智能液壓機屬于高端制造裝備，主要針對液壓機設計制造和使用過程，利用信息感知、決策判斷、安全執行等先進智能技術，形成人類專家與智能機器共同組成的人機系統，實現產品、工具、環境和工人等資源的最佳組織與優化配置，擴大、延伸和部分取代人類在液壓成形制造過程中的體力與腦力勞動。那其發展趨勢和關鍵技術有哪些方面?

一、發展趨勢

1、智能化。滑塊運動曲線可根據不同生產工藝和模具要求(如沖裁、拉伸、板料擠壓和級進模沖壓等)進行在線優化設置，可設計特殊的工作特性曲線，進行高難度、高精度加工，實現滑塊“自由運動”。

2、效率高。可以在較大范圍內設定滑塊行程次數，滑塊速度和行程調節方便，能根據成形工藝，滑塊可在最小行程工作，借助多工位技術和自動送料技術，大大提高生產效率。

3、精度高。通過伺服控制技術，液壓機運動可以精確控制，一般均裝有滑塊位移檢測裝置，滑塊的任意位置可以準確控制;滑塊運動特性可以優化，例如拉伸、彎曲及壓印時，適當的滑塊曲線可減少回彈，提高制件精度。

4、功能復合化。針對等溫鍛造、超塑成形等新工藝，利用滑塊和模具空間，構建溫度可控加熱環境，將鍛造、沖壓工藝和熱處理工藝進行復合，實現一機多用，保證產品質量。

5、噪聲低。智能液壓機簡化了傳動系統，降低了噪聲。通過設定滑塊的低噪聲運動曲線有助于降低沖裁噪聲，與傳統的沖裁相比，新型的兩步沖裁工藝可降低噪聲至少10dB。

6、節能效率高。伺服液壓機采用直接傳動，傳動環節大大減少，潤滑量減少，可維護性強?；瑝K停止后，電機停轉，能耗顯著降低。

7、所見即所得。通過現代軟件技術實現工藝操作模擬，在電腦上規劃并優化整個制造流程，用戶使用和操作更加直觀。

智能液壓機比傳統液壓機的使用范圍更廣，產品附加值高，可以應用于金屬板件沖壓、等溫鍛造、粉末壓制、橡膠硫化、纖維板熱壓、校直、壓裝、注塑等精密成形工藝。

圖為興迪自主研發的板材充液成形設備，適用于筒形件、盒形件、復雜曲面零件等復雜形狀零部件成形，尤其適合制造加工大面積、高精度、局部構造復雜多變的薄壁板材類零部件，可在汽車、航天航空、船舶、軍工等行業廣泛應用。

二、關鍵技術

智能液壓機開發的主要關鍵技術如下：

1、采用伺服電機直接驅動液壓機的主油泵研發。目前大功率伺服電機直接驅動的液壓泵還存在很多技術難點，要求液壓泵的轉速調節范圍非常大，液壓泵即使在10 rpm以下都可正常工作，一般液壓泵最低轉速為600 rpm，難以實現大范圍調速要求。

2、大功率交流伺服電機及驅動控制系統。目前主要應用開關磁阻電動機(SMR)，具有簡單可靠、可在較寬的轉速和轉矩范圍內高效四象限運行、響應速度快和成本低等優點。隨著驅動控制系統性能提高，價格下降，促進了大功率交流伺服驅動技術的實現和推廣，為在鍛壓裝備領域采用交流伺服驅動提供了可能。其缺點是:轉矩存在較大波動、振動大;系統具有非線性特征，控制成本高，功率密度低等。研究重點是開發具有自主知識產權的大功率交流伺服電機控制技術及相關應用技術。

3、專用控制系統。通過伺服電機轉速的變化實現對液壓機壓力、位置的閉環控制技術。傳統的液壓機都是通過比例閥、比例伺服閥對液壓、位置進行控制，需要研究專門的泵控系統控制算法，使液壓系統在1~25 MPa之間都具有高穩定性與高精度。由于現有的液壓機多是采用PLC控制，但智能液壓機采用液壓、速度閉環程序控制，運算量大，普通的很難滿足工藝柔性化需要，必須開發采用工業PC的專用控制系統。

4、能量回收及能量管理系統。為了盡可能減少能量損失，需要把滑塊自重下降的勢能、油缸卸壓產生的能量回收再利用。在能量管理方面，由于瞬時功率比平均功率大很多倍，在大型智能液壓機中要做好能量調配，避免對電網造成沖擊。

5、基于智能液壓機的成形工藝優化。零件的材料、形狀不同，其生產工藝也相應不同。如鎂合金杯形件反擠壓成形，滑塊在一個工作循環內需經歷四種不同的速度，工藝控制系統應能完成動作要求。

智能液壓機與各種成形工藝優化結合，了解最佳工藝路徑，才能發揮出優越性。研究各種成形工藝的成形機理，建立適合該成形工藝的優化參數，對于提高產品質量和生產效率、降低生產成本非常重要。

6、智能液壓機機身優化設計。和傳統液壓機相比，智能液壓機由于具有節能、降噪、功能復合等優點，其機身設計需要考慮的因素更多，主要包括各種可能出現的熱加工影響、極限工況、工作頻次、零件的復雜性等。

長期以來，國內工程技術人員主要采用經驗法與相似產品類比法進行設計，所進行的設計計算實際上僅起到校核作用，國內鍛壓機床產品存在體積大、質量重、控制精度差等缺點，鋼材消耗是鍛壓機床制造企業產品成本控制的關鍵因素之一。

目前有關的優化軟件對機床系統動態加工過程考慮不多，鍛壓機床可靠性問題沒有得到很好解決，壽命降低，增加維護成本。因此伺服液壓機的機身設計需要形成鍛壓機床剛度、強度和動態性能約束下的設計方法和技術體系，縮短與發達國家產品設計制造上的差距。

7、服務于智能液壓機設計、制造的軟件。目前信息化和數字化融入智能液壓機設計制造過程十分有限，部分制造企業處于“甩圖板”階段，企業信息化建設有待加強。智能液壓機設計階段需要有限元、優化軟件進行多場耦合計算，模擬熱加工工藝運行進程，給用戶以直觀感受。運行中需要強大的智能工藝數據庫、專家庫、遠程故障診斷等軟件支撐作在線工藝計算，實現工藝最佳。運行后及時統計相關制造信息和設備運行信息，保護設備正常運行。在這些領域國內缺乏相關軟件，急需組織力量研發，為智能液壓機發展提供配套服務。

當前，我國正在由制造業大國向制造業強國邁進，作為高端制造裝備，智能液壓機的應用前景廣闊，工程技術人員應該加快技術攻關，補齊目前國內智能液壓機的短板，用先進的智能裝備支撐起我們制造業強國之路。

文章來源：液壓機世界

免責聲明：本文系網絡轉載，版權歸原作者所有。如涉及版權，請聯系刪除！