伺服压力机是现代信息技术、自控技术与传统机械技术的结合，给汽车冲压工艺带来了革新。本文首先介绍了伺服压力机的优势，然后分别从材料利用率、表面质量、回弹和模具冲击力等四个方面论证了伺服压力机对冲压工艺性的影响。

随着汽车工业的迅速发展，冲压水平不断提高，伺服压力机在各汽车生产厂家得到普遍应用。伺服压力机利用伺服电动机把接收到的电信号转化为角位移或角速度输出，能够非常精确地控制速度和位置的特性，满足压力机输出的高精度、高可控性要求。同时，伺服压力机采用大功率的伺服电动机驱动，不仅可以提高材料利用率，还能够提升产品的质量，其对模具的冲击量减小，大幅度提高模具的寿命，从而节约了工装的开发成本。自2010年，我公司就着手对伺服压力机的冲压工艺性展开研究。

伺服压力机的优势

从冲压工艺来分析，伺服压力机的主要优势有：提高整车的材料利用率，降低整车的采购成本；提高成型品质和表面质量，能很好地控制制件精度；降低对模具的冲击，让模具设计最大的自由化，同时减少模具的投资成本；在模具的保养性和对环境的噪声方面，伺服压力机也大大优于机械压力机。综上所述，伺服压力机对模具、材料、工作环境及制件四方面的优势如图1所示。

试验验证及分析

现选取我公司一个即将投产车型的部分零件进行机械压力机和伺服压力机的对比验证，从冲压工艺上找出其不同点来论证伺服压力机的工艺性。

1.材料利用率对比

材料利用率一直以来都是整车投资成本重要的组成部分，能否更大程度的减少冲压的材料利用率是整车开发原材料的关键。选取该车型的门外板做拉深试验，分别在机械压力机和伺服压力机里面各冲压一次，发现两个制件材料利用率的决定点左右方向相差7mm，上下方向相差5mm。试验结果如图2所示。

经过计算发现，采用伺服压力机可节省约2%的材料费用，加上可以降低原材料卷宽的成本，一共可以节约材料成本约2.5%。

图3  侧围外板门槛处回弹量对比

2.表面质量对比

针对门外板把手处拉延容易产生变形的问题，分别对伺服压力机和机械压力机的冲压制件进行打油石分析变形量的大小，两者对比结果如表1所示。根据对比发现，伺服压力机在成形过程中由于速度比机械压力机慢，其瞬间的变形应力释放量很小，成形也较为稳定，表面的质量水平要高。

3.成型品质回弹的验证和分析

对某车型的侧围门槛处的负角进行试验验证，验证结果如图3所示。从门槛处的回弹量来看，机械压力机和伺服压力机相差较大，机械压力机的回弹量平均为2.734mm，而伺服压力机的平均回弹量为1.615mm。显然，选用伺服压力机回弹量有明显的减小，对于车身零件的精度有着很好的控制。

4.模具冲击力的分析

伺服压力机因为有预加速的功能，所以对气垫和滑块行程的冲压力很小，能够延长模具的寿命和节约模具成本，模具设计时可考虑轻量化。

伺服压力机的预加速功能对气垫的最大冲击力为181tf（1tf=9.8×103N），而机械压力的最大冲压力达到了368tf。从滑块荷重来看，伺服压力机为211tf，而机械压力机达到了471tf。伺服压力机对模具的冲击力可减少将近一半。对模具的冲击力减小可以降低振动，减少噪声。经过测算生产门外板时声音达到75dB，比传统的机械压力机和油压机减少了10～20dB。

结语

汽车产业的竞争已慢慢转移为产品质量和成本的竞争，谁能用较为合理的成本制造出高品质的汽车是以后各汽车主机厂成败的关键因素。新设备、新工艺的导入推动了汽车制造业的发展，工艺水平也从侧面反映出了一个汽车主机厂的制造水平。伺服压力机是一种与传统机械压力机完全不同概念的第三代压力机，它是信息技术、自控技术与传统机械技术的结合。伺服压力机的出现为汽车工业使用更多的新材料提供了可能，给汽车冲压工艺带来了革新。