【精密五金制造】了解液压冲床性能提高工作效率

冲床的液压系统，该系统主要工作特点是高频、高速、高压。液压技术是机械设备中发展速度最快的技术之一。 冲床的滑块由液压缸驱动，用于液压工件的冲剪加工，可以实现滑块快 速下降冲剪下降快速上升停止的工作循环。 近年来，冲压液压机在提高行程次数的快速性技术、提高工作精度的主 动抗偏技术、改善工作特性和降低工作噪声的冲裁减震技术、降低安装功率 的节能混合传动技术以及多压力点同步技术和滑块位置与传送的数控调节技 术等方面进步很快，过去液压机与机械压力机对比中的缺点已经接近消失。 传统的冲压加工设备，在技术性能、加工质量保证和可靠性以及运转经济性 方面越来越不适应现代汽车工业大规模、大批量自动化生产的需求。 

液压冲床采用了自主研发的 双死循环伺服系统控制方式，人性化程度高、全程自动化、智能化且功能强，液压冲床，液压技术及其影响 液压技术作为实现现代传动与控制的关键基础技术之一，已成为工业机 械、工程建设机械及国际尖端产品不可缺少的重要技术基础。是它们向自动 化、高精度、高效率、高速度、小型化、轻量化方向发展的关键技术。工业发达国家都将液压工业列为竞争发展的行业，其发展速度远高于机械工业的发展速度。液压元件及其控制已发展成为综合的液压工程技术。 机械制造是为国民经济各部门和自身技术改造提供先进技术装备的工业部门。铸造、锻压、焊接、热处理、及切削等是机械制造工业获取毛坯、成形产品及提高零件机械性能的重要生产方法，在众多金属冷、热加工机器设 备中普遍使用液压技术，其中压力机和金属切削机床是应用液压技术较早较广的领域。 在车、铣、刨、磨、钻各类液压机床中，主要利用液压技术可在较宽范围内进行无级调速，具有良好的换向及换接性能，易于实现工作循环等优点， 完成工件及刀具的夹紧、控制进给速度和驱动主轴作业，尽管现代数控机床、 加工中心等先进制造设备中采用电伺服系统，但采用液压传动与控制仍然是 现代金属切削机床自动化的重要途径。

在锻造机、液压机、折弯机、剪切机 等压力加工设备中，主要利用液压传动传递力较大、便于压力调节控制和过 载保护的特点，进行下料、成形加工等作业。铸造、锻压、焊接、热处理等 机器设备的生产作业环境极为恶劣，温度高、粉尘多、湿度大、有腐蚀性气 体、振动噪声大。因此要求机器要有良好的适应性、可靠性和维护性。在造 型机及浇铸机、焊接机、淬火机等铸造、焊接及热处理机器设备中，主要利 用液压技术便于无级调速和远距离遥控作业等特点，进行造型及铸型输送与 浇铸、高温零件抓取等作业，以减轻劳动者劳动强度、避免和减少热辐射和 有害气体对人身的侵袭并提高生产率。

冲床液压系统 冲床的滑块由液压缸驱动，用于液压工件的冲剪加工，可以实现滑块快 速下降冲剪下降快速上升停止的工作循环。 1.2 液压传动的工作原理及其组成部分 液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的 塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农 业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土 木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、 升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 1.2.1 液压传动的工作原理 液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体 压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行 元件（液压缸或马达）把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实 现直线往复运动和回转运动。其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。 1.2.2 液压传动的组成 液压传动系统主要由下列5 部分组成： （1）动力元件，即液压泵，其职能是将原动机的机械能转换为液体的压 力动能（表现为压力、流量），其作用是为液压系统提供压力油，是系统的动 （2）执行元件，指液压缸或液压马达，其职能是将液压能转换为机械能而对外做功，液压缸可驱动工作机构实现往复直线运动（或摆动），液压马达 可完成回转运动。 （3）控制调节元件，指各种阀利用这些元件可以控制和调节液压系统中 液体的压力、流量和方向等，以保证执行元件能按照人们预期的要求进行工 （4）辅助元件，包括油箱、滤油器、管路及接头、冷却器、压力表等。它们的作用是提供必要的条件使系统正常工作并便于监测控制。 （5）工作介质，即传动液体，通常称液压油。液压系统就是通过工作介 质实现运动和动力传递的，另外液压油还可以对液压元件中相互运动的零件起润滑作用。

液压传动的优点 传动平稳在液压传动装置中，由于液压油液的压缩量非常小，在通常压力下可以 认为不可压缩，依靠油液的连续流动进行传动。油液有吸振能力，在油路中 还可以设置液压缓冲装置，因此不像机械机构因加工和装配误差会引起振动 扣撞击，使传动十分平稳，便于实现频繁的换向；因此它广泛地应用在要求 传动平稳的机械上，例如磨床几乎全都采用了液压传动。 质量轻体积小液压传动与机械、电力等传动方式相比，在输出同样功率的条件下，体 积和质量可以减少很多，因此惯性小、动作灵敏；这对液压仿形、液压自动 控制和要求减轻质量的机器来说，是特别重要的。例如我国生产的1m 挖掘机在采用液压传动后，比采用机械传动时的质量减轻了1t。 承载能力大液压传动易于获得很大的力和转矩，因此广泛用于压制机、隧道掘进机、 万吨轮船操舵机和万吨水压机等。 容易实现无级调速在液压传动中，调节液体的流量就可实现无级凋速，并且凋速范围很大， 可达2000:1，很容易获得极低的速度。 易于实现过载保护液压系统中采取了很多安全保护措施，能够自动防止过载，避免发生事 液压元件能够自动润滑由于采用液压油作为工作介质，使液压传动装置能自动润滑，因此元件 的使用寿命较长。 容易实现复杂的动作采用液压传动能获得各种复杂的机械动作，如仿形车床的液压仿形刀架、 数控铣床的液压工作台，可加工出不规则形状的零件。 简化机构哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文） 便于实现自动化液压系统中，液体的压力、流量和方向是非常容易控制的，再加上电气 装置的配合，很容易实现复杂的自动工作循环。目前，液压传动在组合机床 和自动线上应用得很普遍。

液压冲床---液压传动的缺点 液压元件制造精度要求高由于元件的技术要求高和装配比较困难，使用维护比较格。 实现定比传动困难液压传动是以液压油液为工作介质，在相对运动表面间不可避免的要 泄漏，同时油液也不是绝对不可压缩的。因此不宜应用在在传动比要求严格的场合，例如螺纹和齿轮加工机床的传动系统。 液压油液受温度的影响由于液压油的粘度随温度的改变而改变，故不宜在高温或低温的环境下工作。不适宜远距离输送动力由于采用油管传输压力油，压力损失较大，故不宜远距离输送动力。油中混入空气易影响工作性能油液中混入空气后，容易引起爬行、振动和噪声，使系统的工作性能受到影响。 发生故障不易检查和排除。1.4 液压技术的国内外研究现状分析 液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17 世纪帕斯卡提出的液体静 压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门 技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要 标志。第一个使用液压原理的是1795 年英国约瑟夫布拉曼（Joseph Braman， 1749-1814），在伦敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上， 诞生了世界上第一台水压机。