基于伺服压力机的板料成形研究现状与发展趋势

伺服压力机作为新一代的成形设备在板料成形领域正日益发挥重要作用。本文介绍了伺服压力机的技术特点,并面向冲裁、弯曲、拉深等典型板料成形工艺综述了伺服压力机在降低生产成本、优化工艺和提高产品质量方面的研究进展。此外,针对伺服压力机可设置保压及滑块运动精确可控的优点,综述了其在高强钢热冲压等复杂热成形过程中的应用。最后,对伺服压力机在板料锻造成形工艺上的应用与发展进行了展望。     

新伺服驱动的概念

新压力机品种 舒勒推出了带伺服驱动装置的新一代的机械压力机。通过利用变量伺服驱动技术，新的自动化落料和成形压力机装置的范围可迅速调节，并广泛应用于金属成形行业。应用该技术所有压力机特性都是标准的，其可提供的压力机吨位的新范围分别是2500kN、3150kN、4000kN、5000kN和6300kN。所有压力机都具有整体机身和标准元件模块的特点。     

电机调速与伺服驱动技术在压力机行业中的应用

随着微电子技术、控制技术和计算机技术的飞速进步,各种电机调速与伺服控制技术获得了突飞猛进的发展,并在装备制造行业中得到了广泛的应用.本文分析了传统机械式压力机在现代塑性成形生产领域中存在的问题,介绍了伺服压力机的特点与发展现状,对交流和开关磁阻电机调速与伺服系统在压力机行业的应用进行了总结,指出我国伺服电机的发展水平是制约伺服压力机发展的瓶颈,加大高性能、大功率、低成本伺服电机的研制对促进我国伺服压力机发展具有重要意义.     

交流伺服压力机及其关键技术

交流伺服电机驱动是目前成形装备发展的一个新方向,不但可以实现成形装备柔性化和智能化,还可以提高生产率和产品质量、节能环保.本文介绍了交流伺服传动的基本原理、交流伺服压力机发展现状并就其中若干关键技术问题发表了看法:大功率交流伺服电机及其驱动控制技术;交流伺服传动过程能量的回收;无飞轮压力机传动系统设计;重载高效精密螺旋传动技术;基于伺服压力机的成形工艺优化等.文章还就交流伺服压力机的发展趋势进行了展望.     

伺服压力机主要加工曲线模式及优点的研究

介绍了伺服压力机的普通式、静音冲裁式、高效拉深式、模内加热式等主要加工曲线模式,同时对伺服压力机生产效率高、成形精度好、模具寿命长、节能、噪声与振动低等方面的优点进行了详细阐述,其中部分优点还与机械压力机进行了比较和分析,充分展示了伺服压力机具有诸多传统机械压力机所无法比拟的优势,可以预见今后伺服压力机必将逐渐取代传统机械压力机而成为锻压技术及装备发展的新标杆.     

浅谈数控节能复合型伺服压力机研发

交流伺服压力机代表着现代压力机的发展方向,其简单的传动机构、高精度高刚度的机身、柔性化的控制系统、节能环保的设计理念,将在复杂成形加工、冲裁、拉深、压印、精冲等加工工艺范围体现出较大的优越性.本文介绍了伺服压力机的特点、关键技术及其应用场合,并讨论了交流伺服压力机的发展方向.     

伺服压力机方案与设计

伺服压力机的工作原理与传统压力机不同.在总结其特点的基础上,提出不同工作机构伺服压力机的共同点及其技术方案和结构设计方法,利用恒转矩系统积蓄能量理论,推出伺服电机参数、电机轴侧总转动惯量、起动加速时间、制动器制动力矩的设计计算公式,并进行了曲柄、螺旋伺服压力机的设计与研制.结果表明,采用该设计方案的伺服压力机具有结构简单、工作可靠、价格较低的优点.     

伺服压力机三种典型传动机构的分析比较

伺服压力机的发展及应用 近年来,市场对高精度、高质量、低价格产品的需求越来越大,难成形材料成形、复杂形状零件成形、复合成形以及高精度成形技术对冲压设备的工作性能提出了更严格的要求．这些都需要开发新一代柔性压力机去满足。随着科学技术的飞速发展．伺服驱动的机械压力机也得到迅猛发展。     

新一代电动伺服模垫技术与发展趋势

拉伸垫与压力机滑块相结合可以实现工件的拉深变形,引进“伺服直接驱动技术”是实现拉伸功能的最理想方案.尤其是伺服拉伸垫与伺服压力机的结合在高精度、难成形的汽车零件、电子零件等加工领域中的应用,已经显示出以前压力机无法比拟的优越性,同时提高了拉深件的质量并具有优良的节能性.     

曲柄连杆伺服压力机控制模型的研究及系统实现

本文根据伺服电机和曲柄压力机的工作原理,推导并建立了曲柄伺服压力机的控制模型,并给出了状态空间的描述,提出了曲柄伺服压力机控制系统的实现方法。本文的研究成果,对伺服压力机控制和成形工艺参数的优化,提供一定的参考依据。     

航空钛合金锻造技术的研究进展

综述了近年来国内外航空钛合金锻造技术的研究进展,介绍了等温锻造技术、精密辗轧技术、大型复杂构件整体成形技术、锻造工艺模拟等国内外研究情况,并讨论了航空钛合金锻造技术后续的研究方向。等温锻造技术应深入研究构件热处理技术、模具设计与制造技术、加热与润滑防护技术;精密辗轧技术应深入研究薄壁环件精确环轧技术、自动控制技术、轧制胀形用工装与模具设计技术、设备控制软件开发技术;大型复杂构件整体成形技术应深入研究复杂构件的增量加载精密模锻技术、多向精密模锻技术、大型锻件组织性能均匀性控制技术及复杂结构件精密制坯技术;同时,应系统开展锻造工艺与装备数字化技术的研究与推广应用,建立基于数值模拟技术的锻造工艺设计方法。     

基于伺服压力机的AZ31镁合金反挤压成形

为探讨挤压速度模式对AZ31镁合金杯形件反挤压成形的影响,对伺服压力机反挤压成形进行有限元分析与实验,并与普通曲柄压力机和液压机反挤压成形进行比较。有限元分析结果表明,反挤压终了阶段,伺服挤压和液压挤压最大损伤值分别为3.41和3.30,远低于普通挤压的最大损伤值6.08;挤压过程中杯形件最大温差伺服挤压为45℃,而普通挤压和液压挤压分别为127℃和70℃。实验结果表明,在1100kN伺服压力机上,采用伺服挤压模式,可成功获得壁厚为3mm的AZ31镁合金反挤压杯形件,而采用普通挤压模式,在杯形件边缘则出现破裂。实验与有限元分析结果基本吻合。     

SRM直驱伺服压力机的柔性控制建模与带负载仿真

针对压力机可控化和柔性化的需求,提出开关磁阻电动机直驱伺服压力机的混合闭环控制系统,建立了伺服压力机的机电数学模型和开关磁阻电动机柔性控制模型,并搭建了基于Simulink的开关磁阻电动机直驱伺服压力机仿真系统.最后,以拉深工艺为例研究该系统的带负载动态响应特性.仿真结果验证了该系统设计的合理性,为实际伺服压力机控制系...     

Modeling and simulation of metal forming equipment

The demand for components made from hard-to-form materials is growing, as is the need to better understand and improve the control of metal forming equipment. Techniques are presented for developing accurate models and computer simulations of metal forming equipment for the purpose of improving metal forming process design. Emphasis is placed on modeling the dynamic behavior of hydraulic vertical forge presses, although similar principles apply to other types of metal forming equipment. These principles are applied to modeling and simulation of a 1000 ton forge press in service at Wright-Patterson Air Force Base, Ohio, along with experimental verification.     

短行程铝挤压机中伺服电机的控制技术

介绍了前上料短行程铝挤压机中的供锭方式、供锭机械手的控制系统工艺流程、硬件构成及程序设计。开发设计的Sinamics S120伺服驱动控制系统,实现了供锭机械手的伸缩定位控制。该伺服控制系统响应快,跟随性能好,具有很高的可靠性,为短行程挤压机的研发提供了技术保障。该伺服系统已应用于实际生产,完全满足工艺要求,生产效率和经济效益均得到不同程度的提高,对后续同类产品的设计起到了借鉴作用。     

伺服控制技术在精冲设备上的应用

为了实现节能降噪,降低生产成本和改善工作环境,提高精冲设备的工作效率,使精冲设备更加符合后续的生产需求,提高精冲设备在市场上的竞争力,基于对精冲工艺的理解,改变以往的开环控制方式,通过伺服控制技术在精冲设备上的应用,将新技术与传统机械技术有效结合,实现了压力闭环和位置闭环的速度控制,从而实现了对精冲设备的精准控制,提高了精冲模具的使用寿命,而且提高了精冲设备的柔性化和智能化程度,提高了精冲零件的精度和质量,并具有节能环保的特点,符合装备制造行业高精度、智能化、节能环保的发展方向,降低噪音5~10 d B,节能20%左右。     

Increased total flexibility by 3D Servo Presses

It is widely accepted that uncertainties influencing product costs and quality can be overcome by an increased manufacturing flexibility. Several approaches for flexible manufacturing machines and processes are known from literature. So far forming machines which enable high process flexibility have not been discussed thoroughly. In this paper, recent developments in the field of servo press technology are described and discussed under this aspect. Special attention is paid to the recent development of a 3D Servo Press concept which opens new horizons for flexible forming machines.     

数控伺服开式压力机的设计验证

本文以数控伺服开式压力机为研究对象,运用Solidworks Office Premium 2008软件验证了该产品数字化功能样机的运动特性.介绍了将公称力行程范围内的载荷直接导出到研究对象并运用"设计情形"开展设计验证的方法.叙述了静态分析、模态分析、优化设计等现代设计验证方法在数控伺服压力机产品创新设计过程中的具体应用,最终获得了符合设计要求的数字化功能样机.     

汽车半轴锻造成形工艺设计

针对半轴法兰盘摆辗成形工艺中存在的分模面飞边、盘部厚薄不均、产生纵向飞边等问题,拟采用液压机闭式模锻工艺成形半轴法兰盘。通过有限元软件对闭式模锻工艺进行了数值模拟分析,根据充填效果、终锻温度场、行程载荷、等效应变和等效应力的分布,验证了成形工艺的正确性并优化了模具结构。在液压机上成功试制出半轴锻件,工艺试验结果与模拟结果吻合,成形产品尺寸精度高,质量可靠,满足设计要求。与原有工艺相比,存在的问题基本消除,产品一致性好,免去了粗车加工。     

叶片精密锻造技术的发展现状及其展望

介绍了几种典型的精锻工艺和使用的主要设备;论述了数字化技术在叶片精锻中的应用;比较了现有的叶片检测技术;探讨了在叶片精锻技术中存在的一些问题,数字化是该项技术发展的核心;新工艺和新设备的研发,多尺度数值模拟技术,反向和基于知识工程的智能化模具设计,检测、设计,成形、加工的一体化技术是当前叶片精密锻造的重要研究方向和研究热点.