在鍛壓機械的八大類中，機械壓力機、剪切機、折彎機等金屬板材加工機床按年生產量( 臺數) 計約占90%以上，按價值量計約占80% 以上。從應用角度講，轎車零件中按件計金屬板材沖壓件占40% 以上，電器、儀表結構件中金屬板材沖壓件占80% 以上。

　　由此可見，金屬板材加工機床在制造領域和應用領域的重要地位。本文以大型機械壓力機及大型沖壓生產線、數控轉塔沖床、數控板料剪切機和數控板料折彎壓力機為例，談談金屬板材加工機床的技術進步與發展。

　　一、大型機械壓力機及大型沖壓生產線已跨出國門

　　1. 大型機械壓力機

　　機械壓力機是金屬板材加工機床最為重要的門類。

　　( 1) 年生產量大，占鍛壓機械的80% 以上。
　　( 2) 應用范圍廣，幾乎滲透到所有金屬板材加工領域。
　　( 3) 不可替代性，其經濟技術的合理性是其他機床很難替代的。

　　機械壓力機品種繁多，能代表其技術水平和技術進步的，當首推大型機械壓力機及其組成的大型沖壓生產線。大型沖壓生產線通常以大型雙動拉深壓力機、大型多工位壓力機和大型單動壓力機為主機，濟南二機床集團有限公司和齊齊哈爾二機床集團有限公司是國內的主要生產企業。“八五” 以來，這些企業通過技術攻關、自行設計，以及引進德國舒勒、美國維爾森、日本小松等著名公司的設計制造技術，或采取與國外廠商合作生產的方式，將國內大型機械壓力機的技術水平提升到了國際先進水平。

　　濟南二機床集團有限公司開發的閉式四點單動壓力機、閉式四點雙動壓力機、閉式四點多連桿壓力機等，普遍采用了自動換模控制技術、裝模高度和氣墊行程檢測技術、多功能PLC 控制技術、隔膜式離合器制動器及滑塊調整預加載裝置等多項先進技術，成為大型機械壓力機技術進步的代表。

　　2. 大型沖壓生產線

　　在突破單機設計制造技術的基礎上，成功開發生產了數十條大型沖壓生產線，裝備了國內近10 家汽車制造企業。典型的大型沖壓生產線，由一臺雙動壓力機與數臺單動壓力機串聯布置。雙動壓力機之前是上料裝置，由上料車、液壓頂升器、磁力分層器、真空吸盤提升器、雙料檢測器、磁力輥道、雙料排除器、清洗涂油裝置和送料裝置組成；雙動壓力機與單動壓力機之間的上下料裝置由下料器、翻轉裝置、傳送裝置和上料器組成；單動壓力機之間的上下料裝置與之相同，只是無翻轉裝置；最后一臺單動壓力機之后是碼垛裝置，由下料器、傳送裝置和碼垛車組成。此外，大型沖壓生產線還配備自動快速換模系統、自動快速調整系統、故障檢測系統以及廢料排除與運輸系統。

　　隨著大型多工位壓力機的技術成熟和實用化，大型多工位壓力機開始替代單動壓力機進入自動沖壓生產線，代表了先進的組合方式。大型多工位壓力機自動沖壓生產線，經歷了三個階段的完善與發展。較原始的組合是，一臺雙動拉深壓力機與一臺單動大型多工位壓力機為主機，二者之間配備一套翻轉裝置和同步裝置，提高了生產節拍，減少了占地面積。此后，帶雙動拉深工位的多工位壓力機問世，催生了第二代自動沖壓生產線。第二代生產線僅以一臺帶雙動拉深工位的多工位壓力機為主機，在其前后分別配備拆垛裝置和碼垛裝置，便組成了一條自動沖壓生產線，配置大為簡化。此類多工位壓力機多為四柱三滑塊結構，第一工位是雙動拉深工位，其余工位為單動沖壓工位。由于拉深工位采取了反向拉深的方式，從而避免了工件的翻轉，因此不需要翻轉裝置，使生產率進一步提高，占地面積進一步減小。第三階段，出現了帶數控液壓氣墊的大型多工位壓力機，拋棄了傳統的雙動拉深工藝理念，真正將拉深與其他沖壓工藝組合到一臺壓力機上完成。自動沖壓生產線的主機是帶數控液壓氣墊的多工位壓力機，主機前后配備拆垛裝置和碼垛裝置。數控液壓氣墊是該類生產線的技術核心，氣墊通過四角控制，可調節拉深工件的壓邊力，從而實現單動深拉深。由于采用數控液壓氣墊使單動壓力機代替了傳統的雙動壓力機，簡化了壓力機的結構，取消了生產線中的翻轉裝置，實現了壓邊力的優化控制，提高了拉深件的質量，降低了工件的廢品率。從技術角度上講，帶數控液壓氣墊的大型多工位壓力機自動沖壓生產線，代表了自動沖壓生產線的最高水平。但是，由于造價、技術及應用等諸多方面的因素，大型沖壓生產線多樣化組合的局面還將長期存在。

　　“十五” 期間，濟南二機床集團有限公司在轎車制造企業的國際招標中多次中標，在裝備我國汽車行業數十條沖壓生產線的同時，還向國外著名汽車制造企業提供了數條大型沖壓生產線，標志著我國大型機械壓力機及大型沖壓生產線已跨出國門。
二、數控轉塔沖床達到國際先進水平

　　1. 數控轉塔沖床結構特點

　　最早出現的數控轉塔沖床是機械傳動的，人們將其歸為機械壓力機類。由于其沖壓模具安裝在回轉圓盤上，故稱為數控沖模回轉頭壓力機。隨后出現了液壓驅動的新機型，且很快占據了主導地位，國外稱之數控轉塔沖床，并被國內同行所接受。從此，數控轉塔沖床成為一個獨立機種，不再隸屬于機械壓力機。當前，我國數控轉塔沖床的結構性能已經達到國際先進水平。

　　在我國，數控轉塔沖床問世以來，經歷了緩慢起步、趨于成熟、快速發展和日臻完善4個階段。在不同階段，數控轉塔沖床按結構特點可分為幾代產品：“八五” 期間開發的第一代產品，機械驅動，三軸控制，模位數通常在30個以下，無自轉模位，輔助功能較少；“九五” 期間形成的第二代產品，模位數大為增加并帶兩個自轉模位，四軸控制，輔助功能增多，開始出現液壓驅動的轉塔沖床：“十五” 期間，數控轉塔沖床得到快速健康發展，液壓驅動的4軸、5軸控制的第三代產品成為數控轉塔沖床的主體，輔助功能更加完善；此后，網絡技術和伺服電動機直接驅動技術的應用，標志著第四代產品的出現，但尚不是主流產品。

　　作為國內主流產品的第三代數控轉塔沖床，普遍采用了國外著名公司的數控系統和伺服單元，以及高性能伺服液壓驅動的專用液壓系統；沖壓穩定性和步沖次數大為提高，當步距為0.5mm 時，步沖頻率可達600～1000次/min 以上；采用智能型夾鉗機構，最大限度地減小了沖裁死區，基本達到無死區；工作臺移動速度普遍提高，軸向速度達80m/ min，合成速度達120m min以上；采用毛刷型工作臺，在保證對板料有效支撐的同時，可保護板料在快速運動時表面不被劃傷；自動分度工位2～4個可選，并將大直徑模位設置于此；普遍采用開放型數控系統，用戶界面友好，可擴展性強，并配備高效自動編程軟件。

　　2. 數控轉塔沖床的生產

　　伴隨著數控轉塔沖床的技術成熟與需求增長，許多企業通過自主開發、引進技術或與國外公司合作生產等方式，迅速占領了國內數控轉塔沖床制造、銷售和技術服務的陣地。

　　經過大約10 年的競爭與發展，形成了濟南鑄造鍛壓機械研究所、江蘇金方圓數控機床有限公司、湖北三環鍛壓機床有限公司、江蘇揚力集團有限公司和江蘇亞威機床有限公司等組成的企業方陣。

　　江蘇亞威機床有限公司生產的HIQ-3048 型300kN數控轉塔沖床，其液壓系統、數控系統和轉盤等主要部件均來自日本NISSHINBO 公司。其液壓系統可對行程、速度和壓力進行編程控制，沖頭下死點位置精度達0.01mm，并可實現下死點保壓；6軸控制( X、Y、Z、T1 、T2 、C) ，上下轉盤分別驅動；三只夾鉗位置均可編程設定、自動調節，以適應不同板料的需要；脫模自動檢測裝置對故障自動檢測并中斷加工程序，以免機構損壞和出現廢品；56個工位，帶兩個自動分度工位；板料的最大移動速度為100m/min ；最高沖程次數為1500次/min，最高沖孔頻率可達350次/min(步距25.4mm)和750次/min(步距1mm) 。

　　湖北三環鍛壓機床有限公司生產的STRIPPI T—HD1500H/30型300kN數控轉塔沖床，是該公司引進美國STRIPPI T 公司技術生產的最新產品。該機采用德國哈雷(H+L)公司的液壓驅動系統，具有結構緊湊、沖壓穩定的特點；該機28個工位，有4個工位的最大沖孔直徑為 88.9mm，其中可提供3個自動分度工位；采用西門子(SIEMENS) 公司數控系統和伺服單元，具有直接編程和自診斷功能；該機全行程重復精度為0.05mm，最大沖孔速度為400次/min，板料最大移動速度達 90m/min。

　　濟南鑄造鍛壓機械研究所開發的無離合器數控轉塔沖床和江蘇揚力集團有限公司開發的伺服電動機直接驅動數控轉塔沖床，屬于技術創新產品。目前雖不是主流產品，卻代表了產品發展的某種動向或潮流。第三代產品的規模化生產和第四代產品的出現，說明我國數控轉塔沖床的整體水平已達到國際先進水平。

　　三、數控液壓板料剪切機發展迅速

　　板料剪切機又稱剪板機，主要用于剪切金屬板材，是重要的金屬板材加工機床。板料剪切機不僅用于機械制造業，還是金屬板材配送中心必不可少的裝備，應用范圍特別廣泛。剪板機按結構分，有閘式剪板機和擺式剪板機兩類；按傳動方式分，有機械傳動剪板機和液壓傳動剪板機兩類。安全性和剪切角度不可調整是機械剪板機的致命缺點，故除小規格剪板機外，液壓剪板機獨領天下的格局已成不爭的事實。基于液壓傳動在控制方面的優勢，數控剪板機主要采用液壓傳動形式。數控液壓剪板機除速度、行程可調外，剪切角度自動調整機構和刀片間隙自動調整機構的開發與實用化，使其具備了進入板材加工中心和板材加工FMS 的條件。數控液壓剪板機的早期產品，在結構與配置方面差異較大。經歷了近10年的發展，各企業生產的數控液壓剪板機，都在逐步向國際主流方向靠攏。當前，數控液壓剪板機普遍采用整體焊接結構，經時效處理的機架，具有良好的強度、剛度和精度保持性；采用集成式液壓系統伺服驅動，提高了機床運行的可靠性；剪切角度自動調整機構和刀片間