我國高速沖床慣性力的作用及精度要求

我國高速沖床的研究起步較晚，但發展速度較快，這主要是從引進技術而發展起來的。由于我國高速沖床的設計及制造水平較低，產品性能和仍有較大的差距，特別是在噪聲及振動、化和高速化方面的差距。高速沖壓的速度每分鐘在幾百到幾千次，其生產效率是普通沖床的十倍甚至幾十倍，由于沖壓行程次數的提高，運動機構產生的慣性力將急劇增加，如果機構中的回轉部件和往復運動部件不能達到良好的動態平衡，其慣性力的作用變得相當明顯，就會引起劇烈振動，滑塊下死點動態性能急劇惡化，輕者影響沖床的加工精度以及模具的使用壽命，重者使機床無法正常工作。另外，高速沖床振動引起的噪聲問題也比較嚴重，嚴重超過規定要求。因此，解決好高速沖床的振動控制技術。

高速沖床在國內的發展相對滯后，振動控制及隔振措施很多都是借鑒普通機床的相關技術，華中理工大學和南昌大學在上世紀90年代對大噸位壓力機的振動機理、振動測試分析、振動有限元分析及隔振機構設計等方面做了大量研究，取得了很好效果，其方法可以應用于高速壓力機。本文對高速沖床的振動特性進行分析，并對減小沖床慣性力的動平衡技術研究，指導沖床動平衡設計。通過對其進行仿真分析和參數優化，可以用來指導高速沖床的結構設計，進而減少由振動引起的噪聲、精度降低等問題，對實際生產有著重要的意義和廣闊的應用前景。

高速沖床與普通沖床相比，有如下特點：

1)滑塊的行程次數高

簡單從速度角度來看，高速沖床滑塊的行程次數要遠大于普通沖床。按照滑塊的行程次數，很多公司將高速沖床分為下述三個等級，即行程次數n>1000次/分鐘為速，n=400~1000次/分鐘為高速，n=250-400次/分鐘為次高速。

2)剛性好、精度要求高

高速沖床整機剛度以通用閉式沖床的二分之一變形量為較低標準。開式高速沖床一般剛性較差，產生的角變形也大。就剛度而言，閉式雙點結構的高速沖床剛度較好。

高速沖床和普通沖床相比，精度要求，其精度有靜態精度和動態精度。沖床的制造精度決定了靜態精度，其一般為普通沖床的1/3~1/5；而動態精度是指滑塊相對工作臺面的位移。

(3)采取良好的隔聲降噪減振措施

由于高速沖床的行程次數很高，如果不能達到較好的動平衡，則會使機床產生振動，影響機床的加工精度。因此，需通過各種措施來減小沖床的振動，如在沖床底座和基礎間安裝減振墊；為減小沖床的噪聲，也可以采用隔聲罩、增加隔音板等方式。

(4)配備送料裝置

高速沖床的送料裝置對高速沖床的工作至關重要。其送料裝置可以分為氣動式、數控式和機械式。機械式又可以分為夾鉗式、蝸桿凸輪式以及離合器式。氣動式一般只適用于較低的送料速度；數控式和夾鉗式易引起沖擊和振動，適用于中等送料速度；而蝸桿凸輪式具有輸出精度高、誤差小、工作平穩、噪聲低等優點，在高速沖床中使用較廣。

此外，高速沖床運動副間摩擦系數小，具有良好的抗熱變形能力和制動性能，而且其檢測和控制系統完備。

高速沖床是近年來出來的新型沖壓設備，已廣泛應用于家電、電器、電子、通訊、計算機及汽車等行業。綜合高速沖床的現有技術水平和發展狀況，高速沖床的發展趨勢可以總結為以下幾個方面：

1)高速沖床正向數控化和柔性化方向發展。由于應用了數控技術，高速沖床能自動完成一系列加工工序。根據沖壓產品生產個性化的發展趨勢，為增加高速沖床的應用范圍，其性能己表現為向柔性化方向發展的趨勢，如行程可調，沖壓速度可變等。

2)提高行程次數仍然是高速沖床的發展方向。

3)采用更的慣性力平衡裝置；在滑塊上采用的導向方式，使加工精度。

4)向節能和環保的方向發展。

總之，高速沖床的未來發展趨勢將是速度和噸位、慣性力平衡、噪聲控制等的協調發展。