伺服机械压力机

——本书为“十三五”国家重点出版物出版规划项目★详述伺服机械压力机核心技术★汇集了作者及其科研团队近二十年的研究心得★提出了分解分析、偏置设计、错峰设计等新方法★展示了国内外典型伺服成形技术应用实例

采用交流伺服驱动的伺服机械压力机去除了飞轮、离合器和制动器等笨重的装置，靠电动机瞬时转矩进行压制工作，由计算机控制，不仅能够大幅节能，而且其工作参数可控、运动曲线可编程。它改变了传统成形装备控制性能差、工艺适应范围窄、能耗高、可靠性低等缺点，是典型的新一代绿色智能化装备。 伺服机械压力机的设计、控制和使用与传统压力机大不相同。这种新型压力机的工作原理如何？其传动系统和控制系统应当怎样设计？冲压程序如何编制，才能充分发挥压力机的柔性，取得*好的工作效果？这都是伺服机械压力机在设计和使用中首先要解决的问题。 作者及其科研团队近二十年来完成了多项伺服机械压力机相关项目的研究和产品开发工作，在这些研究开发工作的基础上，本书试图就伺服机械压力机的核心技术问题进行一次全面的论述和总结。本书的主要内容包括：①伺服机械压力机的出现、经济背景、国内外发展概况和发展趋势；②伺服机械压力机传动系统的分析及设计方法；③伺服机械压力机驱动系统和控制系统的工作原理及设计方法；④伺服机械压力机的成形工艺编程及工艺程序库；⑤伺服成形装备的性能测试与试验。 本书可供从事材料成形与加工的科研人员和技术人员使用，也可供相关管理人员借鉴，还可供高等院校相关专业的研究生和高年级本科生参考。

序前言第1章绪论11锻压机械与机械压力机111锻压机械的分类112机械压力机12电气传动与交流伺服驱动121电气传动的历史：直流调速，交流不调速122交流调速技术的兴起123交流调速与伺服驱动13伺服机械压力机131伺服机械压力机的发展概况132伺服机械压力机的特点14典型伺服成形装备141成形装备伺服驱动的实现方式142典型伺服成形装备15伺服机械压力机的发展趋势151大吨位伺服机械压力机的开发152伺服机械压力机的生产线153降低重载伺服驱动单元的成本154多输入以及多轴输出伺服机械压力机的开发155能量回收、储存和利用新技术研究与开发156适用于伺服机械压力机的高效重载传动系统的设计方法和新型功能部件的开发157基于伺服机械压力机的成形新工艺的开发158基于伺服冲压的计算机模拟技术的开发159新装备—新工艺一体化：新一代智能化成形装备参考文献第2章伺服机械压力机传动系统分析21传统机械压力机的传动系统分析211传统机械压力机的负载特性212传统机械压力机的传动系统213传统机械压力机的驱动特性22伺服机械压力机传动系统的特点221伺服机械压力机传动系统的结构特点222伺服机械压力机驱动传动系统的性能要求23复杂机构的分解分析法24伺服机械压力机工作机构的基本单元241螺旋机构242曲柄机构243曲柄连杆机构244摇杆机构245肘杆机构246三角连杆肘杆机构25伺服机械压力机常用的工作机构251曲柄滑块机构252曲柄肘杆机构253螺旋连杆肘杆机构254螺旋三角连杆肘杆机构255曲柄三角连杆肘杆机构26伺服机械压力机的典型传动系统及产品示例参考文献第3章伺服机械压力机传动系统设计31伺服机械压力机传动系统设计的基本要求和步骤311传动系统设计的基本要求312设计步骤32电动机的选择与计算321伺服机械压力机对驱动电动机的要求322驱动电动机种类的选择323传动环节的摩擦损失324电动机额定转速nm和额定转矩Tm 325电动机功率核算33伺服机械压力机传动系统工作过程的数值模拟331虚拟样机技术332ADAMS软件简介333数值模拟案例34伺服机械压力机工作机构的优化设计341定性定量两步设计方案342基于速度瞬心的机械利益分析343基于机械利益“错峰”的基本设计344基于ADAMS的优化设计35伺服机械压力机传动系统的设计示例3514000kN伺服机械压力机传动系统的设计计算3524000kN伺服机械压力机的工作机构结构设计36传动系统结构设计应注意的其他问题361减少传动系统的运动惯量362减少传动链各环节间的间隙363提高传动精度364选用效率高、传动比大、结构紧凑的减速机构参考文献第4章伺服机械压力机的驱动与控制41交流伺服驱动原理411永磁同步电动机412交流伺服驱动系统413驱动电动机能量的回收与利用42伺服机械压力机的驱动与控制421非线性有源可控机构422伺服控制方式423伺服控制方案424运动轨迹规划425控制硬件及控制策略426电容参数计算427伺服机械压力机控制案例参考文献第5章非同步双伺服输入驱动系统51非同步双伺服输入驱动系统的设计511基本设计512运动控制策略513曲柄存在的条件514运动学约束条件515工作空间分析52非同步双伺服输入驱动系统的运动学分析521位移方程522速度方程523加速度方程53非同步双伺服输入驱动系统的动力学分析54非同步双伺服输入驱动系统的数值仿真541虚拟样机模型542运动学与动力学特性仿真5434种工作机构的运动学与动力学特性对比55非同步双伺服输入驱动系统的调整特性551滑块优选行程调整特性552滑块下死点补偿特性553动力分配调整特性554近似停歇调整特性参考文献第6章伺服机械压力机成形工艺编程及成形工艺程序库61成形工艺编程原理及参数化编程611成形工艺编程和工艺库的概念612工艺编程和建立程序库的基本原则613工艺程序的编制方法614成形工艺程序库的结构62成形工艺程序编制621设备基本参数622默认状态623常用成形工艺编程第7章伺服成形装备性能测试与试验71单伺服输入伺服机械压力机基本性能测试711试验样机712运动学特性测试713动力学特性测试72双伺服输入伺服机械压力机性能测试721试验样机722控制方案723运动学特性测试724动力学特性测试73伺服机械压力机工作性能测试731伺服机械压力机能耗对比试验732伺服机械压力机静音冲裁试验733镁合金杯形件反挤压试验734伺服螺旋精压机螺旋副传动效率测试74其他伺服成形装备工作性能测试741伺服液压机拉深工艺能耗对比试验742伺服压铸机工作性能对比试验参考文献第8章伺服成形技术的应用81伺服成形技术在板料成形加工中的应用811大型汽车覆盖件伺服机械压力机冲压生产线812超高强度钢板热冲压成形813冲裁814精冲815弯曲816拉深82伺服成形技术在体积成形加工中的应用821镁合金多模式控制反挤压822无表面处理金属冷挤压823模锻与自由锻参考文献附录伺服机械压力机发展大事记