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1、河南理工大学外文翻译学院：机械学院 年级：机制11 -02 班 姓名：黄士超 指导老师：高爱华基于伺服曲柄压力机冲压成形性能系统的实验2014年10.19-24日，第一届塑性成形技术，ICTP 2014国际会议 名古屋会议中心曹远庚，杜学林，苏玉，董万鹏，邓沛然，阮秦朝中国，上海，松江，333龙腾路，上海工程技术大学，材料工程学 院，201600摘要压力机的成形性能试验模拟，实际是曲柄冲床滑块速度特性的 设想，设计了解决方案，并进行了实际可行的实验探索。驱使曲柄 压力机的速度变化，在许多的学派中可以得到滑块速度特性与曲柄 压力机的相关变化！系统可测试不同的冲压成形性能，其速度变化 基于正弦曲线
2、。该系统是由伺服曲柄压力机，双动和通用模架，定 时，检测分析系统组成。模架采取正向上的结构和自运动，变压边 力和反力控制的液压闭环系统。压边力可以在5段以下的滑动位置 设置，在200毫秒短控制部分压边力的适当配置文件可以设置整个 过程的需要，压边石英传感器可检查压边力和控制精度在0.1kn.关键词：成形性能试验；变压边力；伺服曲柄压力机。简介在节能减排的背景下，新的模式，高强度，轻，复合材料接连 不断的出现，随着推动的经营业绩不断提升，它的可行性就一直受 到关注。除了改善材料的质量，从精确的测量和监控技术中，仍可 以提高改善压力成型性能。成形性性能的测量，需要在指定相关规 定的过程中，形成加工
3、工艺条件，如温度，润滑，表面质量，组织 状态，压边力条件下，应变率等。随着板料冲压领域信息技术的大 量应用，相互影响因素众多，在众多的详细参数中，通过更多的关 注应变速率，影响冲压成形的性能.权（2011）研究了应变率对铝合金的成形性能的关系，并希望通 过更新实验设备，来做出更准确的测试。Hadianfard（2008）研究 了铝镁合金的成形性能，并分析了成形速度的规律。TSO（2010）表 明，在可变滑块速度伺服压力试验中，拉升极限遵守滑块速度.塞尔 哈（2008 ）表明，铝镁合金拉伸比的限制，不仅和温度有关，还和 滑块速度特性有关，同时说明，成型性的一个重要因素是形成速度, 另一方面，板料
4、的摩擦和模具表面的形成过程也有显著的影响。 gong（2004）的研究表明采用各种润滑技术可以提高变形的均匀性 和提高表面性能，润滑的影响，很大程度上，影响应变速度.目前， 在曲柄冲压机上，冲压成形的金属板，应变速率是根据正弦规律的 变化，然而，金属薄板成形性能试验是在恒定的液压系统规定的速 度进行的。采集性能指标和实际情况之间，存在着一定的差异，并降低成形 技术的可接受程度。如果，在速度法上，测量的成形性能指标，能 模拟冲压件曲柄压力机可以匹配程度较高的成形工艺方案，成形性 能可以得到更大的改善。然而，曲柄压力机的滑块运动规律相对于 报刊是固定不变的，无法找到测试机床适合结合实际速度，相互按
5、 照相同，不同容量和参数，这可能使在曲柄压力机，由交流伺服电 机驱动的投入应用。伺服曲柄压力机可以灵活建立运行滑动规律曲线，并结合各种机 速度条件。本文设计了通用板材成形性能测试系统的伺服驱动曲柄压力机， 在一定范围内，可应变速度和压边力可调节。解释各种材料的实验 后，工作能力测试的性能指标在变速条件下进行。2. 主要设计一套基于伺服曲柄压力机的冲压成形性能试验系统，符合灵活 的速度变化有以下几个特点：1。滑动的速度是可调的，和速度特性产生尽可能符合新闻。该 系统采用的komatuats hlf-60伺服曲柄压力机作为试验机。它的下 滑速度最大为694毫米/秒（实际），转型的滑动速度，滑特性曲
6、线 如图1所示，到下死点40mm-5mm范围在向下滑动得到。该压力机滑块速度曲线可以通过改变控制点调整的日期。将参 数的滑动速度和滑动到下止点的位置分为五个部分的变化，得到了 速度特性曲线，这与如图2所示的新闻实践的比赛。图中曲线的我 是单段速度100%，II V曲线分五段和变化使滑动速度特性带来的 是温和的，直线段VI低于40毫米冲程速度相对平静。获得各种速 度特征通过不同的控制点的位置和速度的组合。2。高速条件下需要这个系统可以分压边力更多的教派和多变的 具有较高的反应速率。张（2007）的研究表明，压边力分教派的改 变可以提高冲压成形不同阶段随着成形。中国的国家标准（GB / T 158
7、25.3-2008金属薄板成形性能和试验方法3部分：拉伸和拉深载荷试验）建议的实验速度（1.6-12） X10-4米/秒，基于液压机, 由较低的和恒定的速度。图1.实测曲线滑动速度和位置。(S/URU) PUQds120 100 80 60 40 20 0Slide to BDC positions (mm)图2。在有效行程，调节滑块的速度特性图3。正、反向压边力结构。passive action2.BHF cylinderBHb cylmdeiacti ve axjtioncvlinder action拉伸件3.压边力板4.冲床6.计数板 7.计数滚筒压力缸对于成型过程的某些模型，要求压边力
8、的变化，随着滑块行程, 使压边力的变化规律符合需要的优化工艺。普通冲压成形变压边力 控制装置形成反转结构如图3显示，下压边板安装在液压缸上，在 气缸内保证一定的压力，当模下滑时，压边板随着向下的压力，在 液压缸中变化。在液压压力机滑块速度低运动的情况下，在分教派 的压边力变化仍然可以实现。但在采用曲柄压力机的情况，滑动速 度为例，得到在向下的有效行程40-5mm范围滑动速度为332 - 20mm/s，其有效作用时间仅为0.482s。相对于三个部分的控制，如 果仍采用倒置结构，平均每段0.16s，这对于被动液压控制系统， 反应速度明显跟不上节奏，特别是在模具接触压边板的瞬间，会导 致液压系统产生
9、很高的瞬时压力，控制其功能并不停滞和损伤。因 此，将压边力结构只适用于低速度的液压测试系统。本系统采用正 向加工，如图3所示的。压边力气缸压力自行设定，冲压模具从上向下运动。因此，不 影响的高速向下滑动。主动运动规律可以通过幻灯片的位置来安装, 其中，有五个部分在更短的时间变化。但是，这种结构的缺点是压 边板和冲压模具被纳入一个空间，在取出试样时，打开模具有点困 难.3。液压支反力的机理，能够适应瞬时冲击时的高速滑行。在下行过 程行动，反作用力对凸模和相对运动方向向下，容易实现在液压机 速度较低的情况，但是对曲柄压力机来说，实现这一步，具有快速 下滑的冲击下的难题，是因为上述的同源性逆压边板结
10、构。解决方 案是在液压系统中采用快速泄漏测量，包括锥形阀的快速卸载，计 数气缸和三个出口，减少的耐油卸等。4。多功能性。成形实验面临着各种不同的材料，厚度，不同技术和不同的试样的结构，系统必须尽可能通用。本系统的设 计并在通用的测试模架，可用在多种不同的形状，大小和工艺要求 的板材冲压进行成形实验，通过快速更换凸模，毛坯座板块，模具 块和计数器模块等。3。系统结构板材冲压成形性能试验系统的框架，特征表示为图4显示该系统具有普遍的正向结构压边，压边力从单独的的闭环控制驱动 液压系统，可以建立五部分和滑块行程的变化，最短可控制段在 200毫秒。根据技术实践需求，它可以建立一个合适的压边力的变 化模
11、式。安装有石英压力传感器的保持架板，可以实时监控的压边 力的精度在0.1kn范围，该系统具有独立的液压作用力机制，可以 同步下走滑，能适应冲头滑下来的影响。相关技术参数可以实时收 集或计算器由komatuats视觉分析检查系统和控制的难易易控 SCADA （监控和数据采集）系统有板料成形性能测试模块如耳钉， LDR，拉伸，弯曲，锥形杯，孔扩大等。在压边板可更换的压边插入, 一起冲，模块和计数器板块在模具适应板材成形性能试验模块库中， 所需的各种形状和大小不同的测试项目，板材厚度和各种冲压。压边力控制的情况下，实际五段曲线和通用模架系统显示如图5所 Z示O图5.通用模架和压边力的变化在五个部分4
12、。实际案例例1埃里克森的突试验在本系统中，通过改变滑动速度，获得测试值杯凸与不同的表和不同速度条件下，其中H68杯试验曲线在 不同应变速度凸现。调整伺服压力机的闭合高度为300mm；套伺服 压力机滑块在两个率，第一个是100% （从下死点10mm的目标位 置），其次是10%或80%；样本为1毫米和90平方毫米铜，试验环 境温度为20度，涂样品的表面上的油点，每个重复四标本，记录试 验数据，得到的平均，“速度10%，铜的计算，时间-负载-旅游-速 度曲线如图6所示。图6通过初始负荷突变点和渗透负载突变点B, 使平行于Y的直线坐标，拦截负载线获得C和D点，它的垂直坐标 差7.14mm，为球头冲与空
13、白试样接触到样品的变化通过实际位置破 碎的冲头；E坐标点V二毫米/秒的速度，IE（v）= 7.14 （5）毫米,如发生在真实的时间穿透冲头速度值时，破碎的；同样的，税率为 80%, IE(V)= 6.94 (35)毫米在E点，这是V二35毫米/秒。可 见，其他的事情都是平等的，在不同的速度，IE值是不同的。随着 速度增加时，IE值下降。所以本系统具有对IE值测定的功能不同 的速度。例2本系统进行拉拔试验，材料是铝合金，厚度0.9毫米，直径该 冲压模具2毫米，直径50毫米。图7显示参数的变化，可以看到绘图方面的绝对极限压边力的同时 在线，在相同的滑动速度，压边力和压边力，然后仔细折同，润滑 一下
14、速度较慢和出现断裂处。因此，本系统还具有测定拉深极限不 同速度的功能。5。结论本系统采用先进的冲压设备技术，电子信息技术和自动控制技 术相结合，进行了更新原有的冲压试验，改进技术标准的试验方案, 根据曲柄压力机的滑块速度的实际特点，提出了进行成形性能试验 仿真的设想，设计了解决方案，并进行了实际的尝试和测试系统的 有效性，在此基础上进行了实验，表明最初这个新的设想和实施方 案的正确性。压边力的正方向是独立的压力机滑块运动的价值，可能需要设 置技术，反应敏锐且安全可靠。当然，操作起来不方便。本系统从 需求进行准确冲压成形，但实际意义不被限制。相结合的系统和冲 压生产设备，并可能成为它可以准确地监测过程中高端的生产设备， 从而明显提高现有冲压生产水平。Sample No.BHFkNSlide I Speed1116.6260.01216.3060.01616.1040.01716.2380.0002(i) pgd(OULo)dT(壬 L 0) 1-0050I oad1000 6。 H68 杯数据读取图ii图.7拉深极限压边力对滑动速度的影响。工具书类1）韧性材料变应变率，压力容器技术杂志2）应变率效应的力学性能和失效机理3）制造科学与工程杂志4）锻造与冲压技术5）混合驱动伺服出版社与实验验证
