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【MFC原创】伺服驱动,智造未来 固安力伺服压力赋能冲压行业——从自由曲线到绿能环保,解码固安力伺服冲床的技术内核与产业价值

当中国制造业加速迈向高端化、智能化、绿色化,冲压行业对设备的精度、柔性、能效提出了前所未有的要求。伺服压力机——这一融合微电子技术、伺服控制技术与机械传动技术的新一代冲压成形装备,正从“可选项”变为“必选项”。

在这场技术变革中,固安力集团(GOANWIN)凭借两岸融合的技术基因与持续的研发投入,推出了覆盖开式单点、开式双点、闭式单点、闭式双点的全系列伺服冲床产品线,以可编程滑块运动曲线、八种智能运转模式、绿能环保设计,为金属成形行业提供了兼具精度与效率的全新解决方案。

固安力鸟瞰图

2026 年 6月,MFC《金属成形智造》对固安力集团的压力机板块的负责人进行了深度采访,重点了解该公司在伺服压力机领域的进展。

固安力集团压力机板块纵览

固安力集团(GOANWIN)成立于 2011 年,总部位于宁波镇海,是一家集精密智能设备技术开发、研制、生产与销售于一体的科技型企业。集团秉持“匠心智造·科技赋能”核心理念,深耕锻压机械领域,已形成研发设计、智能制造、全球营销、全周期服务于一体的现代化产业生态。目前集团员工超 1000 人,研发团队100 余人,在全国布局十大生产基地,产品通过欧盟 CE 认证,在 30 多个国家和地区设有经销网点。

固安力集团新昌工厂——占地 260 亩,总投资约 11 亿元

压力机板块是固安力集团的核心业务支柱,产品覆盖 3 吨至 3500 吨的各类锻压及加工设备,可满足不同工艺与生产规模需求。其压力机产品线涵盖以下七大类别:通用精密冲床、通用中载冲床、分体重载冲床、伺服高精冲床、通用高速冲床、精冲机、液压机,其中,伺服高精冲床是固安力近年来重点投入的战略方向,最近两年来成为集团新的增长亮点,最畅销的 EC1 系列开式单点伺服冲床与EM2 系列闭式双点伺服冲床,凭借可自由编辑的滑块运动曲线与多样化智慧加工模式,代表了固安力在伺服冲压领域的技术突破。

固安力伺服压力机的构成图

本次采访对固安力伺服压力机的技术原理、结构设计、产品矩阵与产业价值进行深度解析。

伺服压力机:冲压装备的代际跃迁

传统压力机的瓶颈

普通机械压力机作为工业基础装备,具有加工效率高、运行成本低、精度一致性好的特点,在汽车制造、航空航天、电子信息、家用电器等领域应用广泛。然而,其固有局限也日益凸显:

滑块运动模式固定:普通曲柄压力机的滑块运动完全取决于曲柄滑块机构,一旦传动机构确定,滑块运动曲线即被锁定为对称正弦曲线,难以满足不同材料、不同工艺的成形要求。成形区域速度变化大:下死点附近滑块速度变化剧烈,合模冲击大,不利于材料成形,更不适合深拉伸加工。

能耗高:飞轮空转能耗约占总能耗的 6% ~ 30%,摩擦离合器接合能耗约占总能耗的 20%。

多连杆压力机虽能在成形区域实现低速均匀运动,但传动结构复杂、综合间隙大,且仍属刚性传动——结构确定后仅能按一种模式运行,无法满足多样化工艺需求。正是这些痛点,催生了伺服压力机的问世。

伺服压力机的核心原理

伺服压力机由伺服电动机驱动,通过数字式控制系统精确控制滑块的位移与速度,可满足不同材料、不同工艺模式的成形加工要求。其工作流程为:确定成形工艺模式→编写加工程序→控制系统按程序驱动→实时检测反馈→闭环调节控制。

伺服压力机常用的成形工艺模式

与普通机械压力机相比,伺服压力机省去了飞轮、离合器、制动器等传动部件,机械结构大幅简化,同时通过伺服电动机的精确控制,实现了滑块运动的“自由编程”——这正是其革命性所在。

伺服压力机涵盖所有滑块运动曲线并可自由编辑

固安力伺服压力机的技术特色

固安力伺服压力机以“自由曲线、智慧加工、绿能环保”三大核心理念为设计原点,在加工柔性、智能交互、节能降耗三个维度实现了系统性突破。

固安力伺服压力机支持深引伸、冲缝复合、一般成形、冲孔下料、模内加热等多种智慧加工模式

固安力伺服压力机支持曲轴、压印、模内加热、拉伸、精密下料、钟摆、锻打等多种运转模式

自由曲线:涵盖所有滑块运动模式

固安力伺服压力机最核心的技术优势,在于其滑块运动曲线可自由编辑。传统压力机的滑块只能沿固定的正弦曲线运行,而固安力伺服冲床的操作者可以根据材料特性、工艺要求和模具状态,在 HMI 人机界面上自由设定和调整滑块的运动曲线,真正实现“一机多工艺”。

固安力伺服压力机 HMI 人机交互界面

绿能环保:从降噪到节能的全方位设计

固安力伺服压力机在环保节能方面展现出显著优势:

近零噪音冲孔:进行冲孔加工时,可在上模开始接触时降低加工速度,使厚板冲孔加工噪音及振动几近于零。

材料利用率提升:通过控制曲线设定,可大幅提升材料利用率。

超低待机能耗:非加工待机时电力耗能仅为加工时的 1%,低速时也能提供所需能量。

省电效果显著:单冲加工、机械手加工时,可节省冲床断续时启动电力,发挥省电效果。

自动化协同:搭配自动化控制系统,有效提升产能,降低人力需求。

据行业研究数据,伺服压力机相比普通机械压力机可实现 30%~42%的节能效果。固安力伺服压力机通过高效驱动解决方案与再生能源管理系统,将这一优势进一步放大。

结构性能:从设计到制造的精密保障

相较传统压力机的七大优势

固安力伺服压力机在结构性能上较传统压力机实现了全面超越:

1. 生产易用性无与伦比:可任意设定和改变加工过程中的速度。

2. 生产效率显著提高:通过回程提速,生产效率大幅提升。

3. 生产灵活性好:可对行程高度与运动顺序进行编程。

4. 零部件质量与模具寿命提升:优化运动顺序,延长模具寿命。

5. 能源消耗降低:高效驱动解决方案降低能耗。

6. 更易维护:机械零部件数量更少,维护更简便。

7. 试模时间缩短:配手轮微调功能,大幅缩短试模时间。

智能 HMI 界面:人机交互的深度进化

固安力伺服压力机的 HMI 界面功能丰富,实现了加工过程的全可视化管控:

  • 八种运动曲线规划(曲轴、多连杆、保压、单边、钟摆、静音冲裁、重复加压、自由编程)
  • 生产过程状态检测与生产量预置及计数
  • 电机转矩实时曲线显示
  • 曲轴角度实时显示
  • 滑块位移实时显示
  • 模具库管理与大数据配方功能
  • 可根据客户工艺需求编制多种
  • 定制化工艺曲线模式

精密闭环控制:微米级精度保障

固安力伺服压力机依托高精度定位与闭环控制系统,结合转矩实时监控及动态补偿技术,可有效保障加工精度与产品良品率。通过位移传感器和光电编码器对滑块位移、曲轴转角进行双闭环控制,并借助模高调节装置对滑块下死点误差进行自动调节补偿,部分机型重复精度可达±0.01mm。

伺服机械结构:从单点到并联同步

传动系统设计:直驱式扭矩电机方案

固安力伺服压力机采用高性能扭矩电机直驱方案,替代传统异步电机+ 飞轮 + 离合器的复杂传动链,大幅简化结构。动力传递路径为:伺服扭矩电机→减速机构 / 同步齿轮→滑块执行端,取消了皮带轮、飞轮、离合器等易损部件,传动效率提升至 95%以上。这一设计消除了离合器磨损与皮带打滑问题,响应速度更快,能实现全行程任意位置的速度与压力精准控制。

固安力伺服压力机机械结构设计

结构设计效果图

固安力伺服压力机结构图

在执行机构方面,固安力采用肘节式 / 连杆式增力机构,结合伺服电机的速度可控特性,实现“快速接近—低速冲压—快速返回”的动作曲线,既保证生产效率,又满足精密成形的低速需求。辅助系统方面,标配气动平衡缸以抵消滑块自重,液压过载保护装置防止模具损坏,关键部件采用模块化设计,便于后期维护。

单 / 双电机同步驱动与机身刚性

根据吨位大小,固安力采用差异化的驱动同步方案:中小吨位机型采用单电机直驱,结构紧凑,维护成本低,适配开式单点 / 双点机型;大吨位机型(如 EM2 系列 315 吨及以上)采用双电机并联同步驱动,通过高精度齿轮组实现两台电机的扭矩同步输出,解决大吨位冲压的受力均匀性问题,保证滑块运行平行度。这一技术路线与国际主流一致——日本小松、德国舒勒等厂商均采用多电动机并联驱动结构来实现大吨位伺服压力机的开发。

固安力大吨位伺服压力机并联同步驱动系统

在机身刚性方面,闭式机型采用整体框架式焊接机身,开式机型采用 C 型高刚性机身,均经有限元分析(FEA)优化,保证冲压过程中机身变形量≤ 0.02mm,为微米级加工精度提供了坚实的结构基础。

动态直接驱动系统

固安力还引入了高性能扭矩电机(Dynamic Direct Drive System),实现动态的直接驱动。这种中空鼓形结构的低速大转矩交流伺服电动机,可以直接套装在压力机传动轴上,具有调速范围宽、过载能力强、响应速度快、转矩波动小的特点,尤其适合大吨位重载伺服压力机的使用。

固安力动态直接驱动系统——高性能扭矩电机

产品矩阵:全系列伺服冲床布局

固安力伺服压力机产品线覆盖开式与闭式、单点与双点四大系列,吨位从25吨到630吨,可满足不同行业、不同工艺的多样化需求。

开式EC1系列参数详解(25~315 吨)

EC1 系列为开式单点伺服压力机,覆盖 25 吨至 315 吨冲压需求,根据吨位分为风冷与水冷两种电机形式。

固安力开式单点伺服冲床 EC1 系列

小吨位机型(EC1-25~EC1-80)采用风冷伺服电机,具有高性价比优势,适配小零件高速冲压;大吨位机型(EC1-110~EC1-315)采用水冷伺服电机,支持复杂成形工艺。EC1 系列滑块可实现“下死点附近减速”动作,冲压速度可降低至常规的50%,大幅提升成形件精度,降低模具磨损。

闭式EM2 系列参数详解(110~630 吨)

EM2 系列为闭式双点伺服压力机, 覆 盖 110 吨 至 630 吨 冲 压 需求,均采用水冷伺服电机,支持长时间连续冲压。

固安力闭式双点伺服压力机

中小吨位机型(EM2-110~EM2-250)采用单电机驱动,结构紧凑,适配中型级进模;大吨位机 型(EM2-315~EM2-630) 采用双电机同步驱动,机身刚性强,适配大型覆盖件深拉伸加工。装模高度调节量统一为 90~120mm,适配不同高度的模具。

产业赋能:从设备到解决方案的价值跃迁

两岸融合的技术基因

固安力集团汇聚中国台湾地区的精密制造经验与中国大陆的产业创新力量,这种独特的两岸融合基因使其产品既获台资主导的大规模制造企业及上市公司认可,也深受中小私营企业青睐。

“设备 + 模具 + 自动化”完整解决方案

固安力早已超越单机设备供应商角色,转向“设备 + 模具 + 自动化”的完整解决方案提供商。自动化方面,提供涵盖送料、传送、检测、收料的全套冲压自动化产线,可提供“交钥匙工程”服务,实现全流程无人化生产。信息化方面,设备集成先进物联网技术,每一台冲床均可实时采集生产数据、设备状态及能耗信息,并与企业MES 系统无缝对接,帮助客户实现生产过程可视化管理与远程运维。

行业应用与未来展望

固安力伺服压力机已广泛应用于新能源汽车、消费电子、五金家电、航空航天等关键行业,最近几年每年以两位数的增幅在快速增长。在新能源汽车领域,伺服冲床可用于电池护盖板与正负极片生产、电机定转子精密成形;在消费电子领域,伺服冲床能满足更复杂的成形工艺需求,为产品设计创新提供更大空间。

值得关注的是,伺服压力机当前行业应用占比虽未达主导,但随着冷挤压、深拉伸、精冲、精压等复杂工艺需求日益增多,其在精度控制、工艺适配性、能效表现上的优势正加速凸显。固安力在伺服、精密冲裁和高速冲技术领域积淀了深厚储备,既能精准响应市场对复杂工艺的加工需求,也有望在行业技术升级浪潮中进一步扩大优势。

固安力伺服压力机加工的部分精密零部件

“我们的最终愿景是成为全球领先的精密智能设备解决方案提供商,为全球制造业转型升级贡献‘固安力力量’。”

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