热成形伺服机械压力机的优势

文／Aitor Ormaetxea·西班牙法格塞达公司热成形事业部

热成形伺服机械压力机的优势

文／Aitor Ormaetxea·西班牙法格塞达公司热成形事业部

热成形零件一般是由奥氏体化硼钢板在加热炉中升温处理后，再在压力机中完成成形和淬火。通常希望得到完全的马氏体组织，因为其具有极高的拉伸强度，约1500MPa。为了确保金相转变，加热的板材从加热炉到模具之间的传送必须尽可能快地完成，因此高速自动化系统和高速压机的配合就变得十分重要。液压机是当前热成形压力机的常用配置，近期，法格塞达的热成形伺服机械压力机（图1）已被证实是该技术的一种可替代方案。究其原因，伺服机械压力机有三大技术优势，使其进军热成形工艺：提高能源利用效率、改善制造加工周期和提升设备可靠性。

提高能源利用效率

图1 热成形伺服机械压力机

液压机在能源效率上存在软肋。因为液压机无论是否需要动力，其液压泵电机多数时间都在运行。这种连续的电机运转需要大量的能量，高出常规配置装机功率的30%。相反，一台伺服机械压力机只有当滑块移动时，电机才会运行和消耗能量，所以它的能耗比液压机约小30%。

同液压机一样，伺服机械压力机能够在下死点停止。而这一点是传统机械压力机无法做到的，传统机械压力机具有固定的运动轨迹，只能在上死点停止。

图2 伺服机械压机与液压机对比结果

改善制造加工周期

液压机的重复性是其第二个软肋。液压机的重复性取决于一系列的参数，如油温、油老化和阀磨损等。高惯性的伺服液压系统，面对这些问题意味着响应时间更长。这种变化可能对零件精度带来负面影响。

闭环伺服电机驱动确保了机械压力机的精度，虽然伺服液压机也是闭环系统，然而，其动态响应时间较长，因此，伺服机械压力机精度高于伺服液压机。

提升设备可靠性

液压机需要持续维护。液压设备的泄漏和磨损导致众多的生产中断和频繁的维护，而频繁的维护停机降低整体的设备效率。

到目前为止，法格的伺服压机技术已经有11年的经验。它已通过大量的应用，证实了其可靠性和性能。在维护问题上，机械系统本身更具弹性，而液压泵和液压缸会磨损。此外，电机闭环的机械运动提升了其精度。

为实现正确的程序和调整参数，对整机进行测试非常重要。如果滑块位置移动到下死点后停止，就可以实现稳定的压力而伺服电机无功耗。因此，当伺服机械压力机在模具闭合后，伺服电机不运转，这是相较于液压机的一个最重要的区别。伺服机械压机与液压机对比结果，如图2所示。

值得注意的是，普通的伺服机械压力机并不适用于热冲压成形，因为在载荷条件下重新启动，可能导致传动轴衬套损坏。压力机机械系统必须进行针对性改造。目前，法格正在为欧洲某客户订制用于热成形的有史以来最大公称压力1500t的伺服机械压力机，用于热成形模具测试和热冲压件的生产。整条生产线包括伺服压力机，多级加热炉和自动化系统，设备预计在2016年3月投入使用。

结束语

伺服压力机技术在热成形领域的应用已经被越来越多的设备制造企业重视，但无论是伺服机械驱动或者是液压驱动，相互匹配的压力机和自动化系统组合是热成形技术的关键。法格赛达公司可向市场提供完整的满足交钥匙工程的热成形生产线，不仅包括压力机和自动化设备，也可以通过联合合作伙伴提供加热炉和模具。法格赛达公司是全球知名的冲压、钣金和钢板剪裁设备的制造商，其生产的白车身冲压线、多工位压力机、开卷落料线、级进模压力机、试模压力机、研配压力机、热冲压成形线、高速摆动横切机组、纵剪机组、预应力校平线在中国汽车制造和钢板加工领域广泛应用，其白色家电壳体成形线和热真空成形机组已进入中国家电制造和航空器制造领域。