的特性曲线，使用时，不同工艺、不同材料调用不同曲线。大大提高了压以及不同材料的特性曲线，使用时，不同工艺、不同材料调用不同曲线。大大提高了压力机的加工性能，扩大了加工范围。其
41、加工性能完全可以与液压机媲美。力机的加工性能，扩大了加工范围。其加工性能完全可以与液压机媲美。 节能。节能。由于伺服压力机没有离合器，驱动部分部件少，润滑油的消耗量也极少，所以由于伺服压力机没有离合器，驱动部分部件少，润滑油的消耗量也极少，所以运行成本大幅减小，是一种环保节能型压力机。伺服压力机较常规压力机节能运行成本大幅减小，是一种环保节能型压力机。伺服压力机较常规压力机节能30%30%以上。以上。华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成
42、形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程用伺服压力机进行用伺服压力机进行汽车覆盖件成形汽车覆盖件成形第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 3.7 伺服压力机伺服压力机日本网野公司在其开发的日本网野公司在其开发的25002500吨机械式连杆伺服压力机上，采用变速率加工模式吨机械式连杆伺服压力机上，采用变速率加工模式进行汽车侧板成形进行汽车侧板成形滑块在空行程时高速下行，成形开始前减速滑块在空行程时高速下行，成形开始前减速, , 成形开始后高速加工，加工完成后成形开始后高速加工，加工完成后高速回程。高速回程。实验证明：应用镀膜或不镀膜的普通金属板材或合金铝板材都
43、能够达到既提高了实验证明：应用镀膜或不镀膜的普通金属板材或合金铝板材都能够达到既提高了生产率又大幅提高了材料的成形性，还可提高模具寿命。生产率又大幅提高了材料的成形性，还可提高模具寿命。 滑滑块块行行程程时间时间成形开始位置华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程用伺服压力机进行用伺服压力机进行汽车覆盖件成形汽车覆盖件成形第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 3.7
44、 伺服压力机伺服压力机华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程用伺服压力机进行用伺服压力机进行汽车覆盖件成形的生产线汽车覆盖件成形的生产线第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 3.7 伺服压力机伺服压力机华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及
45、自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 3.7 伺服压力机伺服压力机伺服压力机伺服压力机生产线生产线华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院华中科技大学材料科学与工程学院EAMP 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化精精精精 品品品品 课课课课 程程程程小结小结第3章金属金属塑性成形塑性成形装备及自动化装备及自动化3.7 3.7 伺服压力机伺服压力机n从实际生产应用看，伺服压力机比传统压力机节能从
46、实际生产应用看，伺服压力机比传统压力机节能30%30%以以上，冲裁噪声大幅度下降，是一种节能环保型压力机上，冲裁噪声大幅度下降，是一种节能环保型压力机 n由于其在加工铝合金板材、高强度钢板、非等厚焊接钢板由于其在加工铝合金板材、高强度钢板、非等厚焊接钢板的成形方面有独特的优势，为新材料的应用、推广以及汽的成形方面有独特的优势，为新材料的应用、推广以及汽车轻量化降低能耗方面提供了重要的技术手段车轻量化降低能耗方面提供了重要的技术手段n为新工艺新技术的开发提供一个创新的平台为新工艺新技术的开发提供一个创新的平台 n可以预见，伺服压力机将会取代传统机械式压力机而成为可以预见，伺服压力机将会取代传统机械式压力机而成为塑性加工装备的主流塑性加工装备的主流
