锻压设备技术发展与展望.doc

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1、锻压设备技术发展与展望机103王成1010012079摘要简要介绍了人重型锻压设备最近儿年技术发展的新动向，指出基于实时信息进行数控和节能高效是大重型锻压设备的发展方向。新工艺的岀现是工业技术发展的重要标志。针对螺旋压力机、曲柄压力机和液压机，分析了最新出现的开关磁阻技术的数控驱动优势，介绍了新型锻压设备结构及其性能特点。利用电机全速降功能，使电机传动直驱执行机构，通过实吋监测电机角位移和电流反馈值进行机械压力机实时数控通过实时监测压力表和电机泵转数、转速反馈值，实时数控液压机运动和压力使锻压设

2、备具有智能数控、变速、调压、调能、节能和可靠性高的明显优势，且成本远低于交流伺服系统。预计开关磁阻数控型锻压设备将会逐步取代现有的机型。关键词锻压技术开关磁阻刖R目前国内外广泛应用的锻压设备压力机分两人类，一类是机械传动，另-•类是液压传动前者常川的机型有螺旋压力机和曲柄压力机。驱动系统一般采川交流异步电机，有调速要求的机型，或用交流变频调速，或用直流调速。存在的问题为由于机械压力机做功所需能量折算到电机轴侧的近似值，受传统电机额定转差率影响，不均匀系数咨速降很小，需转动惯量,很大，起动制动吋间

3、长，需离合控制液压机多用节流阀、溢流阀的阀控液压系统使得压力机主运动信息难于实时反馈，执行机构难于实时伺服数控。设备不工作时机械压力机的离合器脱开，液压机则溢流，电机继续保持额定转速运转由于传统电机空载与低载效率很低,同时压力机循环工作周期的平均负荷一般在设计值的左右，有效能耗只占总能量一左右,无效能耗如摩擦损失、空转损失、溢流损失高达印，造成现有压力机耗能很大。1驱动技术的最新进展随着电力电子技术、计算机技术、数字化控制技术的发展，-•种新型的动力系统一开关磁阻驱动系统，简称应运而生。开关磁阻

4、动力系统由电机及控制器两人部分纟fl成。开关磁阻电机与传统电机差别很大，为双凸极结构图，其定、转子均由普通硅钢片叠压而成，转子上既无绕组也无永磁体，定子齿极上绕有集屮绕组径向。相对的两个绕组串联在一•起，构成一相0电机装有位宜和电流传感器，位直和电流信号实时反馈给控制器，控制器实时数字化控制电机运转。控制器图包括嵌入武微处理器、可编程逻辑器件、绝缘栅双极晶体管驱动电路、光电隔离、通信接口、显示屏、键盘、电力电子器件及软件。微处理器把设置信息、反馈信息实时处理并计算，结果传给可编程逻辑器件，控制驱

5、动单元的导通与关断，通过控制电流的斩波值、开通角和关断角，來控制电机运行。2新型液压系统与液压机采用开关磁阻电机驱动定量液压泵、液压系统与液压缸图,可以不再使用节流阀、溢流法。通过实吋监测数字压力表和电机泵转数、转速反馈值，实吋数控液压机运动和压力。可根据速度与位宜预设值、压力表实时反馈值来控制电机转数和转速，可实现对液压缸的无级调速和调压，实现液压系统由阀控向智能数控的转化。没有了节流、溢流损失，没有多余的动力损失，即“需要多少供给多少”，接近理想的能源利用率，且系统发热小。与传统液压系统相比

6、，以立方率大大降低设备的能源损耗可节省能耗达75%o3高速度、高效率锻压机械的技术发展趋势之一是向髙速度、髙效率方向发展，本届展览会上的许多展品体现了这--特点。在高速度方面，总的來看数控压力机的行程次数由过去的300-400min提高到600-900min〜,如江苏金方圆集团公司的RT-300型数控冋转头压力机，公称力300kN,行程次数为600min〜，板料最人移动速度为85m/rain。最小换模时间低于2s。高速压力机的最高行程次数捉高到1000rain以上，如台湾瑛瑜公司的IHD30型3

7、00kN双轴高速自动压力机，行程次数为700〜1300min〜，徳国Mabu压力机公司的Vs系列250kNCNC高速精密压力机的行程次数为100〜lOOOmin,可无级调速。在高效率方面，由于数控技术的广泛应用，促进了产品向高效率方向发展。如上述RT型数控冋转头压力机配备了三个液压夹钳，其压力可调，夹钳头部的薄型结构可使它很方便地通过上、下转盘之间，避免了数控轴的辅助移动而捉高了生产率。模卸料器高度和位置可由编码指令设定，卸料器在板料上方一个］古I定髙度之问移动，这样既可获得高的生产率，乂可得到

8、高质量的孔「乂如江都锻压机床总厂的数控板料开卷校平剪切线可将齐种卷料进行开卷、校平、定尺、分类，同时剪切成不同规格的板材，经连续剪切后各种规格板材分类堆放整齐。这对于人量使用不同规格板材的企业能显著降低成本、提高生产效率。在剪切线之后可配置数控冋转头压力机或双动薄板拉伸压力机，使零件一次成形。还有如意人利Salvagnini公司的板料冲压剪切柔性制造系统与冋转头式压力机相比，能显著缩短循环时间，当用于批量生产时，更换工具不需停机，因而提高了生产效率。4结论近儿年，数控节能成为锻压设备的发展趋势n