本科畢業(yè)設計文獻綜述液壓機的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢院 （ 系 、 部 ） 名 稱 ： 專 業(yè) 名 稱 ：學 生 姓 名 ：學 生 學 號 ：指 導 教 師 ：液壓機的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢摘要：液壓機是一種利用液體壓力來傳遞能量,以實現(xiàn)各種壓力加工工藝的機床。液壓機主要應用在金屬薄板件的沖壓拉深成形和金屬零件的壓力成形上。國內(nèi)液壓機單機的技術水平達到了國際中等或較先進水平，但在一些技術含量較高的液壓機中，某些關鍵技術，如液壓和電控部分，還要通過與國內(nèi)外的企業(yè)或研究單位合作，高檔的液壓元件和電控元件還主要依靠進口。液壓機主要向著高速化、高效化、低能耗、自動化、智能化發(fā)展。關鍵字：液壓機、技術水平、應用、發(fā)展趨勢Abstract:：The hydraulic press is a kind of machine who use fluid pressure to transfer energy，and so as to achieve all kinds of pressure processing technology. Hydraulic machine is mainly used in sheet metal stamping deep drawing parts and metal parts shape on the pressure. Stand-alone domestic hydraulic machine has reached the technological level of moderate or more advanced international level, but a number of higher levels of technology in hydraulic machines, some key technologies, such as hydraulic and electric control parts, but also with domestic and foreign enterprises or research in cooperation, High-grade hydraulic components and electronic control devices also rely mainly on imports. It mainly develop toward the high-speed hydraulic press, high efficiency, low energy consumption, automation and intelligent.Keywords: hydraulic press, technology, application, development trends1 前言隨著近50年的科學技術的進步與發(fā)展，液壓技術已經(jīng)成為了一門影響現(xiàn)代機械裝備技術的重要基礎學科和基礎技術，液壓機是一種利用液體壓力來傳遞能量,以實現(xiàn)各種壓力加工工藝的機床。隨著新工藝及新技術的應用，液壓機在金屬加工及非金屬成形方面的應用越來越廣泛，在機床行業(yè)中的占有份額正在大幅度攀升 [1]。2 液壓機的應用領域液壓機適用于幾乎所有需要壓力加工的工藝。目前液壓機主要應用在下列領域：① 金屬薄板件的沖壓拉深成形工藝，主要用在汽車、家電行業(yè)中金屬覆蓋件的成形加工；② 金屬零件的壓力成形、主要包括模壓成形、金屬型材的擠壓成形、冷熱模鍛、自由鍛造等加工工藝；③ 粉末制品行業(yè)，如磁性材料、粉末冶金等；④ 非金屬材料的壓制成形，如SMC 成型、汽車內(nèi)飾件的熱壓成型、橡膠制品等；⑤木制品的熱壓成型，比如植物纖維板材、型材的熱壓加工；⑥ 其他應用：如壓裝、校正、塑封、壓印等工藝 [2]。3 液壓機的主要結構形式按照結構形式分類，液壓機主要包括單柱液壓機、四柱液壓機、框架液壓機及其他結構的液壓機。單柱液壓機可分為整體機身和組合機身兩種結構，單柱液壓機在工作中，由于機身的變形，滑塊與工作臺會產(chǎn)生一定的夾角，故多用在對精度要求不高的應用場合，如：壓裝、板材壓型、校直等工藝 [3]。四柱液壓機通過四根立柱把上下橫梁連接起來，且其帶滑塊的活動橫梁依靠四根立柱導向，機器具有結構簡單，制造成本低等特點，故應用最為廣泛?？蚣苁揭簤簷C用焊接框架立柱代替四柱液壓機中的圓柱立柱，滑塊的導向依靠固定在立柱上的導軌導向，具有導向精度高，抗偏載能力大等優(yōu)點，但制造成本比四柱液壓機高，多用在對精度要求較高的場合，如金屬薄板的沖壓，金屬精密成型等工藝。以上三種液壓機占到液壓機總數(shù)的95%以上。根據(jù)不同的需要，另外還有各種其他特殊結構形式的液壓機，如：多柱式、多向式、臥式、龍門式等結構的液壓機 [4]。4 國內(nèi)液壓機行業(yè)的現(xiàn)狀4.1 在生產(chǎn)能力及市場方面，國內(nèi)液壓機的產(chǎn)量每年都有很大的增長率，其中2004 年，國內(nèi)液壓機的銷售額大約在10 億元人民幣，2005 年達到13 億，到2006 年一季度，各液壓機生產(chǎn)企業(yè)的的全年定單已基本飽和。2006 年，在銷售收入上，國內(nèi)突破億元的企業(yè)已超過3 家，如合肥鍛壓機床有限公司、天津市天鍛壓力機有限公司、徐州壓力機械股份有限公司，其中合肥鍛壓機床有限公司、天津市天鍛壓力機有限公司在2005 年銷售收入已突破2 億元。國內(nèi)液壓機從產(chǎn)值和銷售收入上和國外發(fā)達國家比較，還不具有優(yōu)勢，但從生產(chǎn)的臺數(shù)和總噸位上比較，在國際上，我國的液壓機生產(chǎn)產(chǎn)量處于領先地位。國產(chǎn)液壓機在國內(nèi)的市場占有率超過90%，出口產(chǎn)品的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的比例很少，不到5%，只有少數(shù)企業(yè)的產(chǎn)品具備出口條件，大多出口到第三世界國家。國內(nèi)進口的液壓機多為一些專用液壓機，大部分為日本產(chǎn)品，歐美的產(chǎn)品較少 [5]。4.2 在產(chǎn)品的技術水平上，國內(nèi)液壓機單機的技術水平達到了國際中等或較先進水平。一些液壓機生產(chǎn)企業(yè)通過技術引進或與國內(nèi)外同行業(yè)的合作，技術發(fā)展很快。但在一些技術含量較高的液壓機中，某些關鍵技術，如液壓和電控部分，還要通過與國內(nèi)外的企業(yè)或研究單位合作，高檔的液壓元件和電控元件還主要依靠進口。目前，國內(nèi)液壓機產(chǎn)品還是以單機或單機組成的無關聯(lián)的生產(chǎn)線為主，主要還是靠人工上下料，帶自動上下料的液壓機臺數(shù)還不足3%，由多臺機器組成的自動線基本上還處于起步階段。從產(chǎn)品分布上看，低檔的液壓機主要集中在小噸位上，其臺數(shù)占有量超過總數(shù)的70%但產(chǎn)值不超過30%，一般為小噸位的四柱或單柱液壓機。具有一定技術含量的中檔框架液壓機的產(chǎn)值超過50%用于特殊場合的在控制上比較先進的高檔產(chǎn)品產(chǎn)值占有率約在15%左右，這類液壓機一般采用先進的電液比例技術，來提高和達到一定的特殊功能 [6]。4.3 在質量水平上，隨著用戶對產(chǎn)品質量要求的不斷提高，國內(nèi)各液壓機生產(chǎn)企業(yè)越來越重視產(chǎn)品的質量問題。由于國內(nèi)液壓機的技術最早是從前蘇聯(lián)引進和吸收的，國內(nèi)生產(chǎn)的液壓機在剛度和強度上遠遠優(yōu)于日本及韓國的產(chǎn)品，與歐美的產(chǎn)品相當。和國外產(chǎn)品比較，我國的產(chǎn)品在質量方面還存在以下不足：①在可靠性方面，故障率還比較大，主要集中在液壓系統(tǒng)方面，多是因為液壓和電器元件的可靠性低引起的；②漏油問題在國產(chǎn)液壓機中較為普遍；③關鍵件的加工質量還需提高；④在外觀和美學方面和國外公司的產(chǎn)品比較還有一定的差距。總體上講，國產(chǎn)液壓機在質量上和國外一些較知名公司的產(chǎn)品還有一定的差距，但隨著國內(nèi)制造商對質量的不斷重視和管理水平的提高，國產(chǎn)液壓機質量會接近和趕上國際水平 [7]。5 液壓機的發(fā)展方向和趨勢5.1 配有自動上下料裝置的液壓機或自動生產(chǎn)線將會成為未來液壓機發(fā)展的方向?，F(xiàn)階段，由于勞動力成本和技術問題，國內(nèi)的企業(yè)多采用人工上下料。但在一些發(fā)達國家，在上世紀六七十年代自動生產(chǎn)線已基本普及。為提升企業(yè)的形象和提高生產(chǎn)效率，現(xiàn)在國內(nèi)企業(yè)也開始使用和采購自動生產(chǎn)線和自動上下料的液壓機。一些企業(yè)也開始在原人工上下料的液壓機生產(chǎn)線上配上機器人而改造成半自動的生產(chǎn)線 [8]。5.2 多工位液壓機的需求將會大幅度增加。由于加工設備、技術等原因，現(xiàn)在國內(nèi)多工位液壓機不是很多。多工位液壓機有很多優(yōu)點：①多道工序在一臺液壓機中不同的工位完成，減少了液壓機的臺數(shù)，進而減少了設備占用面積；②減少了設備的中間送料程序和操作人員：③提高了生產(chǎn)效率：④減少了投資成本?，F(xiàn)在一些大型的液壓機生產(chǎn)企業(yè)在加工及技術上已經(jīng)具備了多工位液壓機的設計及生產(chǎn)能力。未來十年內(nèi)，國內(nèi)多工位液壓機將在某些行業(yè)具有廣泛的應用。在美國的沖壓線中有70%為多工位壓力機，日本的沖壓線中的多工位壓力機也占到總線數(shù)的32%，而在國內(nèi)的沖壓線中幾乎沒有多工位壓力機。5.3 快速、高速液壓機在批量生產(chǎn)中能成倍地提高效率。如果液壓機的效率能提高一倍，則一條生產(chǎn)線可代替兩條生產(chǎn)線，在用戶投資增加不大的情況下一條線即可代替兩條線。一般的普通液壓機的快降及回程速度只有100~200mm/s，而現(xiàn)在的快速液壓機則已經(jīng)高達450mm/s。國外的一些高速小型液壓機每分鐘的行程次數(shù)達到數(shù)百次以上。由于快速液壓機的誕生，2000 年后新建的汽車沖壓線采用液壓機的比例已達60%以上，而在上世紀90 年代前的汽車沖壓線幾乎全部采用機械壓力機.液壓機的速度及效率的提高還有很大的潛力，各制造商應加強在這方面的研究與開發(fā)，在配合自動上下料裝置的基礎上，實現(xiàn)高效率工作 [9]。5.4依托電液比例技術、傳感器、電子、計算機、網(wǎng)絡等提升液壓機的性能。自上世紀80 年代電液比例元件的快速發(fā)展，比例閥和比例泵在液壓機中的應用使液壓機的各項功能可以通過電氣來控制，使液壓機的液壓控制系統(tǒng)發(fā)生了質的變化，比例調(diào)壓、比例調(diào)速、同步、節(jié)能、高速、變壓力及速度、精確的壓力及位置控制等功能開始應用于一些高檔液壓機中。在電控方面，利用計算機及網(wǎng)絡的強大功能，結合微電子技術，把電液比例技術及電子液壓技術與計算機結合起來，提高液壓機的各項性能擴充液壓機的功能，做到在不改變硬件情況下，僅僅通過改變程序或軟件，就可適應不同的工藝要求，實現(xiàn)功能的柔性化。另外在設備管理中可以利用網(wǎng)絡技術，把液壓機作為網(wǎng)絡中的一個結點，實現(xiàn)遠程管理、監(jiān)控等功能。5.5 在環(huán)保、節(jié)能方面，今后在液壓機的設計及制造中應引起各制造企業(yè)的足夠重視。這方面要做好以下幾點：①減少液壓機的裝機功率，減少工作中的能量損失。液壓系統(tǒng)中盡量減少溢流、節(jié)流，合理設計液壓系統(tǒng)。比如一臺依靠溢流閥溢流保壓的液壓機消耗的能源可能是閉泵保壓的液壓機的2 倍，依靠蓄能器提高空載速度的系統(tǒng)比快速缸系統(tǒng)浪費能源至少兩倍以上。②提高密封質量，減少液壓油泄漏對環(huán)境的污染。③減少噪聲，對大的噪聲源進行隔離和封閉 [10]。6 有待提高之處國內(nèi)液壓機行業(yè)發(fā)展中尚需加強的方面國內(nèi)液壓機技術及生產(chǎn)能力已逐漸趨于成熟，在國內(nèi)的市場占有率達到 90%并已經(jīng)開始向一些發(fā)達國家出口。但液壓機行業(yè)在今后的發(fā)展中，仍需努力，特別要做好以下幾點：6.1 加強企業(yè)的技術研發(fā)能力，提升新產(chǎn)品的開發(fā)能力。機床行業(yè)的高端競爭在很大程度上取決于產(chǎn)品的技術含量，中國的液壓機行業(yè)要想占領世界的中高端市場，首先必須在技術上達到國際較先進的水平，國內(nèi)應設立專門的液壓機研究機構及人員，以提高液壓機的綜合技術水平 [11]。6.2 加強企業(yè)間的聯(lián)合，把主機生產(chǎn)企業(yè)、自動送料企業(yè)、研究院所聯(lián)合起來，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，共同開發(fā)和承擔成套的生產(chǎn)自動線項目，解決相互關聯(lián)的技術。6.3 提高產(chǎn)品質量，提供高可靠性的產(chǎn)品。在液壓系統(tǒng)的可靠性、安裝質量、加工質量、漏油問題、液壓油的清潔問題上進行改進、以適應自動線、流水線的生產(chǎn) [12]。7 結束語中國液壓機行業(yè)經(jīng)過半個世紀的發(fā)展，在技術及生產(chǎn)上已經(jīng)基本成熟，其國內(nèi)市場占有率是其他機床所不能比擬的。但和國際發(fā)達國家的專業(yè)液壓機制造公司如米勒萬家頓、舒勒相比，尚有較大的差距。雖然我們的產(chǎn)量很大，但我們的價格卻只有它們的1/4-1/10。要縮小這種差距，參與國際競爭，把液壓機打入國際高端市場，不能僅僅依靠價格的優(yōu)勢，必須把產(chǎn)品的技術含量和質量放在第一位，這才是中國液壓機行業(yè)的根本目標。參考文獻：[1] 徐剛，魯潔，黃才元.金屬板材沖壓成形技術與裝備的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 1 鍛壓裝備及控制技術，2004（4） 。[2] 徐剛，魯潔，黃才元.金屬成形（鍛壓）機床的發(fā)展趨勢[J].鍛壓裝備及控制技術 2005(3).[3] 李貴閃，翟華.電液比例控制技術在液壓機中的應用[J].鍛壓裝備及控制技術 2005(6).[4] 劉慶印.我國鍛壓設備產(chǎn)業(yè)競爭力分析[J].鍛壓技術，2005 （5）.[5] 吳柏林.2005 年機床工具行業(yè)經(jīng)濟運行形勢和 2006 年展望[J]新技術新工藝,2006（1）.[6] 路勇祥.團結奮斗、開拓創(chuàng)新，建設制造業(yè)強國[z].制造業(yè)未來與中國， 2002（12）[7] GB3100-3102—93 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