統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，目前我國鍛壓機(jī)械行業(yè)銷售收入在500萬元以上的企業(yè)約200余家，絕大多數(shù)為中小型企業(yè)，一半以上分布在江蘇、山東、上海、浙江等省市。按產(chǎn)品種類分，生產(chǎn)機(jī)械壓力機(jī)的企業(yè)占40%以上，生產(chǎn)液壓機(jī)的企業(yè)占15%，生產(chǎn)剪切、彎曲、校正機(jī)的企業(yè)占30%左右，生產(chǎn)其它鍛壓設(shè)備的企業(yè)約15%。按產(chǎn)品數(shù)量計，高、中、低檔構(gòu)成比約為1﹕19﹕80，是典型的金字塔形，即低檔產(chǎn)品為主占80%，中檔產(chǎn)品不足20%，高檔產(chǎn)品僅占1%而已。工業(yè)發(fā)達(dá)國家高、中、低檔產(chǎn)品的構(gòu)成比為1.0﹕6.5﹕2.5，呈現(xiàn)橄欖球狀，即中檔產(chǎn)品為主占65%，高檔產(chǎn)品占10%，低檔產(chǎn)品僅占25%。我國鍛壓機(jī)械行業(yè)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的差距顯而易見。
值得一提的是，我國數(shù)控鍛壓機(jī)床與國外的差距正在逐步縮小，“十五”期間的進(jìn)步與發(fā)展，業(yè)內(nèi)人士有目共睹。數(shù)控鍛壓機(jī)床按產(chǎn)量計，雖然僅占鍛壓設(shè)備的2%，多數(shù)為壓力機(jī)和剪切彎曲機(jī)門類。但不可小視的是，實(shí)物量2%的數(shù)控鍛壓機(jī)床，價值量約占鍛壓設(shè)備總量的30%。
圖1 國產(chǎn)HIQ-3048型300千牛數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床
一、“十五”前數(shù)控鍛壓機(jī)床的基本情況
我國數(shù)控鍛壓機(jī)床萌生于“七五”“八五”，較完善的技術(shù)支持形成于“九五”，數(shù)控鍛壓機(jī)床及其生產(chǎn)企業(yè)的快速發(fā)展則出現(xiàn)在“十五”。
上世紀(jì)九十年代初，工業(yè)發(fā)達(dá)國家對數(shù)控鍛壓機(jī)床的開發(fā)日漸成熟，數(shù)控沖剪折機(jī)床已步入實(shí)用階段。國外的技術(shù)進(jìn)步給我國鍛壓機(jī)械行業(yè)以深刻啟迪，機(jī)械工業(yè)部濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所在“七五”技術(shù)儲備的基礎(chǔ)上，率先研制數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床、數(shù)控激光切割機(jī)、數(shù)控折彎機(jī)。隨后，國內(nèi)一批有實(shí)力的企業(yè)，也相繼開始開發(fā)數(shù)控鍛壓機(jī)床。至此，我國數(shù)控鍛壓機(jī)床的開發(fā)正式邁入實(shí)質(zhì)性門檻。
“九五”期間，我國汽車工業(yè)重點(diǎn)發(fā)展轎車的戰(zhàn)略，給鍛壓機(jī)械行業(yè)提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。在各行各業(yè)中，與鍛壓機(jī)械行業(yè)關(guān)聯(lián)度最大的就是汽車工業(yè)。有關(guān)資料表明，轎車零件中金屬板材沖壓件占40%以上，而鍛壓行業(yè)生產(chǎn)的鍛件60%以上用于汽車工業(yè)，鍛壓機(jī)械在汽車工業(yè)中的地位可見一斑。
為適應(yīng)汽車工業(yè)作為國家支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，機(jī)械工業(yè)部在“九五”期間，以30萬輛轎車為生產(chǎn)綱領(lǐng)，啟動了“30萬輛轎車制造技術(shù)及其關(guān)鍵工藝裝備”專項，濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所、濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司等單位對相關(guān)的數(shù)控鍛壓機(jī)床及其生產(chǎn)線進(jìn)行了攻關(guān)。與此同時，一批企業(yè)通過技術(shù)引進(jìn)、合作生產(chǎn)、自主開發(fā)等方式，迅速提升產(chǎn)品檔次、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、研制極具市場前景的數(shù)控鍛壓機(jī)床。“九五”后期，我國數(shù)控鍛壓機(jī)床的門類已基本齊全，生產(chǎn)數(shù)控鍛壓機(jī)床的企業(yè)已形成方陣，用于數(shù)控鍛壓機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)已自成體系，數(shù)控鍛壓機(jī)床的技術(shù)支持已日臻成熟，數(shù)控鍛壓機(jī)床快速發(fā)展的條件已完全具備。
二、“十五”期間數(shù)控鍛壓機(jī)床的快速發(fā)展
如前所述，“十五”期間數(shù)控鍛壓機(jī)床取得了有力的技術(shù)支持并遇到了有利的外部環(huán)境，因此在短短的五年內(nèi)獲得了快速發(fā)展，成績有目共睹。快速發(fā)展表現(xiàn)在兩個方面，一是生產(chǎn)數(shù)控鍛壓機(jī)床的企業(yè)形成規(guī)模，二是數(shù)控鍛壓機(jī)床的門類趨于齊全、水平迅速提高、產(chǎn)量不斷增長。
1. 生產(chǎn)數(shù)控鍛壓機(jī)床的企業(yè)方陣
生產(chǎn)數(shù)控鍛壓機(jī)床的企業(yè)在“九五”期間已嶄露頭角，這些企業(yè)共同特點(diǎn)是，有一支較強(qiáng)的技術(shù)隊伍，較早地開發(fā)出不同門類的數(shù)控鍛壓機(jī)床，技術(shù)引進(jìn)和合作生產(chǎn)的步子扎實(shí)。經(jīng)過“九五”的努力拼搏，這部分企業(yè)在鍛壓機(jī)械行業(yè)中脫穎而出，形成了生產(chǎn)數(shù)控鍛壓機(jī)床的第一方陣。第一方陣由三路大軍組成，一是原機(jī)械工業(yè)部直屬一類研究所，二是原機(jī)械工業(yè)部國有骨干企業(yè)，三是作為后起之秀的民營企業(yè)。
中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會鍛壓機(jī)械分會統(tǒng)計資料和“十五”期間第七屆、第八屆、第九屆中國國際機(jī)床展覽會有關(guān)資料表明，濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所、濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司、齊齊哈爾二機(jī)床集團(tuán)有限公司、江蘇金方圓數(shù)控機(jī)床有限公司、上海沖剪機(jī)床廠、湖北三環(huán)鍛壓機(jī)床有限公司、濟(jì)南捷邁數(shù)控機(jī)械有限公司、江蘇揚(yáng)力集團(tuán)有限公司、江蘇亞威機(jī)床有限公司等企業(yè)，是國內(nèi)生產(chǎn)數(shù)控鍛壓機(jī)床的主體，其產(chǎn)量與產(chǎn)值可占國內(nèi)數(shù)控鍛壓機(jī)床總量的70%以上。此外，揚(yáng)州鍛壓機(jī)床有限公司、合肥鍛壓機(jī)床有限公司、濟(jì)南捷邁鍛壓機(jī)械工程有限公司、江蘇徐州鍛壓機(jī)床廠、上海第二鍛壓機(jī)床廠、天水鍛壓機(jī)床有限公司等企業(yè)生產(chǎn)數(shù)控鍛壓機(jī)床的品種和數(shù)量也在逐年增加。
必須說明，以上未包括國外公司在國內(nèi)設(shè)立的獨(dú)資企業(yè)。
2. 數(shù)控鍛壓機(jī)床的門類與水平
大型自動沖壓線
轎車零件的40%以上是金屬板材沖壓件，而車身覆蓋件和車身結(jié)構(gòu)件是金屬板材沖壓件的主體，生產(chǎn)這些沖壓件的主要設(shè)備便是大型沖壓生產(chǎn)線。大型沖壓生產(chǎn)線有多種形式，通常以一臺雙動壓力機(jī)與數(shù)臺單動壓力機(jī)為主機(jī)，配以板料傳輸系統(tǒng)與控制系統(tǒng)組成。
國內(nèi)生產(chǎn)大型沖壓生產(chǎn)線的企業(yè)主要是濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司和齊齊哈爾二機(jī)床集團(tuán)有限公司。通過“八五”“九五”以來的科技攻關(guān)，以及引進(jìn)德國舒勒、美國維爾森、日本小松等著名公司的設(shè)計制造技術(shù)，其自主開發(fā)能力和制造水平明顯提高，為我國轎車生產(chǎn)企業(yè)提供了幾十條沖壓生產(chǎn)線，其中不乏大型自動沖壓生產(chǎn)線。
當(dāng)前，大型自動沖壓生產(chǎn)線所采用的柔性化技術(shù)已趨于成熟。首先，組成沖壓生產(chǎn)線主機(jī)的數(shù)控化，奠定了沖壓生產(chǎn)線自動化的基礎(chǔ)。而柔性傳送技術(shù)、機(jī)外仿真技術(shù)、脫機(jī)編程技術(shù)的日臻完善；特別是模具系統(tǒng)的實(shí)用化，包括模具自動倉庫、模具自動識別與提取、模具工作參數(shù)自動調(diào)整等技術(shù)的趨于成熟，使大型自動沖壓生產(chǎn)線“個性化”生產(chǎn)、按定單生產(chǎn)和“準(zhǔn)時生產(chǎn)”成為可能。
“十五”期間，大型多工位壓力機(jī)自動沖壓生產(chǎn)線投入使用，標(biāo)志著我國大型自動沖壓線的技術(shù)進(jìn)步。此類沖壓線由一臺大型多工位壓力機(jī)配備拆垛裝置和碼垛裝置組成，比傳統(tǒng)的一臺雙動壓力機(jī)與數(shù)臺單動壓力機(jī)為主機(jī)的沖壓線簡捷得多。帶數(shù)控液壓氣墊裝置的大型多工位壓力機(jī)，將拉伸與其它沖壓工序組合到一臺壓力機(jī)上完成。數(shù)控液壓氣墊通過四角控制，可調(diào)節(jié)拉伸工件的壓邊力，從而實(shí)現(xiàn)單動深拉伸，不僅簡化了壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)、取消了翻轉(zhuǎn)裝置，而且實(shí)現(xiàn)了壓邊力的優(yōu)化控制，提高了拉伸件的質(zhì)量、降低了工件的廢品率。
大型多工位壓力機(jī)自動沖壓生產(chǎn)線，代表了當(dāng)前沖壓生產(chǎn)線國內(nèi)外的發(fā)展趨勢和最高水平。
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床問世以來，經(jīng)歷了緩慢起步、趨于成熟、快速發(fā)展和日臻完善四個階段。在不同階段，數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為幾代產(chǎn)品。第一代產(chǎn)品為機(jī)械驅(qū)動，三軸控制，模位數(shù)通常在30個以下，輔助功能較少；第二代產(chǎn)品模位數(shù)大為增加并帶二個自轉(zhuǎn)模位，四軸控制，輔助功能增多，開始出現(xiàn)液壓驅(qū)動轉(zhuǎn)塔沖床；第三代產(chǎn)品以液壓驅(qū)動的四軸、五軸轉(zhuǎn)塔沖床為主體，輔助功能更加完善，機(jī)械傳動已是風(fēng)光不再；第四代產(chǎn)品的標(biāo)志是，網(wǎng)絡(luò)式數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床問世，出現(xiàn)了伺服電機(jī)直接驅(qū)動的結(jié)構(gòu)形式，但不是當(dāng)前的主流產(chǎn)品。
“八五”期間，濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所成功研制了我國第一臺400千牛數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床，實(shí)現(xiàn)了鍛壓機(jī)械行業(yè)零的突破。“九五”期間，國內(nèi)有實(shí)力的企業(yè)普遍看好數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的市場前景，投入大量人力財力進(jìn)行研制與生產(chǎn)，使數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床成為我國技術(shù)支持最完備的數(shù)控鍛壓機(jī)床。“十五”期間，數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床得到快速健康發(fā)展，第二代和第三代產(chǎn)品成為國內(nèi)主流產(chǎn)品，形成了以濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所、江蘇金方圓數(shù)控機(jī)床有限公司、湖北三環(huán)鍛壓機(jī)床有限公司、濟(jì)南捷邁數(shù)控機(jī)械有限公司、江蘇揚(yáng)力集團(tuán)有限公司、江蘇亞威機(jī)床有限公司等為代表的排頭兵企業(yè)。
江蘇金方圓數(shù)控機(jī)床有限公司和濟(jì)南捷邁數(shù)控機(jī)械有限公司，以其雄厚的技術(shù)力量和豐富的制造經(jīng)驗，不斷創(chuàng)新，始終是國內(nèi)生產(chǎn)數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床企業(yè)技術(shù)進(jìn)步的代表。而“十五”期間的技術(shù)引進(jìn)和合作生產(chǎn)，成為企業(yè)迅速提高產(chǎn)品水平和生產(chǎn)能力的有效途徑。江蘇亞威機(jī)床有限公司與日本NISSHINBO公司合作生產(chǎn)，湖北三環(huán)鍛壓機(jī)床有限公司引進(jìn)美國STRIPPIT公司設(shè)計制造技術(shù)，是國內(nèi)企業(yè)應(yīng)用國外技術(shù)的成功典范。
江蘇亞威機(jī)床有限公司生產(chǎn)的HIQ-3048型300千牛數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床（圖1），其液壓系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和轉(zhuǎn)盤等主要部件均來自日本NISSHINBO公司。該機(jī)液壓系統(tǒng)可對行程、速度、壓力編程控制，沖頭下死點(diǎn)位置精度達(dá)0.01毫米，并可實(shí)現(xiàn)下死點(diǎn)保壓；6軸控制（X、Y、Z、T1、T2、C），上下轉(zhuǎn)盤分別驅(qū)動；三只夾鉗位置均可編程設(shè)定、自動調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同板料的需要；脫模自動檢測裝置對故障自動檢測并中斷加工程序，以免機(jī)構(gòu)損壞和出現(xiàn)廢品；56個工位，帶2個自動分度工位；板料最大移動速度100米/分；最高沖程次數(shù)1500次/分，最高沖孔頻率350次/分（步距25.4毫米）和750次/分（步距1毫米）。
第三代數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的共同特點(diǎn)是，采用高性能伺服液壓驅(qū)動的專用液壓系統(tǒng)，使步?jīng)_次數(shù)和沖壓穩(wěn)定性大為提高，步距為0.5毫米時步?jīng)_頻率可達(dá)600-1000次/分以上；智能型的夾鉗機(jī)構(gòu)，最大限度地減小了沖裁死區(qū)；毛刷型工作臺保證了對板料的有效支撐，并保護(hù)板料在快速運(yùn)動時表面不被劃傷；工作臺移動速度普遍提高，軸向速度達(dá)80米/分，合成速度達(dá)120米/分以上；具有2至4個自動分度工位，將大直徑模位設(shè)置在自動分度工位上；開放型數(shù)控系統(tǒng)，用戶界面友好、可擴(kuò)展性強(qiáng)，配備高效自動編程軟件。
“十五”期間，濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所開發(fā)的無離合器數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床和江蘇揚(yáng)力集團(tuán)有限公司開發(fā)的伺服電機(jī)直接驅(qū)動數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床，屬于創(chuàng)新產(chǎn)品。目前雖不是主流產(chǎn)品，卻代表了產(chǎn)品發(fā)展的某種動向或潮流。
應(yīng)當(dāng)指出，雖然國內(nèi)產(chǎn)品與國外同類產(chǎn)品的技術(shù)水平大體相當(dāng)，但代表當(dāng)今頂尖水平的仍是國外著名公司開發(fā)的產(chǎn)品。
數(shù)控剪板機(jī)及剪切生產(chǎn)線
剪板機(jī)是金屬板材加工的重要設(shè)備，數(shù)控剪板機(jī)是較早出現(xiàn)的數(shù)控鍛壓機(jī)床。由于數(shù)控剪板機(jī)技術(shù)上相對簡單，生產(chǎn)剪板機(jī)的企業(yè)多數(shù)都能夠生產(chǎn)數(shù)控剪板機(jī)。
剪板機(jī)按結(jié)構(gòu)分，有閘式剪板機(jī)和擺式剪板機(jī)兩類；按傳動方式分，有機(jī)械傳動剪板機(jī)和液壓傳動剪板機(jī)兩類。由于液壓傳動在控制方面的優(yōu)勢，數(shù)控剪板機(jī)主要采用液壓傳動形式，而且數(shù)控液壓擺式剪板機(jī)多于數(shù)控液壓閘式剪板機(jī)。
國內(nèi)生產(chǎn)數(shù)控剪板機(jī)的企業(yè)較多，其中以上海沖剪機(jī)床廠、湖北三環(huán)鍛壓機(jī)床有限公司、江蘇亞威機(jī)床有限公司等企業(yè)的產(chǎn)品水平與質(zhì)量最為上乘。
“十五”期間，數(shù)控剪板機(jī)在結(jié)構(gòu)與配置方面跨越了各行其道的階段，逐步向國際主流靠攏。目前多數(shù)數(shù)控剪板機(jī)，機(jī)架采用整體焊接結(jié)構(gòu)、經(jīng)時效處理、具有良好的強(qiáng)度、剛度和精度保持性；采用集成式液壓系統(tǒng)伺服驅(qū)動，極大提高了機(jī)床運(yùn)行的可靠性；根據(jù)被剪板料的材質(zhì)、厚度和剪切長度，自動完成剪切角度、剪切行程、刀片間隙和后擋料的調(diào)整；可配備前送料系統(tǒng)或后托料裝置，集送料、卸料于一體，有效地提高了設(shè)備自動化程度。
數(shù)控剪切生產(chǎn)線是在數(shù)控剪切機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的專用設(shè)備，由開卷機(jī)、校平機(jī)、剪切機(jī)及其輔助裝置組成。數(shù)控剪切生產(chǎn)線按剪切形式可分為橫剪線和縱剪線，也有即可橫剪也能縱剪的復(fù)合剪切線。橫剪線將卷料經(jīng)開卷、校平后剪切成定尺矩形；縱剪線將卷料經(jīng)開卷、校平、分條剪切后收卷；復(fù)合剪切線同時具備橫剪線與縱剪線的功能，可根據(jù)生產(chǎn)計劃輪番使用。數(shù)控剪切生產(chǎn)線可加工冷軋鋼板、鍍鋅鋼板、不銹鋼板、彩涂鋼板、鋁板等金屬板材，特別適用于車輛制造、家用電器、食品機(jī)械、包裝機(jī)械以及鋼板配送中心等行業(yè)。
我國數(shù)控剪切生產(chǎn)線技術(shù)水平接近國際先進(jìn)水平，板料送進(jìn)最高速度可達(dá)100-120米/分，剪切定長精度為±0.3毫米/2000毫米，剪切板料的對角線精度為±0.5毫米/2000×650毫米2，剪切板料長度300-2500毫米時，生產(chǎn)率90-20件/分。
濟(jì)南捷邁鍛壓機(jī)械工程有限公司與江蘇亞威機(jī)床集團(tuán)公司是國內(nèi)較早研制、生產(chǎn)數(shù)控剪切生產(chǎn)線的企業(yè)，其技術(shù)實(shí)力、產(chǎn)品水平、市場應(yīng)變能力均較出眾。
在剪切機(jī)門類中，還應(yīng)提及數(shù)控角剪機(jī)。數(shù)控角剪機(jī)是較特殊的剪切機(jī)，用于板材的切角工序，通常與數(shù)控折彎機(jī)配合使用，是加工箱體類零件必不可少的設(shè)備。普通數(shù)控角剪機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便，剪切角度為90°或30°-140°可調(diào)，功能單一。多功能數(shù)控角剪機(jī)，有兩個工位，主工位剪切角度為90°或30°-140°可調(diào)，輔助工位則可對板材進(jìn)行沖孔或沖切。數(shù)控角剪機(jī)作為輔機(jī)，許多生產(chǎn)數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床和數(shù)控折彎機(jī)的企業(yè)都生產(chǎn)。
數(shù)控復(fù)合加工機(jī)及數(shù)控復(fù)合加工生產(chǎn)線
數(shù)控沖剪復(fù)合加工機(jī)是繼數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床之后出現(xiàn)的新型數(shù)控鍛壓機(jī)床。該機(jī)集數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床與數(shù)控角剪機(jī)于一體，將板材沖孔、成型及剪切工序一次完成，特別適合于有后續(xù)折彎工序的面板類工件加工。由于數(shù)控沖剪復(fù)合機(jī)的沖、剪單元共用一套數(shù)控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和送料機(jī)械手，與數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床和數(shù)控角剪機(jī)整機(jī)組合比較，不僅降低了制造成本、節(jié)省了機(jī)床占地面積，而且減少了故障率。數(shù)控沖剪復(fù)合加工機(jī)可單機(jī)使用，也可作為主機(jī)組成數(shù)控沖剪復(fù)合柔性加工線。
濟(jì)南捷邁數(shù)控機(jī)械有限公司生產(chǎn)的PS31250型數(shù)控沖剪復(fù)合加工機(jī)（圖2），公稱力（沖/剪）300/280 千牛，最大加工板材尺寸1250×5000 毫米，工作臺最大行程（X/Y軸）2500/1400 毫米，工作臺最大移動速度100 米/分；沖壓部分模位數(shù)32（含兩套自動分度模），最大單次沖孔直徑88.9毫米，最大沖壓速度900 次/分；剪切部分最大單次剪切尺寸800×1250毫米，Y軸單次剪切長度1250毫米，X軸方向可連續(xù)半剪實(shí)現(xiàn)任意長度剪切，最小剪切板厚0.5毫米；FANUC 18i數(shù)控系統(tǒng)，5軸控制（X、Y、T、C、B），具有工件圖形顯示功能和RS232C接口。沖、剪滑塊上死點(diǎn)、下死點(diǎn)位置可自動設(shè)定，剪切刀具間隙可編程控制，沖壓與剪切工序由程序控制自動轉(zhuǎn)換；沖剪一體化自動編程軟件可將工件圖形文件生成加工程序，并可對沖壓路徑、模具規(guī)格、分剪排料等進(jìn)行優(yōu)化。
該公司生產(chǎn)的C1型數(shù)控沖剪復(fù)合加工生產(chǎn)線，以PS31250型數(shù)控沖剪復(fù)合機(jī)為主機(jī)，配以板材立體倉庫、吸盤式送料機(jī)、碼垛分選裝置及控制系統(tǒng)組成，整線的鋼板處理能力為8張/小時。板材立體倉庫由貨架、板料分層裝置、板料定位裝置、存取升降機(jī)、鋼托盤、木托盤及進(jìn)出料臺等組成；吸盤式送料機(jī)由吸盤架、升降裝置、送進(jìn)驅(qū)動裝置、真空系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)等組成；碼垛分選裝置由皮帶輸送機(jī)、料箱、數(shù)控分選裝置（包括輥式輸送機(jī)、工件數(shù)控定位裝置、數(shù)控吸料碼垛機(jī)及交換式工件托盤）等組成；控制系統(tǒng)分主機(jī)控制單元、立體倉庫控制單元、吸盤式送料機(jī)控制單元、碼垛分選裝置控制單元和一個全線控制器。為方便操作，除主機(jī)控制臺外，物料輸送系統(tǒng)設(shè)前后兩個控制臺。
圖2 國產(chǎn)PS31250型數(shù)控沖剪復(fù)合加工機(jī)
數(shù)控液壓沖剪復(fù)合加工機(jī)作為新型的板金加工設(shè)備，正以其綜合性能優(yōu)勢為越來越多的用戶所認(rèn)識，以復(fù)合機(jī)為主機(jī)的板材加工柔性單元及柔性系統(tǒng)也在此基礎(chǔ)上得到發(fā)展和應(yīng)用。
濟(jì)南捷邁數(shù)控機(jī)械有限公司和江蘇金方圓數(shù)控機(jī)床有限公司的產(chǎn)品，代表了該類產(chǎn)品的國內(nèi)最高水平，其技術(shù)性能處于國際先進(jìn)水平。
數(shù)控折彎機(jī)
數(shù)控板料折彎機(jī)是問世最早、應(yīng)用最廣泛、在國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)最多的數(shù)控鍛壓機(jī)床，已由早期的3軸發(fā)展到現(xiàn)在的8軸控制，配以上下料機(jī)器人和折彎機(jī)器人可形成數(shù)控折彎單元。
“十五”期間，我國數(shù)控板料折彎機(jī)已進(jìn)入國際先進(jìn)水平的行列。高檔產(chǎn)品普遍采用BOSCH公司或HOERBIGER公司的數(shù)字式閉路液壓系統(tǒng)和DELEM公司和CYBELEC公司的專用數(shù)控系統(tǒng)；采用動態(tài)壓力補(bǔ)償系統(tǒng)、側(cè)梁變形補(bǔ)償系統(tǒng)、溫度補(bǔ)償系統(tǒng)、板材厚度及反彈在線檢測和修正系統(tǒng)，保證了受力狀態(tài)下工作臺與滑塊相對位置的精確性；以人為本的設(shè)計思想推動了機(jī)床外觀及色彩的宜人化；成熟完善的工藝軟件、自動編程功能及彩屏顯示，可實(shí)現(xiàn)多種折彎工件的工藝存儲與輪番生產(chǎn)；滑塊最大空程速度和工作速度分別達(dá)到100毫米/秒和10毫米/秒；多軸數(shù)控后定位機(jī)構(gòu)保證了板料的精確送進(jìn)，定位精度可控制在±0.01毫米左右。目前，已經(jīng)出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)控制的商品化數(shù)控板料折彎機(jī)產(chǎn)品。
江蘇金方圓數(shù)控機(jī)床有限公司生產(chǎn)的PR6C225×3100型2250千牛數(shù)控板料折彎機(jī)是以上理念的具體體現(xiàn)。該機(jī)采用電液伺服同步控制技術(shù)及液壓凸形補(bǔ)償技術(shù)，集成式液壓系統(tǒng)，荷蘭DELEM公司DA69W數(shù)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對折彎滑塊Y1、Y2位置和后擋料X1、X2、Z1、Z2、R1、R2位置的8軸控制。滑塊快速向下速度120毫米/秒，折彎速度9毫米/秒，回程速度80毫米/秒。折彎滑塊定位精度0.005毫米，后擋料前后位置重復(fù)定位精度0.005毫米。該機(jī)可配備6軸折彎機(jī)器人，縮短折彎工序輔助時間，顯著提高工件加工效率。
近年來，數(shù)控板料折彎機(jī)出現(xiàn)了由液壓驅(qū)動向機(jī)械傳動回歸的動向。這種回歸不是機(jī)械傳動簡單地替代液壓驅(qū)動，而是采用伺服電機(jī)帶動滾珠絲杠直接驅(qū)動折彎滑塊，形成新型數(shù)控板料折彎機(jī)。上海沖剪機(jī)床廠生產(chǎn)的ME50/2550型數(shù)控板料折彎機(jī)、江蘇揚(yáng)力集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的EB3512型數(shù)控板料折彎機(jī)和湖北三環(huán)鍛壓機(jī)床有限公司生產(chǎn)的PPH35/13型數(shù)控板料折彎機(jī)，折彎滑塊由二臺伺服電機(jī)同步驅(qū)動，在滑塊平衡快速運(yùn)行的同時，滑塊撓度得到有效補(bǔ)償。伺服電機(jī)直接驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)在于，能耗、噪聲、污染以及制造維修成本大為降低，機(jī)床的可靠性、工作速度和效率得以提高。該類數(shù)控板料折彎機(jī)滑塊空程速度可達(dá)100毫米/秒、折彎速度10-15毫米/秒，空程速度70毫米/秒；滑塊定位精度為0.035毫米、重復(fù)定位精度為0.01毫米。
我國數(shù)控板料折彎機(jī)目前有著向網(wǎng)絡(luò)化和折彎單元發(fā)展的趨勢。
數(shù)控激光切割機(jī)
數(shù)控激光切割機(jī)是我國開發(fā)較早的數(shù)控鍛壓機(jī)床之一，“八五”期間濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所已研制出第一代數(shù)控激光切割機(jī)。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，國產(chǎn)數(shù)控激光切割機(jī)已普遍采用了全飛行光路技術(shù)，動態(tài)加速性能更加優(yōu)良；高性能數(shù)控系統(tǒng)和內(nèi)置激光切割專用工藝軟件，使機(jī)床自動處于最佳運(yùn)行狀態(tài)；封閉式防護(hù)艙能有效地避免輻射泄露，提高了機(jī)床的安全性能；宜人化造型設(shè)計和人性化用戶界面，充分體現(xiàn)了以人為本的設(shè)計思想；網(wǎng)絡(luò)連接控制技術(shù)得到應(yīng)用。
濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所生產(chǎn)的LCM-1212型數(shù)控激光切割機(jī)，是數(shù)控激光切割機(jī)的典型產(chǎn)品。該機(jī)采用了動光路技術(shù)，運(yùn)動部件重量輕、慣量小，使切割機(jī)動態(tài)特性大為提高。運(yùn)動機(jī)構(gòu)由精密滾珠直線導(dǎo)軌、精密滾珠絲杠及成對精密滾珠軸承組成，使機(jī)床運(yùn)動速度快、精度高；激光切割頭配有反應(yīng)靈敏的電感式自動尋找焦點(diǎn)檢測系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)板面不平整的有效切割；數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)置激光切割專用工藝軟件，可自動設(shè)定激光切割時所需的激光功率、切割速度、打孔時間、激光焦點(diǎn)位置等切割參數(shù)。該機(jī)可加工板材的最大尺寸為1250×1250毫米，X、Y軸快速移動速度15米/分，最大插補(bǔ)速度10米/分，定位精度±0.03毫米/米，重復(fù)定位精度0.003毫米。
應(yīng)當(dāng)指出，與國外著名公司產(chǎn)品比較，我國激光切割機(jī)水平尚有明顯差距。國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的激光切割機(jī)基本上是三軸控制的平面切割機(jī)，真正意義上的五軸控制實(shí)現(xiàn)三維切割的商品化產(chǎn)品尚未出現(xiàn)。
數(shù)控彎管機(jī)
國內(nèi)原生產(chǎn)數(shù)控彎管機(jī)較著名的企業(yè)，近年來處于發(fā)展遲緩狀態(tài)，目前活躍在國內(nèi)市場上的是企業(yè)規(guī)模較小的后起之秀。
國外高水平數(shù)控彎管機(jī)有兩個或兩個以上工位，采用4＋4軸的控制方式，可將管子彎成任意角度的三維形狀；觸摸式顯示屏具有自動編程功能，可實(shí)現(xiàn)50個以上零件的工藝設(shè)定、編輯、存儲及自診斷提示； X-Y-Z-R軸重復(fù)定位精度能夠達(dá)到±0.05毫米；X軸速度達(dá)2000毫米/秒，Y軸、Z軸和R軸的速度分別達(dá)到300°/秒、900°/秒和300°/秒。數(shù)控彎管機(jī)可設(shè)計成一個或兩個彎頭，左右各帶4個模具，進(jìn)行左向或右向彎曲。此外，在一臺設(shè)備上還可進(jìn)行雙向彎曲，并在同一流程中實(shí)現(xiàn)固定半徑與可變半徑的彎曲。國內(nèi)數(shù)控彎管機(jī)低于上述水平。
張家港和豐機(jī)械制造有限公司、旭東機(jī)械（昆山）有限公司和上海國青機(jī)械有限公司生產(chǎn)數(shù)控彎管機(jī)，采用雙層模設(shè)置，液壓比例伺服，送料和旋轉(zhuǎn)2軸數(shù)控或送料、旋轉(zhuǎn)、傾斜、彎曲4軸數(shù)控。采用觸摸屏控制，對每一個彎都可作速度、角度、補(bǔ)償值以及脫模間隙的設(shè)定；具有3D圖形預(yù)視功能，可以不同角度對制件監(jiān)控。國內(nèi)企業(yè)雖曾成功研制過數(shù)控彎管單元，但未形成商品化產(chǎn)品。
“十五”以來，我國數(shù)控鍛壓機(jī)床得到快速發(fā)展，技術(shù)水平與產(chǎn)品門類接近國際先進(jìn)水平，市場供應(yīng)能力也大幅度提高。應(yīng)該承認(rèn)，目前數(shù)控鍛壓機(jī)床的產(chǎn)值占鍛壓機(jī)械總量的比例仍然很低，國產(chǎn)數(shù)控鍛壓機(jī)床尚不能滿足國內(nèi)日益增長的需求。但從另一個層面講，數(shù)控鍛壓機(jī)床的上升空間很大，“十一五”的發(fā)展前景是值得欣慰的。
三、“十一五”數(shù)控鍛壓機(jī)床發(fā)展前景的展望
從“十五”期間鍛壓機(jī)械產(chǎn)量產(chǎn)值分析，數(shù)量占85%以上的機(jī)械壓力機(jī)，產(chǎn)值僅占65%；液壓機(jī)、剪切機(jī)和彎曲校正機(jī)產(chǎn)量之和僅占12%，產(chǎn)值之和卻占30%以上；占總產(chǎn)量2%的數(shù)控鍛壓機(jī)床，價值量接近總量的30%。。由此可見，減少普通機(jī)械壓力機(jī)特別是小型、低檔機(jī)械壓力機(jī)的比例，提高大中型鍛壓機(jī)械的產(chǎn)量，多生產(chǎn)高技術(shù)附加值的數(shù)控鍛壓機(jī)床，努力提高鍛壓機(jī)械的數(shù)控化率，是今后相當(dāng)長一段時間內(nèi)鍛壓機(jī)械行業(yè)的重要目標(biāo)。
數(shù)控鍛壓機(jī)床，不僅有其發(fā)展的必要性，而且具備持續(xù)快速發(fā)展的條件。
首先，國家宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境有利于行業(yè)的發(fā)展。國家繼續(xù)擴(kuò)大內(nèi)需的方針有利于國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長，國內(nèi)外投資的高速增長給制造業(yè)提供了一個大舞臺。根據(jù)國家規(guī)劃，“十一五”期間國民生產(chǎn)總值年增長速度為7.5%，預(yù)計固定資產(chǎn)投資年增長10%以上，機(jī)電工業(yè)、航空航天工業(yè)等將持續(xù)快速發(fā)展，市場對鍛壓機(jī)械的需求還會增加，給企業(yè)營造了一個難逢的發(fā)展機(jī)遇。尤其是以轎車為代表的我國汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，對鍛壓機(jī)械行業(yè)特別是數(shù)控鍛壓機(jī)床的發(fā)展起到強(qiáng)勁的拉動作用。
“十一五” 期間，我國鍛壓機(jī)械行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)不是數(shù)量方面的增長，而是加快產(chǎn)品構(gòu)成比向合理化方向的轉(zhuǎn)化，努力提高中高檔鍛壓機(jī)械產(chǎn)品特別是數(shù)控鍛壓機(jī)床的產(chǎn)量。也唯有如此，才能滿足日益擴(kuò)大的國內(nèi)市場需求，改變目前大量進(jìn)口鍛壓設(shè)備的現(xiàn)狀，進(jìn)而加快出口創(chuàng)匯、擴(kuò)大在國際市場的占有率，將國內(nèi)外的潛在市場變成真正自己的市場。
從技術(shù)層面上講，數(shù)控鍛壓機(jī)床有兩點(diǎn)值得提及。
其一，數(shù)控鍛壓機(jī)床在門類和主要技術(shù)指標(biāo)方面基本達(dá)到或接近工業(yè)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)水平，但產(chǎn)品的總體水平低于國外。作為典型的數(shù)控鍛壓機(jī)床，大型沖壓生產(chǎn)線、數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床、數(shù)控沖剪復(fù)合加工機(jī)、數(shù)控激光切割機(jī)、數(shù)控剪切折彎設(shè)備等，其技術(shù)指標(biāo)、結(jié)構(gòu)性能與世界知名公司的設(shè)備基本相當(dāng)。但如果對其進(jìn)行綜合評價，在可靠性、安全性、宜人性、精細(xì)性等方面與國外的一流設(shè)備則有著明顯差距。
其二，行業(yè)內(nèi)部多數(shù)企業(yè)的總體技術(shù)水平落后。主要表現(xiàn)在，行業(yè)總量供給能力很強(qiáng)，但產(chǎn)品技術(shù)含量低，提供市場的產(chǎn)品80%屬低檔落后產(chǎn)品；許多產(chǎn)品不能全面符合國際安全標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)國際市場的競爭力不強(qiáng)；產(chǎn)品的成套性、宜人性、加工精細(xì)程度、整體自動化程度、基礎(chǔ)元件可靠性等方面與國外差距較大；多數(shù)企業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)自主研發(fā)力量薄弱，缺乏市場快速反應(yīng)的能力；能夠生產(chǎn)數(shù)控鍛壓機(jī)床的企業(yè)雖是行業(yè)的中堅力量，但畢竟在數(shù)量上不是主體。
數(shù)控鍛壓機(jī)床的市場需求，要求鍛壓機(jī)械行業(yè)在“十一五”期間，提高關(guān)鍵技術(shù)與核心技術(shù)的自主研發(fā)能力，提升產(chǎn)品的技術(shù)含量；加大信息技術(shù)的應(yīng)用，提高快速適應(yīng)市場的能力；加強(qiáng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化工作，與國際標(biāo)準(zhǔn)特別是國際安全標(biāo)準(zhǔn)接軌；應(yīng)加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用，大力發(fā)展數(shù)控、高效、復(fù)合、成套設(shè)備，重點(diǎn)開發(fā)大型多工位機(jī)械壓力機(jī)、高速精密壓力機(jī)、高性能機(jī)械壓力機(jī)、高能螺旋壓力機(jī)、網(wǎng)絡(luò)式數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床及網(wǎng)絡(luò)板料折彎機(jī)、全自動沖壓生產(chǎn)線、板料加工柔性單元和柔性線。
為確保數(shù)控鍛壓機(jī)床的健康發(fā)展，國家在政策、法規(guī)方面應(yīng)給予一定的保護(hù)和支持。
首先，調(diào)整產(chǎn)品進(jìn)出口稅收政策，扶持國產(chǎn)數(shù)控鍛壓機(jī)床的發(fā)展。目前實(shí)行的對外商投資企業(yè)進(jìn)口數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床、數(shù)控激光切割機(jī)、數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控折彎機(jī)等鍛壓設(shè)備的免稅政策，在一定程度上遏制了國產(chǎn)同類產(chǎn)品的發(fā)展；在出口產(chǎn)品退稅政策方面，由于對出口產(chǎn)品沒有嚴(yán)格分類，激勵了以高能耗、高耗材和嚴(yán)重污染為代價的低檔產(chǎn)品的大量生產(chǎn)與出口。
其次，國家應(yīng)實(shí)行強(qiáng)硬的產(chǎn)品淘汰制度，定期公布淘汰產(chǎn)品目錄并強(qiáng)制執(zhí)行，逐步限制和淘汰低水平機(jī)床生產(chǎn)，控制低水平項目重復(fù)建設(shè)，鼓勵技術(shù)含量高的鍛壓機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)。
第三，加強(qiáng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編制修訂工作，特別是安全性的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的制訂與執(zhí)行。以先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)行業(yè)產(chǎn)品水平與制造水平的提高，限制低水平產(chǎn)品的生產(chǎn)與銷售。
展望“十一五”，數(shù)控鍛壓機(jī)床的發(fā)展前景令人鼓舞。在國家技術(shù)創(chuàng)新大環(huán)境下，高端產(chǎn)品將得到快速發(fā)展，低端產(chǎn)品必將逐步減少。到“十一五”后期，數(shù)控鍛壓機(jī)床按數(shù)量計，有望達(dá)到4-5%；按價值量計可占鍛壓機(jī)械總量的50%左右。
以上純屬個人看法，片面與謬誤之處在所難免，敬請同行專家指教。
中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會鍛壓機(jī)械分會 王春生
濟(jì)南捷邁鍛壓機(jī)械工程有限公司 王蕾
《中國機(jī)械與金屬》
