新一代沖壓技術(shù)

沖壓加工是汽車工業(yè)廣泛采用的一種生產(chǎn)加工方式。二十世紀(jì)初期開始使用的機(jī)械式?jīng)_床和二十世紀(jì)中期投入使用的建立在液壓技術(shù)基礎(chǔ)之上的油壓機(jī)，做為傳統(tǒng)的沖壓加工設(shè)備，在技術(shù)性能、加工質(zhì)量保證和可靠性以及運轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性方面已越來越不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車工業(yè)大規(guī)模大批量自動化生產(chǎn)的需求。針對現(xiàn)代汽車工業(yè)生產(chǎn)對沖壓加工越來越高的要求，德國TOX沖壓技術(shù)有限公司在二十世紀(jì)七十年代率先成功地開發(fā)出了新一代沖壓技術(shù)及沖壓加工設(shè)備--TOX?-氣液增壓式?jīng)_壓技術(shù)及其設(shè)備。

1． 原理

    TOX-氣液增壓沖壓技術(shù)及其設(shè)備的核心是TOX-氣液增力缸。它是一個內(nèi)置液壓油系統(tǒng)的氣增油壓的沖壓動力裝置，只需2bar~6bar壓縮空氣驅(qū)動，即可產(chǎn)生2kN～2000kN的沖壓力。在TOX沖壓設(shè)備中，就是以此高可靠性的集成組合，取代了傳統(tǒng)沖壓設(shè)備的繁雜動力驅(qū)動系統(tǒng)和龐大的裝機(jī)功率。而在運動特性方面，TOX?氣液增力缸又以專利的三行程沖壓循環(huán)徹底改變了傳統(tǒng)沖壓設(shè)備二沖程沖壓循環(huán)帶來的諸多弊端，為這一新的沖壓技術(shù)奠定了先進(jìn)的運動學(xué)基礎(chǔ)。

    可看出TOX每一沖壓循環(huán)均由快進(jìn)行程、力行程、返回行程三個行程段構(gòu)成。在快進(jìn)行程，由前部的快進(jìn)氣缸純氣動驅(qū)動上模具快速小力運動，直至在某一位置碰到工件。上模具接觸工件后，由工件外阻控制氣液增力缸自動開始?xì)庖涸鰤旱牧π谐�，全力�?qū)動上模具實施沖壓加工。完成沖壓加工后，轉(zhuǎn)換主控閥，純氣動驅(qū)動上模具返回至靜止?fàn)顟B(tài)，完成返回行程，并處于下一個工作循環(huán)準(zhǔn)備。

2. 先進(jìn)的技術(shù)性能

    TOX 三行程氣液增壓沖壓技術(shù)及其設(shè)備為工業(yè)界的沖壓加工，尤其是汽車工業(yè)的沖壓加工，帶來了全新的沖壓概念和沖壓實踐。

    1）"軟到位"沖壓技術(shù)

    在快進(jìn)行程，僅由氣液增力缸前部氣缸驅(qū)動上模具快速小力接觸工件，其接觸力極小，最大約為額定沖壓力的1％～5％，由此實現(xiàn)了沖壓行業(yè)一直在追求的"軟到位"沖壓加工。"軟到位"沖壓技術(shù)帶來的無沖擊振動和噪音的溫順的沖壓加工，一方面極大地提高了沖壓加工質(zhì)量，解決了傳統(tǒng)沖擊式?jīng)_壓設(shè)備無法解決的沖壓加工難題，比如打印字號、精密壓裝、深拉伸加工等。另一方面還保護(hù)了沖壓模具，降低了沖壓模具的設(shè)計制造難度，極大地延長了模具的壽命。此外"軟到位"沖壓技術(shù)還簡化了對設(shè)備安裝基礎(chǔ)的要求，TOX?沖壓設(shè)備可安裝于樓上車間工作，或安裝于導(dǎo)軌上或機(jī)器人手臂上實現(xiàn)移動式全自動沖壓加工，大大降低了專用組合沖壓工作站或全自動壓力加工生產(chǎn)線的設(shè)計制造難度，提高了設(shè)備運轉(zhuǎn)的可靠性。

    2） "增力自適應(yīng)"沖壓技術(shù)

    TOX沖壓加工中，上模具在空行程任一位置碰到工件，氣液增力缸即依此工件外阻，自動轉(zhuǎn)為力行程進(jìn)行全力沖壓加工，實現(xiàn)了更換模具無需設(shè)備調(diào)整的"自適應(yīng)"沖壓加工。而在力行程實施過程中，TOX?氣液增力缸依據(jù)其氣液無極增壓原理，可科學(xué)地自動適應(yīng)不同沖壓階段或位置所需不同沖壓力的變化要求而施加變化的主動沖壓力，徹底解決了傳統(tǒng)二行程沖壓設(shè)備只依據(jù)所配置的主動驅(qū)動系統(tǒng)而盲目施加過量沖壓力所帶來的諸如廢品率過高或無法實施合格沖壓加工等問題。

    3） 高效節(jié)能

    TOX-沖壓技術(shù)將其每一沖壓循環(huán)依據(jù)實際沖壓加工中外載的不同而科學(xué)合理地分為三個行程段，并對不同行程段中不同外載施加不同的主動沖壓力及合理的能量分配，如在空行程及返回行程，只需克服上模具的自重，故此行程段只由前部氣缸小力驅(qū)動即可。由此極大地降低了設(shè)備能耗。 與傳統(tǒng)二行程沖壓設(shè)備相比，相同功能下，TOX?沖壓設(shè)備最高節(jié)能可達(dá)90％。

    4） 控制簡便可靠，自動化程度高

    TOX氣液增力缸式?jīng)_壓設(shè)備只需一個二位四通或五通主控氣閥即可進(jìn)行操作控制，氣動控制系統(tǒng)簡便可靠，標(biāo)準(zhǔn)TOX?-氣液增力缸上配置壓力檢測接口及提供各種位移檢測選擇，可自由編程實現(xiàn)沖壓過程及沖壓質(zhì)量的全自動無人化監(jiān)測控制。

3. 應(yīng)用

    TOX－氣液增力缸式?jīng)_壓技術(shù)及設(shè)備已廣泛應(yīng)用于以汽車工業(yè)為主的現(xiàn)代工業(yè)加工中，其優(yōu)良的技術(shù)性能和依據(jù)現(xiàn)代汽車工業(yè)生產(chǎn)特點開發(fā)的高可靠性高自動化的質(zhì)量監(jiān)測及質(zhì)量保證控制系統(tǒng)，切實有效地滿足了現(xiàn)代工業(yè)對沖壓加工越來越高的要求，實現(xiàn)了免維護(hù)長期可靠運轉(zhuǎn)和高質(zhì)量保證體系的完美結(jié)合。目前在國內(nèi)外每年都有數(shù)以萬計臺TOX氣液增力缸式?jīng)_壓設(shè)備或?qū)Ｓ媒M合沖壓工作站、沖壓機(jī)器人以及全自動沖壓加工線，取代了傳統(tǒng)的沖床和油壓機(jī)，應(yīng)用到諸如發(fā)動機(jī)、變速箱壓力裝配、車架大梁鉚接、車身及板式金屬或非金屬配件的沖裁、字號打印、螺栓螺母壓鉚以及車身及四門兩蓋等板件的TOX?沖壓連接等各種沖壓加工中，極大地提高了汽車產(chǎn)品沖壓加工和沖壓裝配的質(zhì)量和可靠性，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。