1、沖裁機(jī)床的發(fā)展1、 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1.1、沖壓設(shè)備的歷史背景沖壓技術(shù)是一種具有悠久歷史的加工方法和生產(chǎn)制造技術(shù)。根據(jù)文獻(xiàn)記載和考古文物證明我國(guó)古代的沖壓加工技術(shù)走在世界之前，對(duì)人類早期文明社會(huì)的進(jìn)步發(fā)揮了重要的作用，作出重要貢獻(xiàn)。利用沖壓機(jī)械和沖壓模具進(jìn)行的現(xiàn)代沖壓加工技術(shù)已近有二百年的發(fā)展歷史。1839年英國(guó)成立了schubler公司，這是早期頗具規(guī)模的、現(xiàn)今也是世界上最先進(jìn)的沖壓公司之一。從學(xué)科角度上看，到本世紀(jì)10年代，沖壓加工技術(shù)已經(jīng)從一種從屬于機(jī)械加工或壓力加工工藝的地位，發(fā)展成為了一門具有自己理論基礎(chǔ)的應(yīng)用技術(shù)科學(xué)。俄羅斯（從前蘇聯(lián)時(shí)期開始）就有各類沖壓技術(shù)學(xué)校。日本也有

2、沖壓工學(xué)之說。中國(guó)也有沖壓工藝學(xué)、薄板成形理論方面的教材及專著?？梢哉J(rèn)為這一學(xué)科現(xiàn)已形成了比較完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。到目前為止，各種不同的關(guān)于“未來沖壓廠”的話題正逐步趨于一致，這主要是出于資金費(fèi)用的考慮，希望有比目前性能更好的高性能的沖壓生產(chǎn)設(shè)備。這種沖壓生產(chǎn)線，今天已經(jīng)不僅用于汽車生產(chǎn)企業(yè)，而且在一些汽車部件供應(yīng)商的企業(yè)中也可見到。其中，更換沖壓設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品、增加產(chǎn)品品種已經(jīng)成為衡量沖壓設(shè)備的設(shè)計(jì)和集成能力是否出眾的重要因素。今天，對(duì)現(xiàn)有設(shè)備按照產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)改造并快速投入生產(chǎn)的要求比以往任何時(shí)候都更加緊迫。在這些技術(shù)工作過程中，一定范圍內(nèi)的“專用特種部件”是非常有好處的。在這些所謂的專用特

3、殊部件中，沖壓模具仍然是沖壓設(shè)備最重要的部件并且仍將決定著沖壓生產(chǎn)過程。1.2、國(guó)內(nèi)研究發(fā)展現(xiàn)狀日新月異的高新技術(shù)，帶動(dòng)新材料、新設(shè)計(jì)、新工藝不斷推陳出新，作為現(xiàn)代化機(jī)械中的沖孔機(jī)，也以不斷創(chuàng)新的先進(jìn)技術(shù)和全新的面貌出現(xiàn)在用戶面前。目前兩大品類（有孔、無孔）的沖孔機(jī)中，都采用了現(xiàn)代電子技術(shù)，如票據(jù)自動(dòng)沖孔機(jī)采用的票據(jù)打孔設(shè)備是采用plc控制伺服系統(tǒng)進(jìn)行票據(jù)自動(dòng)定位，具有定位精度高、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。目前，我國(guó)沖孔機(jī)市場(chǎng)也在向國(guó)際市場(chǎng)接軌，世界知名的辦公及工廠設(shè)備廠商如法國(guó)寶、彪馬、亞大力、美連、意必高、利寶等公司產(chǎn)品相繼進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)，歐美的、日本的及我國(guó)大陸、香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū)、臺(tái)

4、灣省產(chǎn)的沖孔機(jī)，各式各樣品種不斷推陳出新并展示于中國(guó)市場(chǎng)，使廣大用戶大開眼界，領(lǐng)略各種新潮風(fēng)格的產(chǎn)品。我國(guó)天鍛壓力機(jī)有限公司開發(fā)的“yt71s-25000千牛玻璃鋼制品數(shù)控液壓機(jī)成套裝備”，是2013年國(guó)家新產(chǎn)品計(jì)劃戰(zhàn)略性創(chuàng)新產(chǎn)品32項(xiàng)中惟一機(jī)床產(chǎn)品；“at型導(dǎo)軌液壓機(jī)數(shù)控生產(chǎn)線”，曾榮獲2013年中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)；“鈦電極制備數(shù)控液壓機(jī)生產(chǎn)線”，更是以國(guó)內(nèi)首創(chuàng)而成為中國(guó)液壓機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的代表之作。這些成線成套裝備所適用的成形工藝，或可為中國(guó)鍛壓裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來如下啟示： 第一，向“非金屬成形工藝”行業(yè)提供鍛壓裝備?，F(xiàn)代化大批量生產(chǎn)行業(yè)，不僅需要先進(jìn)的金屬成形工藝鍛壓裝備，也需要非金屬

5、成形工藝鍛壓裝備。天鍛研制的“yt71s-25000千牛玻璃鋼制品數(shù)控液壓機(jī)成套裝備”，在玻璃鋼復(fù)合材料模壓成形領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，已充分說明這一點(diǎn)?？墒?，我國(guó)鍛壓裝備制造領(lǐng)域的部分企業(yè)，至今還把為“金屬成形工藝”行業(yè)服務(wù)作為惟一選項(xiàng)，不關(guān)注“非金屬成形工藝”行業(yè)所需鍛壓裝備的開發(fā)。 第二，向“上游成形工藝”行業(yè)提供鍛壓裝備。多年來，我國(guó)鍛壓裝備制造業(yè)，已習(xí)慣于為形成金屬后的“金屬成形工藝”行業(yè)服務(wù)，很少關(guān)注“上游成形工藝”行業(yè)所需鍛壓裝備的開發(fā)。其實(shí)，作為現(xiàn)代大批量生產(chǎn)的材料工業(yè)、冶金工業(yè)，在金屬等材料形成的過程中，同樣需要先進(jìn)的材料成形工藝鍛壓裝備。在這方面，天鍛已有了成功的案例。他們研制的“

6、鈦電極制備數(shù)控液壓機(jī)生產(chǎn)線”，因能成功地將海綿鈦顆粒壓制成海綿塊，進(jìn)而煉成鈦錠，迅速走紅“上游成形工藝”行業(yè)。 第三，向先進(jìn)成形工藝提供完整工序的成套裝備。天鍛為高鐵道岔十幾個(gè)工序連續(xù)成形而研制的“at型導(dǎo)軌液壓機(jī)數(shù)控生產(chǎn)線”，成功地破解了高鐵道岔成形難題，為我國(guó)高鐵技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平做出重要貢獻(xiàn)。僅此一個(gè)事例足以說明，新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)同樣需要先進(jìn)的成形工藝，而先進(jìn)成形工藝更需要先進(jìn)的成套鍛壓裝備。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，沖壓模具也基本實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化，其中有代表性的是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(cad)、計(jì)算機(jī)輔助制造(cam)和計(jì)算機(jī)輔助工程(cae)。在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面。如今的國(guó)內(nèi)沖壓模具企業(yè)大部

7、分甩掉了傳統(tǒng)的繪圖板，摒棄了落后的手工繪圖方式。使用最多的是由美國(guó)autodesk公司出品的autocad軟件，有些企業(yè)還在autocad平臺(tái)上進(jìn)行了二次開發(fā)(加深圳某臺(tái)資公司在autocad r13基礎(chǔ)上進(jìn)行專項(xiàng)開發(fā)，形成了由十二塊模板組成的系列沖壓模具)，形成了具有自己特色的、針對(duì)性非常強(qiáng)的沖壓模cad軟件；也有許多企業(yè)使用國(guó)產(chǎn)的autocad產(chǎn)品(如開目cad、caxa等等)。在實(shí)際中，充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展模具設(shè)計(jì)、制造將會(huì)給企業(yè)帶來莫大益處。用戶對(duì)壓力機(jī)速度、精度、換模效率等方面不斷提高的要求，促進(jìn)了模具的發(fā)展。1.3、國(guó)外研究發(fā)展現(xiàn)狀全自動(dòng)打孔沖孔機(jī)中的自動(dòng)調(diào)整、打孔、成型、燈光指

8、示、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)排屑等，構(gòu)成了手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)化產(chǎn)品系統(tǒng)3；為了服務(wù)于不同用戶的需要，小到個(gè)人用的經(jīng)濟(jì)型訂書機(jī)，大至機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位用的全自動(dòng)專業(yè)沖孔機(jī)，都配套完備；面對(duì)不同用途，金屬、鐵圈、膠圈、螺旋圈（金屬、塑料），或圓鈕、打孔、無孔熱熔等各種沖孔機(jī)應(yīng)有盡有4；對(duì)不同行業(yè)、不同業(yè)務(wù)、不同場(chǎng)合乃至不同零件及其厚度的需要，有專門設(shè)計(jì)的輕巧型的、辦公室用的、專業(yè)用的、票據(jù)用的、工廠用的產(chǎn)品等，各種沖孔機(jī)種類齊全5；對(duì)于刻意追求形象美觀、色澤鮮艷、設(shè)計(jì)獨(dú)具個(gè)性的用戶，現(xiàn)代沖孔機(jī)也一改過去的老面孔6，出現(xiàn)了各種顏色、多種造型、創(chuàng)意新穎、功能“二合一”、材料多樣的裝飾型沖孔機(jī)7?？傊m應(yīng)時(shí)代潮流

9、，適應(yīng)市場(chǎng)需要，適應(yīng)用戶“上帝”的意愿，國(guó)外沖孔機(jī)正向著產(chǎn)品多樣化、系列化、功能化、操作簡(jiǎn)單化、自動(dòng)化、價(jià)位多元化方向發(fā)展。德國(guó)、日本、法國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家制造的液壓機(jī)產(chǎn)品，代表了當(dāng)代液壓機(jī)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平。這些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的液壓機(jī)制造企業(yè)大都具有以下三個(gè)顯著特征： 第一是鎖定目標(biāo)市場(chǎng)，服務(wù)專業(yè)成形工藝領(lǐng)域。德國(guó)液壓機(jī)制造企業(yè)以汽車、機(jī)械通用件和家用電器等現(xiàn)代批量制造業(yè)為目標(biāo)市場(chǎng)。如德國(guó)道爾斯特（dorst）技術(shù)有限公司專事粉末冶金制品液壓機(jī)開發(fā)，德國(guó)迪芬巴赫（dieffenbacher）公司專攻玻璃鋼制品液壓機(jī)，而德國(guó)舒勒集團(tuán)smg公司則以生產(chǎn)汽車制造業(yè)所需板材面積成形和金屬體積成形的液壓機(jī)為

10、主。上世紀(jì)90年代初期，天鍛、中信和德國(guó)smg公司在天津開發(fā)區(qū)合資成立的“天津南德壓力機(jī)有限公司”，生產(chǎn)的就是該類產(chǎn)品。 日本液壓機(jī)制造企業(yè)同樣以汽車等批量制造業(yè)為目標(biāo)市場(chǎng)，服務(wù)于各種成形工藝領(lǐng)域。如日本啊米諾（amino）株式會(huì)社，就以生產(chǎn)用于汽車覆蓋件模具制造的研配液壓機(jī)和汽車充液成形制件的液壓機(jī)為主。上世紀(jì)90年代中期，天鍛就曾與啊米諾株式會(huì)社合作，生產(chǎn)了四臺(tái)研配液壓機(jī)和一臺(tái)試模液壓機(jī)，用于天津汽車制造廠模具中心項(xiàng)目。 第二是提供完整工序成形工藝成套裝備。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家液壓機(jī)制造企業(yè)注重向成形工藝市場(chǎng)，提供多道次工序的裝備，并通過各工序之間的自動(dòng)銜接，為多工序成形工藝提供完整服務(wù)。如德國(guó)s

11、mg公司在上世紀(jì)80年代成功開發(fā)的冰箱壓縮機(jī)殼體生產(chǎn)線，覆蓋了開卷校平輸送沖裁拉伸鉆孔堆料等所有工序，每分鐘制造13個(gè)殼體或15個(gè)蓋體。 第三是注重產(chǎn)品成形工藝研究和工藝驗(yàn)證。德國(guó)液壓機(jī)制造企業(yè)十分注重產(chǎn)品使用工藝研究，具有成形工藝的話語權(quán)。如德國(guó)迪芬巴赫公司既是生產(chǎn)玻璃鋼制品液壓機(jī)的廠家，又是使用玻璃鋼制品液壓機(jī)生產(chǎn)玻璃鋼制品的廠家，從而有了充分的使用工藝驗(yàn)證，進(jìn)而能極大地滿足用戶的使用工藝要求。 另外在模具方面，國(guó)外，特別是歐美和日韓等發(fā)達(dá)地區(qū)的模具工業(yè)起步較早，擁有比較先進(jìn)的生產(chǎn)管理技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，值得我們國(guó)內(nèi)模具行業(yè)學(xué)習(xí)和借鑒。在歐美，許多模具企業(yè)將高新技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)和制造，主要體現(xiàn)

12、在：（1）充分發(fā)揮了信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性；（2）高速切削、五軸高速加工技術(shù)基本普及，大大縮減制模周期，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；（3）快速成形技術(shù)和快速制模技術(shù)得到普遍應(yīng)用； （4）從事模具行業(yè)的人員精簡(jiǎn)，一專多能，一人多職，精益生產(chǎn)； （5）模具產(chǎn)品專業(yè)化，市場(chǎng)定位準(zhǔn)確；（6）采用先進(jìn)的管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集成化管理；（7）工藝管理先進(jìn)、標(biāo)準(zhǔn)化程度高。日本模具加工的未來發(fā)展方向主要表現(xiàn)為無人手修模、無放電加工、加工時(shí)間縮短、 五軸加工等方面。中國(guó)雖然在很早以前就制造模具和使用模具，但一直未形成產(chǎn)業(yè)。由于長(zhǎng)期以來模具制造一直作為保證企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的手段被視為生產(chǎn)后方。因此一直發(fā)展緩慢7。1984年成立了中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)，1987年模具首次被列入機(jī)電產(chǎn)品目錄，當(dāng)時(shí)全國(guó)共有生產(chǎn)模具的廠點(diǎn)約6 000家?？偖a(chǎn)值約30億元。隨著中國(guó)改革開放的日益深入，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)進(jìn)程的加快，模具及其標(biāo)準(zhǔn)件、配套件作為產(chǎn)品，制造生產(chǎn)的企業(yè)大量出現(xiàn)，模具產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，企業(yè)的模具生產(chǎn)技術(shù)提高很快，規(guī)模不斷發(fā)展，提高很