1 前言
液壓機是一種利用液體壓力來傳遞能量, 以實現各種壓力加工工藝的機床。隨著新工藝及新技術的應用, 液壓機在金屬加工及非金屬成形方面的應用越來越廣泛, 在機床行業中的占有份額正在大幅度攀升。
2 液壓機的應用領域
液壓機適用于幾乎所有需要壓力加工的工藝。目前液壓機主要應用在下列領域:① 金屬薄板件的沖壓拉深成形工藝,主要用在汽車、家電行業中金屬覆蓋件的成形加工;② 金屬機械零件的壓力成形,主要包括模壓成形、金屬型材的擠壓成形、冷熱模鍛、自由鍛造等加工工藝;③ 粉末制品行業, 如磁性材料、粉末冶金等;④ 非金屬材料的壓制成形,如SMC成型、汽車內飾件的熱壓成型、橡膠制品等;⑤ 木制品的熱壓成型, 比如植物纖維板材、型材的熱壓加工;⑥ 其他應用:如壓裝、校正、塑封、壓印等工藝。
3 液壓機的主要結構形式
按照結構形式分類, 液壓機主要包括單柱液壓機、四柱液壓機、框架液壓機及其他結構的液壓機。單柱液壓機可分為整體機身和組合機身兩種結構,單柱液壓機在工作中,由于機身的變形,滑塊與工作臺會產生一定的夾角, 故多用在對精度要求不高的應用場合,如:壓裝、板材壓型、校直等工藝。四柱液壓機為通過四根立柱把上下橫梁連接起來, 且其帶滑塊的活動橫梁依靠四根立柱導向, 機器具有結構簡單,制造成本低等特點,故應用??蚣苁揭簤簷C用焊接框架立柱代替四柱液壓機中的圓柱立柱,滑塊的導向依靠固定在立柱上的導軌導向,具有導向精度高,抗偏載能力大等優點,但制造成本比四柱液壓機高,多用在對精度要求較高的場合,如金屬薄板的沖壓、金屬精密成型等工藝。以上三種液壓機占到液壓機總數的95% 以上。根據不同的需要.另外還有各種其他特殊結構形式的液壓機,如:多柱式、多向式、臥式、龍門式等結構的液壓機。
4 液壓機的發展方向和趨勢
(1) 配有自動上下料裝置的液壓機或自動生產線將會成為未來液壓機發展的方向?,F階段,由于勞動力成本和技術問題, 國內的企業多采用人工上下料。但在一些發達國家,在上世紀六七十年代自動生產線已基本普及。為提升企業的形象和提高生產效率, 現在國內企業也開始使用和采購自動生產線和自動上下料的液壓機。一些企業也開始在原人T 上下料的液壓機生產線上配上機器人而改造成半自動的生產線。
(2)多 T:位液壓機的需求將會大幅度增加。由于加工設備、技術等原因,現在國內多工位液壓機不是很多。多工位液壓機有很多優點: 多道 r序在一臺液壓機中不同的工位完成,減少了液壓機的臺數,進而減少了設備占用面積; ② 減少了設備的中間送料程序和操作人員;③ 提高了生產效率;④ 減少了投資成本。現在一螳大型的液壓機生產企業在加工及技術上已經具備了多工位液壓機的設計及生產能力。未來t年內, 國內多工位液壓機將在某些行業具有廣泛的應用。在美國的沖壓線中,有70% 為多工位壓力機, 日本的沖壓線中的多工位壓力機也占到總線數的32% ,而在國內的沖壓線中幾乎沒多T 位壓力機。
(3)快速、高速液壓機在批量生產中能成倍地提率。如果液壓機的效率能提高一倍,則一條生產線可代替兩條生產線, 在用戶投資增加不大的情況下一條線即可代替兩條線。一般的普通液壓機的快降及回程速度只有100~200mm/s,而現在的快速液壓機則已經高達450mm/s。國外的一些高速小型液壓機每分鐘的行程次數達到數百次以上。由于快速液壓機的誕生,2000年后新建的汽車沖壓線采用液壓機的比例已達65% 以上, 而存上世紀90年代前的汽車沖壓線幾乎全部采用機械壓力機。液壓機的速度及效率的提高還有很大的潛力, 各制造商應加強在這方面的研究與開發, 在配合自動上下料裝置在基礎上,實現率工作。
(4)依托電液比例技術、傳感器、電子、計算機、網絡等提升液壓機的性能。白_卜世紀80年代電液比例元件的快速發展, 比例閥和比例泵在液壓機中的應用使液壓機的各項功能可以通過電氣來控制,使液壓機的液壓控制系統發生r質的變化,比例調壓、比例調速、同步、節能、高速、變壓力及速度、的壓力及位置控制等功能開始應用于一些液壓機中。在電控方面,利用計算機及網絡的強大功能,結合微電子技術, 把電液比例技術及電子液壓技術與計算機結合起來,提高液壓機的各項性能,擴充液壓機的功能,做到在不改變硬件情況下,僅僅通過改變程序或軟件,就可適應不同的工藝要求,實現功能的柔性化。另外在設備管理中可以利用網絡技術,把液壓機作為網絡中的一個結點,實現遠程管理、監控等功能。
(5)在環保、節能方面,今后在液壓機的設計及制造中應引起各制造企業的足夠重視。這方面要做好以下幾點:① 減少液壓機的裝機功率,減少工作中的能量損失。液壓系統中盡量減少溢流、節流,合理設計液壓系統。比如一臺依靠溢流閥溢流保壓的液壓機消耗的能源可能是閉泵保壓的液壓機的2倍,依靠蓄能器提高空載速度的系統比快速缸系統浪費能源至少兩倍以上。② 提高密封質量,減少液壓油泄漏對環境的污染。⑧ 減少噪聲,對大的噪聲源進行隔離和封閉。
5 國內液壓機行業的現狀
(1)在生產能力及市場方面,國內液壓機的產量每年都有很大的增長率,其中2004年,國內液壓機的銷售額犬約在1O億元人民幣,2005年達到13億,到2006年一季度,各液壓機生產 業的的全年定單已基本飽和。2004年,在銷售收入上,國內突破億元的企業已超過3家,如合肥鍛壓機床有限公司、
天津市天鍛壓力機有限公司、徐州壓力機械股份有限公司,其中合肥鍛壓機床有限公司、天津市天鍛壓
力機有限公司在2005年銷售收入已突破2億元。國內液壓機從產值和銷售收入上和囤外發達國家比較, 還不具有優勢, 但從生產的臺數和總噸位上比較, 在l卜, 我國的液壓機生產產量處于地位。
國產液壓機在國內的*超過90% ,出口產品的產值占總產值的比例很少,不到5% ,只有少數企業的產品具備出口條件, 大多出口到第三世界國家。國內進口的液壓機多為一些液壓機,大部分為口本產品,歐美的產品較少。
(2)在產品的技術水平上,國內液壓機單機的技術水平達到了中等或較先進水平。一些液壓機生產企業通過技術引進或與國內外同行業的合作,技術發展很快。但在一些技術含量較高的液壓機中,某些關鍵技術,如液壓和電控部分,還要通過與國內外的企業或研究單位合作, 的液壓元件和電控
元件還主要依靠進口。目前,國內液壓機產品還是以單機或單機組成的無關聯的生產線為主, 主要還是靠人工上下料。帶自動上下料的液壓機臺數還不足3% ,由多臺機器組成的自動線基本上還處于起步階段。從產品分布上看,低檔的液壓機主要集中在小噸位上,其臺數占有量超過總數的70% ,但產值不超過30% ,一般為小噸位的p_q柱或單柱液壓機。具有一定技術含量的中檔框架液壓機的產值超過5O% 。用于特殊場合的在控制上比較先進的產品產值占有率約在15%左右,這類液壓機一般采用先進的電液比例技術,來提高和達到一定的特殊功能。
(3)在質量水平上,隨著用戶對產品質量要求的不斷提高, 國內各液壓機生產企業越來越重視產品的質量問題。由于國內液壓機的技術zui早是從前蘇聯引進和吸收的, 國內生產的液壓機在剛度和強度上遠遠優于日本及韓國的產品,與歐美的產品相當。和國外產品比較, 我國的產品在質量方面還存在以下不足: 在可靠性方面,故障率還比較大,主要集中在液壓系統方面, 多是因為液壓和電器元件的可靠性低引起的;② 漏油問題在國產液壓機中較為普遍;③ 關鍵件的加工質量還需提高;④ 在外觀和美學方面和國外公司的產品比較還有一定的差距??傮w上講, 國產液壓機在質量上和國外一些較公司
的產品還有一定的差距, 但隨著國內制造商對質量的不斷重視和管理水平的提高, 國產液壓機的質量
會接近和趕上水平。
6 國內液壓機行業發展中尚需加強的方面國內液壓機技術及生產能力已逐漸趨于成熟,在國內的*達到90% ,并已經開始向一些發達國家出口。但液壓機行業在今后的發展中,仍需努力,特別要做好以下幾點:(1)加強企業的技術研發能力,提升新產品的開發能力。機床行業的競爭在很大程度上取決于產品的技術含量, 中國的液壓機行業要想占領世界的中市場, 首先必須在技術上達到較先進的水平。國內應設立專門的液壓機研究機構及人員,以提高液壓機的綜合技術水平。
(2)加強企業間的聯合,把主機生產企業、自動送料企業、研究院所聯合起來,發揮各自的優勢,共同開發和承擔成套的生產自動線項目, 解決相互關聯的技術。
(3)提高產品質量,提供高可靠性的產品。在液壓系統的可靠性、安裝質量、加T 質量、漏油問題、液壓油的清潔問題上進行改進,以適應自動線、流水線的生產。
7 結束語
中國液壓機行業經過半個世紀的發展, 在技術及生產上已經基本成熟, 其國內*是其他機床所不能比擬的。但和圈際發達國家的專業液壓機制造公司如米勒萬家頓、舒勒、川崎油工相比,尚有較大的差距。雖然我們的產量很大,但我們的價格卻只有它們的1/4~1/lO。要縮小這種差距,參與競爭,把液壓機打人市場,不能僅僅依靠價格的優勢, 必須把產品的技術含量和質量放在*位,這才是中國液壓機行業的根本目標。
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