1、国内多连杆机械压力机发展历程与多连杆压力机软件付先生2016-5-21国内企事业单位及科研机构关于多连杆压力机的研究开始于20世纪70年代末80年代初。1980年，济南二机开始引进美国VERSON公司压力机技术，是国内最早引进国外技术的企业，同时也是锻压界的领头羊，通过10年的技术引进合作，从19912000年10年间向国内及世界各地提供了1000余台重型压力机，在重型冲压装备领域，济南二机市场占有率达到70%80%，其压力机的发展代表了国内市场的技术水平。齐二机床从1989年引进日本小松公司压力机技术，已经成功开发了各种单点、双点、四点及单、双动闭式压力机，在重型冲压装备领域市场占有率国内第
2、二，已向全国各大汽车制造厂提供各种规格机械压力机达300多台。中国一重于1987年引进了日本小松制作所的600吨四点单动，1300吨四点双动机械压力机的全套图纸，开发了小松压力机各种单、双动，单点、双点、四点等系列产品。数控多连杆机械压力机是锻压装备领域的一种高性能机械压力机。研制这种高端装备离不开多连杆压力机软件。产品的交货期极大地影响着订货合同的签订的成败，新产品的设计周期在产品的交货期中占有相当一部分份额，提高设计质量和减少设计周期是各企业追求的目标，不仅能提高设计质量、降低设计费用，而且提高了企业盈利能力。目前，国内关于压力机多连杆机构的研究还不够成熟，研制一种新型号多连杆压力机需要数
3、月的时间，先进的计算方法能极大地降低设计时间，PressMachineX软件能让压力机多连杆机构的设计所需的时间降低到最低限度。1.济南二机压力机发展历程1964年，济南二机研制成功JA84-2000A型2000吨精压机。1966年，济南二机J36-630型630吨闭式双点压力机试制成功。该压力机的结构比较紧凑,机器性能良好, 主要技术参数、几何精度等基本满足设计要求, 用户表示满意。特别是离合/制动器性能良好。单次行程以6次/分开动四小时后,摩擦片温度最高仅为75C,远低于允许温度150C【1】。1971年，济南二机J2-010D型315吨闭式双点压力机试制成功。1977年济南二机和山东工学
4、院共同设计J2-17D型卧式专用压力机，该机由济南二机制造。与一般曲柄压力机相比，采用六连杆机构，在同样的行程和滑块行程次数的情况下,使滑块在工作行程时保持较低的均匀速度。通过改变滑块连杆与四杆机构连接点的位置和各杆件的相对尺寸,就能获得最适于工艺要求的滑块运动性能曲线。对于板料不变薄拉伸和金属变薄拉伸工艺,均要求在工艺过程中有较低的均匀速度,借以提高零件的工艺性。由于工作行程滑块速度均匀且较低,减少了凸模接触板料时的冲击,可提高模具寿命。根据对J2-17D拉伸压力机的实测,动负荷(实测)较静负荷(在材料试验机上测得)增加15万、20万(在滑块工作行程速度为30毫米/秒的条件下),比较其它机构
5、该动负荷小。J2-17D拉伸压力机在试冲时,滑块在工作中工作平稳,冲击与噪音较小【2】。1980年，济南二机全面引进美国VERSON公司压力机技术，采用技术培训和联合设计的方式以35万美元(约合2015年人民币30006000万元)的价格引进了VERSON公司60多年发展所取得的全套技术资料和10年合作期限内的技术发展新成果。通过这次成功合作，济南二机在国内率先掌握并应用了国际上先进的多连杆传动技术、全功能PLC控制等多项关键技术，从而使其产品在结构、精度、性能、寿命等方面迅速达到国际先进水平。济南二机先后派出150人次到国外进行了技术培训和联合设计。每次出国培训前，总是结合本厂的设计、制造现
6、状、提出要解决的问题，做到有备而往。同时要求对方提出培训内容、编写培训教材。培训期间，要求对方对每类产品的专题布局、机构性能特点、计算方法作全面介绍，对设计思想、设计程序、标准化要求、产品档案管理也予以详细介绍。中国一汽换型调整期间(19791988年)，急需2台机械压力机，这两台吨位大、技术复杂、质量要求高、济南二机派出了9名机械和电器设计工程师赴美，与美国专家共同设计。虽然整机由美方负责，但赴美工程师学到了对方的设计程序和设计方法。这两台中美联合设计、济南二机独立制造的大型压力机，填补了国内产品空白。中国一汽感到非常满意，随后又陆续订购了85台大型设备，其中包括装备奥迪轿车冲压线的高水平压
7、力机。进入九十年代，济南二机与法国BMO公司合作研发生产数控龙门加工中心，与美国ISI机器人公司合作生产压力机自动化系统。除了与VERSON公司合作时交了35万美元的学费外，与其他国外公司合作都是不交学费的。与济南二机合作的公司都是世界一流的大公司，有很强的技术和制造能力，但同时也有制造成本高、急于开拓国外市场却又苦于售后服务力所不及等自身弱项(VERSON公司已于2003年左右倒闭)，济南二机恰好弥补了这些公司的不足，拥有国内市场占有率最高、有健全的服务网络、低得多的制造成本。因此济南二机怎能以联合设计、利益共享的方式使自身尽量少花钱，又能把技术学到手【3】。1982年，济南二机J39-10
8、00闭式四点单动机械压力机研制成功【4】。1981-1985年间，济二机先后向第一汽车制造厂提供36台机械压力机。1983年首批研制了4台S2-150和2台S2-400，其中S2-150全部返销美国。1985年先后研制8种“合同”产品均达到了维尔森（Verson）公司的质量标准。1986年，济南二机通过引进吸收VERSON公司技术,自主研发DE4-800-500-3750-2200MB型闭式四点双动机械压力机获得成功【5】【6】。1988年，济南二机研制成功J47-600/1000闭式四点双动10000kN拉伸机械压力机。1990年，济南二机为上海大众汽车公司提供的两条冲压生产线投入生产，使桑
9、塔纳轿车冲压件全部实现国产化。维尔森产品技术属于世界先进水平，但也有不足之处。如曲柄连杆处不具有导柱套结构、滑块连接器为锥齿轮结构、双动压力机内滑块不是独立导向架。济二机通过用户调查，进行改进对S1-1250、S1-1600、TS2-250等引进产品采用了导柱导套，用蜗轮连接器取代了伞齿轮连接器，受到用户好评。之后在J47-1000吨四点双动压力机上采用了多连杆传动系统、内外滑块独立导向、带远程系统的全功能PC控制等新结构、新技术。到上世纪80年代中期160-800吨单、双四点机械压力机通用化程度达到85%以上。到上实际90年代初的二次开发产品已经达到20种、105台。1991年至1995年企
10、业产值从1.8亿元上升到4亿元，5年翻了一番多。八十年代,济南二机在引进了美国维尔森技术后,为尽快掌握和应用其先进技术,强化产品开发系统,提高自我创新能力,二机床厂投资200万美元,引进国外先进的计算机设备,很快完成自己的计算机辅助设计CAD系统的开发,为提高产品的设计水平和质量发挥了重要作用。1993年,他们又投资80多万美元,使计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺(CAPP)以及计算机辅助制造(CAM)等集成系统更加完善【7】。1991年，济南二机为一汽“奥迪”冲压线研制成功的J47-1250/2000型闭式四点双动拉伸压力机,内外滑块的公称力分别为1250kN和7500kN,行程次数
11、14min-1,最大拉伸深度300mm。机器采用了各种先进结构: 内外滑块的多连杆传动、连杆的导套导柱结构、小惯量气动块式摩擦离合器一制动器、内外滑块独立导向、内滑块的气控液压保护装 。外滑块采用由四个增压器组成的压力补偿系统,不仅可以分别调节四点压边力,还可保证工作过程中压边力恒定, 同时任一点的超程都将导致滑块立即停止。T形移动工作台(采用两组气动马达驱动)与内外滑块上的模具快速夹紧器配合使用大大缩短换模时间。2000kN气垫带有滞后锁紧机构。压机还采用气动飞轮制动器、微速调节装置、滑块扭矩保险联接器、安全栓、双阀控制、光电保护、安全栅栏、双手按钮、稀油润滑系统以及油压和供油次数的检测系统
12、和连杆轴承温度检测系统等。控制系统则是在美国A-B公司可编程控制器的基础上自行开发的带远程系统的PLC系统,并有电子凸轮开关、操作OK监视器、内外滑块吨位仪、轴温检测系统、润滑参数监控、加工件计数、故障诊断、LED与CRT显示等功能,有某些“智能”判断能力【8】。在大重型机械压力机的技术开发方面,90 年代以来取得显著的成绩, 大体上已掌握国外80年代的机械压力机制造技术。1995年，济南二机为重庆长安汽车有限公司提供的汽车冲压线中首次配备自动化机械手上下料系统，结束了中国不能制造和没有全自动汽车冲压线的历史。济南二机“六五”(19811985年)期间就开始有计划地技术改造，“八五”(1991
13、1995年)技改投资近3亿元。济南二机采取措施强化设计开发手段，是机床行业少数行业几家拥有超小型计算机的企业之一，是最早应用计算机辅助设计的企业之一。到“八五”期间系统开发了多连杆机构CAD优化设计，该软件也广泛应用于单、双动压力机，适用于四杆、八杆和六杆结构形式。在为长安机器厂提供的冲压生产线中应用CAD设计，解决了传统手工计算难以完成的八杆机构设计，缩短方案设计周期3个月。到上世纪90年代中期建立了次超小型机为主的终端网络系统，建立了工程数据库，对生产过程实现了计算机辅助管理。如今济二机应用计算机网络技术，实施准时化制造，及时为用户提供“交钥匙”全程服务。自1997年起，与日本小松公司合作
14、，济南二机为美国通用汽车公司泰国总装中心提供了一条高水平压力机生产线，开创国产重型锻压装备成线出口的先河。济南二机与国外合作伙伴合作为美国通用汽车公司先后提供7条大型压力机生产线。2001年又在国内率先将拥有自主知识产权的2000顿多连杆压力机LS4-2000打入美国市场。“911”事件爆发后不久，美国MTD公司与济南二机又签订了一台技术更为复杂的LS4-2000A多连杆多工位压力机的订货合同【9】。1997年济南二机获得奇瑞公司一期工程1.7亿元的冲压设备订货合同。1998年，济南二机又通过合作联合为上海通用汽车公司提供了一条2000吨冲压生产线，被专家和用户誉为当时国际机床行业的经典合作项
15、目。之后双方又多次联手，先后为用户提供了数条高水平的大型冲压生产线和多台大型多工位压力机。2004年，济南二机向广州本田提供了1000吨压力机。2005年1月24日，济南二机向世界一级冲压商美国德纳（DANA）公司出口5000吨大型多工位压力机的供货合同，经过集团公司上下的共同努力，在短短半年左右的时间里，完成了这台具有国际先进水平、拥有完全自主知识产权的产品的设计、制造工作，经DANA公司专家验收和满负荷试运行，8月中旬正式拆车发往美国。该大型多工位压力机由两台LS4B-2500型2500美吨闭式四点多连杆压力机双机联动组成。2006年1月10日，济南二机为广州本田汽车有限公司提供1600吨
16、冲压线，该冲压线由1台LS41600G多连杆压力机和3台JF391000B压力机组成。经过用户认真检测，顺利通过验收。此次验收的LS41600G压力机是济南二机于2005年签约为广本提供的压力机冲压生产线的打头产品，也是日本本田汽车公司在全球所属企业中采用的第一台非日本制造打头的多连杆压力机。组成本条冲压线的其余三台JF391000B已于2005年11月份通过广本预验收，现已打箱入库。验收会上，压力机的制造单位济南二机床相关人员介绍了产品生产制造和内部验收情况。广本公司用自行携带的仪器，对LS4-1600G的行程曲线等性能指标进行检验。广本公司验收组专家宣读了广本公司出具的“1600吨压力机出
17、厂验收情况报告”，认为压力机行程曲线等关键指标与合同要求完全相符，各项精度及动作负荷实验符合广本要求。2006年3月，济南二机出口美国ODM公司的LS4B1500多连杆压力机验收成功。仅用8个月时间便完成了这台具备国际水平的压力机的研制和生产任务。2006年8月11日，济南二机为泰国萨密特（Summit）公司提供的3200吨大型冲压生产线在济南通过专家鉴定和用户验收。这是由济南二机床独立承担的具有完全自主知识产权、自主研发、自主制造、自主品牌的重大技术装备出口并实施“交钥匙”工程项目。该项目的成功实施标志着中国真正实现了具有完全自主知识产权和自主品牌成线重型锻压设备的出口，中国成线重型锻压设备
18、的自主研发、制造能力达到了世界先进水平。整线应用了具有自主知识产权的压力机八连杆设计制造核心技术、多连杆精度优化补偿专利技术，联网全自动模具快速更换技术、矢量交流变频调速主驱动技术、多点液压过载保护卸荷控制技术，应用了ETHERNET网络技术，与生产管理网连接，实时监控设备状态，具有远程通讯和远程故障诊断功能，达到了国际控制安全标准；体现了现代汽车行业快速、高精度、高生产率的要求，整线支持比机械手、机器人更高生产率的快速送料系统，每分钟可生产10至14个轿车大型覆盖件。2006年12月22日，济南二机为奇瑞汽车有限公司提供价值3亿元的2500吨大型多工位机械压力机及六条重型冲压生产线购销合同签
19、字仪式在济南举行，这是迄今为止中国机床企业在汽车领域单笔合同金额最大的订单。2500吨多工位压力机应用了具有良好运行特性曲线的六连杆技术、主电机自动补偿连线技术、软制动控制技术、滑块卸荷阀背压自动调整技术，具有完善的自动监控系统和良好的人机操作界面，技术指标和性能均达到当今国际先进水平，其六连杆运行特性较国外同类产品，具有高精度、高效率、高度自动化、高度柔性化等优点，适用于大型覆盖件的拉伸、成型、弯曲、冲裁等，是汽车、航空、电子、家电等领域、特别是高档轿车工业极其重要的冲压设备，能较好地满足大型拉伸件高质量、高效率成型要求。目前，多工位冲压工艺及装备在国外汽车生产领域已经得到较广泛的应用，国内
20、只有个别企业采用了较小规格的进口产品，可以说，该项工艺及装备的应用在国内尚处于起步阶段。奇瑞汽车订购的2500吨大型多工位压力机，不仅规格参数居国内之首，也将是国产大型多工位压力机在汽车覆盖件生产领域的首次应用。此前，济南二机床与奇瑞汽车有着近十年的良好合作，已累计为奇瑞汽车提供了19条冲压线、121台压力机设备及一条国际先进水平的全自动开卷落料线。2006年，济南二机LS4B-2500型2500美吨闭式四点多连杆压力机，S4-1000型1000美吨闭式四点冲裁压力机研制成功。2007年11月，由济南二机研制的、拥有完全自主知识产权的国内首条配备数控液压拉伸气垫的冲压生产线即将在上汽汽车制造有
21、限公司投入生产。两条冲压生产线共由9台压力机组成，其中两条线的打头产品LS4-1600H和LS4-2000A均配备数控液压拉伸气垫。数控液压拉伸气垫技术储备已于2005年初步完成。2007年7月25日，济南二机出口德纳（DANA）澳大利亚公司1000吨多工位压力机顺利通过用户预验收。S4-1000压力机是一台大台面多工位压力机。2007年11月，济南二机为沈阳华晨金杯汽车有限公司提供的拥有完全自主知识产权的PLS4-64000千牛全自动重型高速送料冲压生产线研制完成。该高速冲压线由一台LS4-2400B闭式四点多连杆数控压力机和四台销轴式1000吨压力机组成，这是我国自行研制生产的第一条全自动
22、重型高速送料冲压生产线,打破了国外企业在该领域的技术垄断。在5000mm2600mm的大台面上可实现12次/分的生产节拍，比普通自动化冲压线提高效率50%。这条冲压线配备了世界先进的数控液压拉伸垫，且吨位达600吨，可大大提高拉伸件的质量。该项目将用于沈阳华晨金杯的宝马汽车、中华汽车大型覆盖件的生产。同年研制成功的产品还有LS4-2000H闭式四点多连杆数控拉伸压力机，ES2-300型3000千牛闭式双点压力机、压力机机器人自动化送料线。2008年12月31日，济南二机11种新产品通过了省级鉴定。经专家委员会鉴定，其中8种产品达到国际先进水平，2种产品填补国内空白，1种达到国内领先水平。这些新
23、产品均是山东省技术创新计划项目，分别是：S1-2500型25000千牛闭式单点压力机、LS4-2000L型20000千牛数控闭式四点多杆单动拉伸压力机、LS4-2400E型24000千牛数控闭式四点多连杆单动拉伸压力机、LS4A-1200A型12000千牛数控闭式四点多杆单动拉伸压力机。2009年4月19日，济南二机与比亚迪股份有限公司达成暨16条冲压线、开卷线，近百台大型设备的购销合同，价值近4亿元人民币。这是继2008年7月和2009年2月比亚迪在半年时间内接连与济南二机签订了二批大宗供货合同之后第三次与济南二机的购销合同。2009年7月23日，济南二机与比亚迪股份有限公司再次签订了200
24、0吨、1600吨等6条大型冲压线供货合同。2009年9月，济南二机为广汽乘用车有限公司生产的2000吨压力机生产线顺利通过用户出厂验收。2009年9月2日，由济南二机承担的国家科技支撑计划项目“全自动快速柔性冲压生产线的开发研制”通过国家级验收。这条全自动快速柔性冲压生产线，是为上汽通用五菱青岛汽车分公司提供的。生产线集成整线快速送料技术，采用了大吨位、长行程八连杆驱动技术、压力机多点卸荷技术、全线联动全自动换模技术等一系列当今国际先进水平技术，具有柔性、高效、智能的突出特点，每分钟可生产12个轿车大型覆盖件，全线全自动换模时间不到5分钟；压力机制造精度比现行国家标准提高了20%；拆垛、送料、
25、成型、码垛全部实现自动化，并能实现远程通讯、故障诊断；集机、电、仪、计算机控制于一体，采用人机对话、自动调整、模具识别、连网过程监控等技术，通过编程将50多个动作或顺序、或并行、或交叉自动进行，自动实现全线模具更换的全部过程。这条生产线自2008年5月份投入使用以来，一直在连续24小时高效运转，具有效率高、冲压工件质量好、设备故障率低等显著特点。据上汽通用五菱青岛汽车分公司冲压车间经理沈云啸介绍：该生产线冲压出的工件质量非常好，效率很高，曾经创下一个班次8小时生产3850件的高效率，为实现公司新车型年产30万辆的目标，起到了决定性的保证作用，立下汗马功劳。汽车行业是机床行业最大的客户群，占到世
26、界机床销售额的50%。然而，一项针对2008年中国汽车四大工艺装备现状的调查报告表明，在为汽车企业提供的六大类机床中，有80%依赖进口，唯有冲压工艺装备是国产设备占据主导地位，其中，济南二机床提供的冲压装备市场占有率达80%。2009年12月，济南二机承担的本年度山东省技术创新计划项目LS2-1000数控闭式双点多连杆压力机，LS4-2250A 数控闭式四点多连杆压力机等28项新产品已分批全部通过了鉴定验收。2010年，济南二机为东方电气集团东方电机有限公司提供4000千牛全自动高速精密硅钢片落料生产线。又一台国内首台首套设备在济南二机诞生。是中国电机行业使用的第一条国产硅钢片自动化冲压线。2
27、010年8月，济南二机承担的济南市科技重大专项“汽车工业所需高速、重型、精密复合全自动冲压生产线”项目通过验收，该产品利用参数优化、仿真模拟、精度补偿等技术方法，对超长行程八连杆技术进行了系统研究，实现了优化的拉伸曲线，有效提高了覆盖件的拉伸质量。一致认为，该项目研究与实施是成功的，经济及社会效益显著，主要技术指标达到国际同类产品先进水平。2011年3月，济南二机赢得了为通用汽车印度公司提供5250吨全自动机器人送料冲压生产线的订货合同。这是国内自主知识产权的重型冲压生产线，此前已相继赢得了上汽通用五菱在柳州和青岛分公司的六条全自动大型冲压线订货合同。其中，2009年9月交付通用五菱青岛汽车分
28、公司使用的单臂送料全自动快速冲压生产线，在关键核心技术上实现了众多突破，集成了国际先进的快速送料、大吨位长行程八连杆驱动、压力机多点卸荷、全自动换模等新技术，每分钟可生产12个轿车大型覆盖件，全线全自动换模时间不到5分钟，以其先进的技术优势和应用成果入选“国家科技支撑计划”。2010年4月，对济南二机来说又迎来了一个新的历史时刻。为上海通用烟台东岳汽车开发研制的42000kN全自动双臂快速送料冲压线正式投入试运行，其技术水平再次攀升，冲压次数由12件/分提高到15件/分，快速送料系统应用实现由单臂到双臂，运行模式由断续运行到连续运行。同时采用了打破国外垄断的数控液压拉伸垫技术，是目前国内汽车行
29、业应用的功能最全、性能和标准最高的冲压生产线。42000kN大型全自动冲压生产线自2010年3月正式投入使用以来，日生产能力达一万件以上，为通用东岳基地100万辆生产目标的实现起到了关键作用。这一项目的研制成功，打破了国外企业在国内高端汽车市场的垄断地位。在产品门类上，实现了从单台主机到冲压线、多工位、级进模、落料线等整线设备的延伸；在技术发展上，实现了从消化吸收引进到完全自主创新，与国际最新技术发展保持同步的跨越；在产品研制上，实现了从人工上下料、机械手上下料、机器人送料冲压线，到全自动单臂、双臂快速线等成套集成制造的突破；在服务水平上，实现了从单台主机“量体裁衣”到成线“交钥匙”服务，再到
30、项目“总承包”的提升；在市场拓展上，实现了从装备自主品牌汽车企业，连续服务日、美、德系合资汽车公司，到装备世界冲压配套商、国际汽车巨头整车工厂的飞跃。2011年5月18日，济南二机床集团公司承担的“高档数控机床与基础制造装备”优先启动的科技重大专项“大型快速高效数控全自动冲压生产线”和“数控大型多工位压力机”在烟台同时通过国家验收。这两个项目均是汽车行业急需的关键高端冲压装备，其在用户的稳定可靠运行和通过验收，标志着我国冲压装备制造技术水平完全达到了国际先进水平。大型快速高效数控全自动冲压生产线主要用于汽车大型覆盖件的生产。济南二机床依托为奇瑞汽车提供的64000kN单臂送料冲压生产线，和为上
31、海通用烟台汽车提供的42000kN双臂送料冲压生产线，全方位、多角度地开展“大型快速高效数控全自动冲压生产线”课题研究，掌握了大型覆盖件高速成形冲压生产线11项关键核心技术及集成制造技术，形成14项专利，并经受住了大批量、高效率连续生产的考验，产品技术达到国际同类产品先进水平，部分性能指标优于德国、日本等同行业企业同类产品。其中为上海通用烟台汽车提供的42000kN双臂送料冲压生产线每分钟可冲压15件大型汽车覆盖件，开创大型汽车覆盖件冲压生产新纪录，而且换模速度快，满足了多车型、多种零件共线生产的需求，是目前国内使用的最高水平的汽车冲压生产线。这一项目被工信部确定为国家重大专项十大重点示范项目
32、。大型多工位压力机主要用于大批量内外饰冲压件的生产。作为锻压行业排头兵，济二是国内最早掌握大型多工位压力机技术、最早将产品推向国内外市场的企业。此前，济南二机床研制的第一代2000T、2500T、5000T大型多工位压力机先后出口到美国、墨西哥、澳大利亚。此次承担的“大型多工位压力机”课题中，在总结前期开发制造经验的基础上，研发了两台25000kN大型多工位压力机及其配套设备，完成了多连杆参数化设计、抗偏载高强度齿轮传动机构设计、实体建模受力分析、全自动换模、重载机械失效与分析、远程通讯与异地监控、模具干涉分析、三座标伺服送料与主机同步运动控制等12项关键技术的研究与验证，取得5项专利技术，可
33、实现冲压件的高速、高精度、全自动生产，生产效率提高3-4倍，节能达50%以上，节省生产面积40%以上，显著降低了综合投资成本。2012年3月14日，济南二机床为上海通用东岳汽车有限公司提供的又一条大型双臂快速冲压生产线（简称5号线）投入试生产。早在2010年4月，济二就为通用东岳提供了当时国内最高水平的大型双臂快速冲压线（简称4号线），在行业内外引起良好反响。5号冲压线项目代表了当今国际最先进的冲压技术，整线换模时间为3分钟，每分钟最高生产15冲次，整线运行时，滑块采用连续运行模式，由于减少了离合自动器的动作，整线比传统压力机线节能15%，在设备的零部件质量、整线性能方面比4号线有了明显改进。
34、2012年11月，济南二机床研制成功国内首台25000KN大型伺服压力机。数控模垫开发设计、设备故障自诊断及远程监控等关键技术上均取得了重要突破，整机能够在冲压过程中实现运行速度和成形力的无级调节，满足未来汽车制造发展新工艺、新材料的需要。2012年12月，长安福特汽车杭州新建工厂两条全自动双臂高速冲压线项目启动仪式在济南二机举行。继福特汽车美国KCAP（堪萨斯）和DSP（底特律）两大生产基地之后，长安福特杭州工厂成为福特汽车第三个选购济二冲压装备的整车制造基地。两条双臂高速全自动冲压线项目包括9台大型多连杆压力机，冲压生产节拍为每分钟15次，各项技术性能均代表了当今国际最先进水平，将于201
35、4年9月之前交付用户使用，用于生产福特最新高档车型。济南二机与长安汽车集团的合作更是有着悠久历史，从1991年开始，已经累计为长安汽车集团所属的重庆长安、长安铃木、北京长安、河北长安等生产基地提供了23条冲压生产线。2012年12月28日，济南二机承担的2011-2012年山东省技术创新计划项目“PLS4-6000-5000-2700单臂同步快速送料线的开发研制”等12种新产品通过了省级鉴定验收。2013年4月，广州汽车集团乘用车有限公司订购济南二机一条6000吨伺服压力机冲压线，该条冲压线是首条国产伺服压力机冲压生产线（配备ABB七轴机器人送料系统）。这一项目的签订，打破了长期以来国外产品的
36、垄断局面，对济二今后进一步开拓高端伺服压力机市场奠定了基础。2013年5月14日，东风雷诺汽车有限公司订购济二的2400吨高速线。2013年5月24日，济南二机床为福特汽车堪萨斯工厂提供的冲压线项目顺利通过终验收，正式投产使用。该冲压生产线自2012年7月开始在美国安装，今年1月安装调试完毕后开始试生产。福特堪萨斯项目是一条双臂全自动快速冲压线，由1台2500吨、1台1600吨和2台1000吨多连杆压力机，以及双臂送料系统、拆垛机、清洗机、涂油机等设备组成，应用了数控液压拉伸垫、同步控制、全自动换模、整线防护等多项关键技术，生产节拍每分钟15次，全自动换模时间3分钟，是代表目前世界最先进水平的
37、冲压生产线。2013年7月，济南二机再拿福特订单，召开“福特汽车冲压线项目启动会”。继2011年囊括福特汽车美国本土两个工厂，全部5条大型冲压生产线订单之后，济二再次赢得福特汽车美国本土又一工厂大型冲压线项目。此次济二为福特提供的冲压项目由4台大型多连杆压力机以及双臂送料系统、拆垛机、清洗机、涂油机等自动化设备组成，采用了多连杆、数控液压拉伸垫、同步控制、全自动换模、整线防护等多项关键技术，每分钟最高可冲压15个大型汽车覆盖件（是普通自动线的2-3倍），全自动更换模具时间仅需2.8分钟（是普通自动线的三分之一），代表了目前世界最先进的技术水平。2013年10月17日，山东省技术创新项目省级鉴定
38、验收会在集团公司召开。集团公司承担的2012-2013省技术创新项目“S4C-800型8000千牛数控落料压力机”等7种新产品通过了省级鉴定验收。2015年10月9日上午，济南二机床为一汽-大众华东基地提供8100吨高速智能冲压线项目签约仪式，在青岛即墨汽车产业新城举行。济南二机床与一汽-大众强强联合，以国产大型智能装备满足中国汽车工业高端需求，协力推进民族装备和汽车工业发展，共同打造中国制造“升级版”。此次签约的8100吨大型智能冲压生产线是国内整线吨位最大、工序最多的冲压线。整线生产节拍达到15次/分钟，采用同步控制、全自动换模、智能控制等关键技术，是代表当今国际最先进水平的大型成套冲压装
39、备。2.齐二机床压力机发展历程“七五”、和“八五”期间，齐二机床通过引进技术，台作生产和样机测绘等多种方式大力开发新产品，先后投60多万美元购入德国、美国、日本等国家知名公司的先进设备和制造技术，迅速提高了产品水平、工艺水平、管理水平，使生产能力有了巨大的飞跃。1989年，引进口本小松公司400吨和800吨两种规格机械压力机，通过技术消化吸收，仅用10个月就研制成功。1993年初,和德国埃尔福特公司合作生产数控多连杆压力机中。在德国Wolfsburg大众汽车公司的“长春-汽大众国际招标会议”中,齐二机床与德国爱尔福特成形技术公司(UmformtechnikERFURTGmbH)中标,以合作生产
40、的方式承接了由PE4-HH-6002TS及PD4-HH-500/6002TS组成的两条生产线共12 台的供货任务。总售价已超过亿元。齐二机床与德国爱尔福特公司合作承接一汽的两条冲压线(含8000/6000kN双动四点压力机和6000kN单动四点压力机两种高水平的多连杆机械压力机)的制造任务。1994年9月两种型号已通过国家鉴定。两种压力机的主传动均采用偏心齿轮带动多连杆系统。双动压力机的内外滑块均采用四角八面直角导轨；滑块每个压力点均设有液压过载保护装置,当压力超载10%时，内外滑块都将停止运动。滑块内部设有气垫式上顶料装置。底座气垫可实现:无闭锁跟随推出：滑块升高时,气垫跟随滑块升高(无控制
41、)。闭锁延迟推出:气垫在最低位置处闭锁,然后以一可调延迟量跟随滑块升高。闭锁、回拉、延迟推出:气垫在最低位置时回拉一段距离,经闭锁,以一可调延迟量跟随滑块升高。压机采用西门子公司的SIMATICS5155U型全功能PLC系统对主电机,润滑系统,移动工作台,封闭高度调节装置,上、下模夹持器,恒压保持装置等进行控制和监测。单双动压力机都在下死点前25mm处发挥公称力,空载行程次数(无级调速)820min-1【8】。齐二机床先后聘请了日方、德方的设计、工艺、机加、装配、板焊、检测等技术专家来厂工作。 进行技术培训。攻克了一些技术难关。为了进一步巩固和扩大出口市场。加速培训人才。工厂还向美国、德国、日
42、本派出工程技术人员。学习、培训、收集信息等。到目前为止，年轻一代技术人员专业知识提高很快。已部分担负起引进、开发高新技术、高科技产品的任务。1994年研制完成我国第一条重型数控多连杆压力机生产线。“八五”期间(19911995年)，齐二机床先后开发生产的大型曲柄连杆机械压力机和大型数控多连杆机械压力机，已经在一汽大众、二汽、天汽、柳汽、川汽等主要汽车生产厂提供了各种压力机70多台。齐二机床借助外力开发,走的是产品结构调整与新产品开发的捷径。通过样机测绘、合作生产、购买图纸、引进成套技术等方式开发了小松四百吨、六百吨、八百吨、一干二百五十吨闭式单点单动、双点单动、双点双动、四点单动、四点双动等2
43、3个品种的机械压力机和半自动换模步冲机，还有小轴承环生产线、滑枕式键铣加工中心等产品。在借助外力开发的过程中,二机床注意选择能够代表国际先进水平、国内急需的技术密集型产品进行引进和合作生产,先后引进制造了德国特龙夫公司数控步冲压力机、舒勒公司SA系列高速精密压力机、日本小松株式会社的曲柄连杆机械压力机、意大利茵塞公司的大型数控镬铣加工中心等产品, 这些产品填补了国内空白, 达到了国外八十年代的水平。今年, 这个厂又与德国阿尔夫特公司谈成合作生产多连杆式机械压力机项自。一九八六年以许可证方式引进的西德舒勒公司技术,开发了具有当代先进水平的SA20O高速精密压力机，已批量生产并返销德国,最近该产品
44、又在国际工程招标中中标【10】。2009年，齐二机床与德国汉克公司就数控多工位冲压生产线技术合作签定了正式协议。与哈尔滨工业大学、燕山大学合作研制具有世界前沿水平压力吨位为25000KN大型多工位压力机，并于2014年年底验收投产。3.各种机械压力机介绍单动机械压力机单动机械压力机按压下曲柄连杆个数可分为单点、双点和四点压力机，按传动型式可分为偏心式和多连杆压力机。点的多少和布置根据工作台面的大小而定，而工作台面的大小又根据模具尺寸确定。点越多，抗偏载能力强，越容易保证冲压零件的质量。四点压力机的动态精度比双点压力机好。八十年代生产的大型单动机械压力机中四点单动机械压力机所占比重很大。例如日本
45、小松制作所从1981年至1990年生产了单点单动机械压力机6台，生产了双点单动机械压力机6台(其中有3台是大梁压力机)，生产了四点单动机械压力机164台。单动机械压力机应用最广，数量最多，在其技术上的发展有相当大的代表性，其中各种新型的先进结构都可广泛的应用在其它机械压力机上。八十年代以后生产的单动机械压力机的总体特点是精度高、功能多、效率高、外形美、安全可靠。操作容易、维修简便、噪音低。其主要特点是：压力机机身均采用钢板焊接箱体结构，并进行了结构优化，刚性好，重量轻，外形美。采用了低惯量型的离合器和制动器，减少了能耗，降低了温升，延长了摩擦块的使用寿命。加长了导轨导向长度,设置了导柱导向装置
46、,提高了导向精度。有导柱装置的多用四面45斜导轨,无导柱装置的多用八面90平直导轨。提高行程次数且可调节。一般压力机行程次数可达20spm分。箱单件用高速,复杂件用低速。可实现快速换模,配有移动式工作台两个。滑块上装有模具快速松开、夹紧装置。有的压力机滑块上装有对模具施加预载的装置,致使每次换模调整时间缩短到10min。装有光电保护和安全栅门装置。电气控制系统中有防止再起动装置、漏电保护装置和各种安全联锁装置。离合器和制动器的协调采用安全双联阀控制。压力机装有可白动复位的液压超载保护装置。在压力机多处装置了安全断路插销和安全栓,以供维修时使用。能自动循环润滑, 降低压力机运行部位的温度,减少磨
47、损。装有监控装置,便于查看设备运行情况和寻找故障原因采用低噪音的电动机和液压泵,每个排气部位都装有消音器,有些压力机还装有减振装置,以降低压力机的噪音。在电气控制系统和气、液控制系统以及机械装置上都为单机自动化和单机联线自动化储备了功能, 为以后改造成自动生产线作了准备。钢板允许变形速度限制了大型机械压力机生产效率的提高。为了进一步提高生产效率就要通过改变压方机运动曲线来实现。其主要方法有两种:一种是采用双联离合器,另一种是采用多连杆机构,目的在于提高空行程速度。多年实践发现多连杆传动机构优越于双联离合器,所以多连杆传动机构广为压力机的设计者所采用。多连杆传动的单动机械压力机运动曲线工艺性好,
48、即作功时速度慢且近似匀速,回程时速度快,冲压出的零件质量好。与偏心传动的单动机械压力机相比,同一冲压速度前者可堤高行程次数即生产率约30%。多连杆传动机构功能曲线好,起始作功时就可达到公称压力的50%以上,可用来作较深的拉延。如日本铃木汽车厂许多冲压线的第一台压力机不是双动压力机而都是多连杆传动的单动机诚压力机,用以完成冲压件的拉伸。但是多连杆传动系统比偏心式传动系统复杂,设计制造难度大,造价也高。目前有以多连杆单动机械压力机取化双动机械压力机的趋势。八十年代后期西德SCHULER公司设计制造出一种液压拉伸垫装置安装在多连杆单动机械压力机上,其性能完全能达到双动机械压力机的拉伸效果。该液压拉伸
49、装置的四个角上各放置一个液压缸,每个液压缸的压力可单独在额定瓜力的25100%范围内调整。通过PC控制系统可使拉伸垫各点的压力在拉伸开始时由零逐步增至设定压力。这便消除了冲击现象,而且压力在任何位置都可以随意设定与换制。这样就能在拉伸即将结束时逐步减小压边力(这在双动压力机上也达不到。所以装有这种液压拉伸装置的单动压力机的拉伸工艺性比双动压力机的拉伸工艺性好,但耗能要比双动机械压力机大一些。【12】双动机械压力机双动机械压力机按压下曲柄连杆个数也分为单点、双点和四点(指内滑块点数,外滑块均为四点),按传动型式又可分偏心上传动、多连杆上传动和下传动3 种方式。点的多少和布置同单动机械压力机相同。双动机械压力机用于生产形状复杂的。型薄板拉伸件或薄筒形件。它由一套驱动装置驱动两套传动装置(内、外滑块)，而外滑块传动杆系统比较复杂, 使整台设备结构比单动机械压力机结构复杂得多。所以双动压力机的设计制造难度大, 设备价格也高于单动机械压力机。大型冲压生产线的第一台压力机一般均为双动机城压力机(上传动)。这在人工进出料生产线或半自动化生产线(人工进料,机械取料)上尚无甚影响,但在自动化生产线上却形成了许多不便。双动机械压力机同单动机械压力机相比,冲压件上下方向放置的位置正好相反。人工送料翻转一下就可以了,但在自动
