銅瓦除了承擔(dān)抱緊電極功能外，還要把短網(wǎng)傳輸來(lái)的強(qiáng)大電流輸送到電極上，因此，要求銅瓦內(nèi)側(cè)與電極接觸緊密且導(dǎo)電良好"據(jù)筆者調(diào)查了解，目前該公司和國(guó)內(nèi)一些鐵合金廠礦熱爐的錐形環(huán)把持器上，其銅瓦本體內(nèi)側(cè)被電弧擊穿漏水，其原因除了因電極事故、銅瓦安裝不平、錐形環(huán)抱緊力不平衡等非制造原因造成外，另一原因就是鍛壓銅瓦的制造廠對(duì)銅瓦內(nèi)弧及楔形塊的斜角制作加工尺寸質(zhì)量有誤差所致"。目前國(guó)內(nèi)對(duì)鍛壓銅瓦本體內(nèi)外側(cè)圓弧的加工工藝有:鍛壓銅瓦銅坯加熱后用模具壓制成型、鍛壓銅瓦銅坯直接冷壓成型、銅瓦銅坯熱壓(或冷壓)成型后再對(duì)內(nèi)外弧進(jìn)行機(jī)加工等3種方法"。銅瓦是通過(guò)加熱后置于模具上面而壓制成型的，壓制加工的銅瓦內(nèi)外側(cè)弧形尺寸誤差比不經(jīng)過(guò)加熱冷壓成型的小，而且成本低"當(dāng)前，在中小電爐的銅瓦加工中應(yīng)用比較廣泛"圖3為某廠原鍛壓銅瓦本體內(nèi)外側(cè)圓弧加工壓制成型模具示意圖"由圖3可知，模具是由厚鋼板焊接成型后加工而成，由于該種模具剛度相對(duì)較差，在對(duì)銅瓦本體內(nèi)外圓弧壓制成型的生產(chǎn)過(guò)程中，由于壓床的壓力較大，在受熱受壓的工作環(huán)境中易產(chǎn)生彈性變形，造成壓制力度不夠或壓制變形量過(guò)大，致使銅瓦內(nèi)外側(cè)弧形尺寸誤差過(guò)大和不穩(wěn)定，這是造成銅瓦內(nèi)側(cè)與電極接觸不良打弧的主要原因之一"。該方法是銅瓦銅坯不經(jīng)過(guò)加熱就直接置于模具上冷壓成型"此加工方法需要的壓力比第一種方法大，壓床設(shè)備的投資較高，對(duì)模具的剛度要求也高，加工的銅瓦內(nèi)側(cè)弧形尺寸誤差比第一種更大，易造成銅瓦內(nèi)側(cè)與電極接觸不良而打弧"目前國(guó)內(nèi)廠家很少采用，只有少數(shù)小電爐的銅瓦應(yīng)客戶的要求采用該加工方法"。進(jìn)行機(jī)加工該加工工藝加工出來(lái)的銅瓦不會(huì)有內(nèi)外圓弧的加工質(zhì)量問(wèn)題，但材料損耗大，加工成本高，銷(xiāo)售價(jià)格也高"一般中小企業(yè)的中小型電爐的銅瓦采取該加工方法的較少"目前，國(guó)內(nèi)使用組合式把持器的電爐或大型電爐銅瓦多采用此種方法加工"。斜角的加工原銅瓦楔形塊是直接砂型鑄造而成，楔形塊斜角未經(jīng)加工即與銅瓦本體配裝，或單獨(dú)加工再與銅瓦本體配裝，從而造成鍛壓銅瓦楔形塊斜角累積誤差大，極易使銅瓦斜塊斜角與錐形環(huán)斜角配合不好，造成銅瓦壓力不平衡，嚴(yán)重影響銅瓦與電極的有效接觸和導(dǎo)電性能，從而造成銅瓦內(nèi)側(cè)與電極打弧"。

銅瓦本體內(nèi)外圓弧壓制成型模具的改進(jìn)銅瓦本體內(nèi)外圓弧壓制成型的質(zhì)量好壞，直接關(guān)系到銅瓦與電極的有效接觸和導(dǎo)電性能，影響銅瓦的使用壽命"針對(duì)某廠原模具是由厚鋼板焊接成型后加工而成，剛度差，在對(duì)銅瓦本體內(nèi)外圓弧壓制成型的生產(chǎn)過(guò)程中，由于壓床的壓力較大，在受熱受壓的工作環(huán)境中易產(chǎn)生彈性變形和造成壓制力度不夠或壓制變形量過(guò)大，致使銅瓦內(nèi)外側(cè)弧形尺寸誤差過(guò)大或不穩(wěn)定，影響銅瓦的產(chǎn)品質(zhì)量的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)出一套高強(qiáng)度銅瓦本體內(nèi)外圓弧壓制成型模具，模具分上下模，均采用ZG35整體鑄造成型后加工而成"為使銅瓦壓制過(guò)程中的變形有更多的支承和依托，提高壓制成型尺寸的準(zhǔn)確度，根據(jù)日常生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算，對(duì)銅瓦上模具在原寬度上加寬適當(dāng)弧長(zhǎng)AB;下模改制成使銅瓦兩側(cè)邊與銅瓦模具形成a范圍內(nèi)的過(guò)壓盈余量，使銅瓦內(nèi)外弧兩側(cè)更好地成型并符合圖紙要求"經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明，設(shè)計(jì)改造的高強(qiáng)度銅瓦本體內(nèi)外圓弧壓制成型模具，有效地提高了模具的強(qiáng)度和剛度，消除了銅瓦壓制成型過(guò)程中支承和依托性差的缺陷，大大提高了銅瓦壓制成型尺寸的準(zhǔn)確度，壓制出的銅瓦不用二次機(jī)加工即完全符合技術(shù)要求，有效地降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量"實(shí)踐證明，該種模具廣泛適用于制作除組合式把持器上使用的銅瓦以外的礦熱爐銅瓦"。銅杯與銅瓦本體連接質(zhì)量的好壞直接影響銅瓦的使用壽命，影響鐵合金電爐設(shè)備作業(yè)率的提高"因此，針對(duì)原銅杯與銅瓦本體連接采用普通螺紋、焊接處的銅瓦本體處開(kāi)5x45倒角，連接方式存在的密封性差、焊縫薄、強(qiáng)度低易裂漏水的缺陷"經(jīng)分析核算，將銅杯與銅瓦本體連接設(shè)計(jì)為錐管密封螺紋(GB736與15711)，并在焊接處的銅瓦本體處開(kāi)7x25倒角，改進(jìn)后不但密封性能、焊縫高度(確保>巧~)和強(qiáng)度得到顯著提高，而且有效地解決了改進(jìn)前的缺陷"。針對(duì)原焊接工藝用焦炭加熱爐加溫后用吊車(chē)吊至焊接現(xiàn)場(chǎng)(焦炭加熱爐旁邊)施焊，改用銅焊條與直流電焊機(jī)(直流反接法)焊接或紫銅焊條氧焊焊接"由于銅的導(dǎo)熱性能好，降溫速度快，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫其焊接焊溫度只有3一47e，該溫度已不能滿足銅的焊接要求"經(jīng)分析，決定采用氧氣乙炔焰加熱法，即采用4把5焊槍對(duì)焊接部位(銅瓦本體和銅杯)實(shí)施集中加熱至焊接所需溫度(65~78e)后，用少許32或33銀釬焊料焊一層(約3一4mm)焊縫，然后選用恰當(dāng)?shù)你~焊條和焊絲，采用氧焊或氣體保護(hù)焊焊接至圖紙要求的焊縫高度"實(shí)踐證明，一次性焊接合格率由原來(lái)的5%左右提高到99%以上"事實(shí)證明，該焊接工藝不但改善了連接處的導(dǎo)電性能，還解決了以往傳統(tǒng)手工電弧焊接和焦炭爐加溫方法存在的焦炭損耗大、環(huán)境污染、焊接溫度不穩(wěn)定、焊接質(zhì)量差、一次性焊接合格率低等缺陷;同時(shí)有效地提高了焊接質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本和勞動(dòng)強(qiáng)度，勞動(dòng)生產(chǎn)率也提高了近一倍"。針對(duì)原堵頭與銅瓦本體連接采用普通螺紋連接，以及焊接工藝上存在的不足，將堵頭與銅瓦本體連接設(shè)計(jì)為錐管密封螺紋，并將其旋入比銅瓦側(cè)邊深約5mm處，然后采用氧氣乙炔焰加熱法，對(duì)焊接部位銅瓦本體和堵頭實(shí)施集中加熱至焊接所需溫度(65~78e)后，選用恰當(dāng)?shù)你~焊絲，采用氣體保護(hù)焊焊接，焊縫高度焊至比銅瓦本體高出約5~，利用余熱錘打至與銅瓦側(cè)面平即可"經(jīng)實(shí)踐，一次性焊接合格率幾乎1%"。針對(duì)銅瓦本體與楔形塊連接處的設(shè)計(jì)缺陷，經(jīng)重新設(shè)計(jì)核算后，將楔形塊與銅瓦本體連接處的嵌人深度由原來(lái)的5一1~增加到巧~2mm，連接螺栓由3一M16改為4一M2，旋人深度由25一28mm增加到35mm，從而有效地提高了銅瓦本體與楔形塊的連接強(qiáng)度和受力環(huán)境"。由于銅瓦本體與楔形塊連接處的周邊焊縫長(zhǎng)，焊件厚度大，加熱升溫時(shí)間長(zhǎng)、難度大，且銅瓦本體與楔形塊(鑄鋼)材質(zhì)、導(dǎo)熱性、線膨脹系數(shù)和收縮率不一樣，易產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力并導(dǎo)致焊縫裂紋[3]"為解決該難題，對(duì)銅瓦本體與楔形塊連接處采用氧氣乙炔焰加熱法加熱，用氣體保護(hù)焊焊接工藝施焊，同時(shí)設(shè)計(jì)制作一個(gè)加熱保溫箱(如圖5所示)相配套，有效地解決了氧氣乙炔焰加熱法對(duì)銅瓦本體與楔形塊加熱所遇到的難題"14銅瓦楔形塊斜角的加工工藝改進(jìn)銅瓦楔形塊斜角的加工精確度好壞，關(guān)系到銅瓦斜塊斜角與錐形環(huán)斜角配合好壞，同相銅瓦壓力的平衡性，銅瓦與電極的有效接觸和導(dǎo)電性能，銅瓦內(nèi)側(cè)與電極是否存在打弧隱患"針對(duì)以往銅瓦楔形塊斜角加工工藝的局限性，設(shè)計(jì)出了一個(gè)組合式可調(diào)多型號(hào)銅瓦楔形塊斜角加工裝置，如圖6所示，并制定了加工工序:銅瓦楔形塊四周與底面加工至圖紙要求、鉆連接螺栓孔、楔形塊裝配到銅瓦本體、焊接連接螺栓一將銅瓦裝到組合式可調(diào)整多型號(hào)銅瓦楔形塊斜角加工模具裝置上，用立車(chē)準(zhǔn)確地加工出銅瓦楔形塊斜角"該裝置的優(yōu)點(diǎn)是:銅瓦楔形塊焊接裝配到銅瓦本體后一并進(jìn)行加工，確保了銅瓦內(nèi)弧同心同圓，保證了銅瓦與錐形環(huán)和電極的良好配合;可一次性加工5塊同型號(hào)銅瓦的楔形塊斜角，加工不同爐型銅瓦只需更換支架上電極直徑調(diào)整圈即可，模具制作成本低，加工精度和效率高，質(zhì)量滿足圖紙要求"。

針對(duì)原鍛壓銅瓦制造工藝技術(shù)方法的不足，采取了對(duì)銅杯和堵頭與銅瓦本體連接方式、銅瓦本體與楔形塊連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)的措施;同時(shí)設(shè)計(jì)出高強(qiáng)度銅瓦本體內(nèi)外圓弧壓制成型模具、組合式可調(diào)多型號(hào)銅瓦楔形塊斜角加工模具裝置、加熱保溫箱等相配套工藝設(shè)備"采用氧氣乙炔焰加熱法對(duì)焊接部位進(jìn)行加熱，然后根據(jù)不同部位焊縫強(qiáng)度的要求，用銀釬焊料打底+氣體保護(hù)焊或銀釬焊料打底+氧焊和加熱保溫十氣體保護(hù)焊焊接工藝技術(shù)，取得成效"有效地解決了制造技術(shù)改進(jìn)前銅瓦制造尺寸準(zhǔn)確度波動(dòng)大、密封性能差、焊縫薄、強(qiáng)度低易開(kāi)裂漏水等缺陷，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量"其采取的鍛壓銅瓦生產(chǎn)技術(shù)改進(jìn)措施，對(duì)同行業(yè)生產(chǎn)制造鍛壓銅瓦，提高產(chǎn)品質(zhì)量，具有很好的借鑒和推廣價(jià)值"。

本文作者：黃積福曾祥秀工作單位：廣西鐵合金有限責(zé)任公司

21世紀(jì)的制造業(yè)正在從傳統(tǒng)的以機(jī)器為主導(dǎo)的技術(shù)時(shí)代轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕畔樘卣鞯募夹g(shù)時(shí)代。全球鍛造行業(yè)中靈活自動(dòng)化的發(fā)展正在加速，鍛造技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、家用電器、汽車(chē)以及航空等工業(yè)領(lǐng)域，在這種背景下，我國(guó)的現(xiàn)代化鍛壓產(chǎn)業(yè)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)生了重大的變革。

通過(guò)閱讀《鍛壓工藝及應(yīng)用》一書(shū)，讀者可以了解到我國(guó)的現(xiàn)代化鍛壓產(chǎn)業(yè)技術(shù)的系統(tǒng)性理論，了解鍛壓技術(shù)的基本工藝以及其在產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的應(yīng)用和發(fā)展，這些方面均為我國(guó)現(xiàn)代化鍛壓產(chǎn)業(yè)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、變革提供了重要?jiǎng)恿?，是其中不可或缺的中心?nèi)容?！跺憠汗に嚰皯?yīng)用》一書(shū)，作為國(guó)家普通高校應(yīng)用型教材，于2011年出版，發(fā)行于國(guó)防工業(yè)出版社，由謝水生和周六如等聯(lián)合編著。該書(shū)結(jié)合國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)研究成果，傾注了多名作者多年來(lái)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，具有較高的實(shí)用性以及指導(dǎo)價(jià)值，使得該書(shū)自出版以來(lái)一直使用至今。全書(shū)的內(nèi)容分為鍛造和沖壓兩大部分:第1部分為前8章;第2部分為后5章。其中，第8章的鍛造過(guò)程信息化，為我國(guó)的現(xiàn)代化鍛壓產(chǎn)業(yè)技術(shù)指明了發(fā)展的方向，即為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、信息化以及自動(dòng)化的轉(zhuǎn)型升級(jí)。而后5章的內(nèi)容中也指明了信息時(shí)代技術(shù)的升級(jí)是我國(guó)的現(xiàn)代化鍛壓產(chǎn)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必不可少的環(huán)節(jié)以及發(fā)展趨勢(shì)，值得業(yè)界的廣泛關(guān)注。

《鍛壓工藝及應(yīng)用》一書(shū)，從鍛造和沖壓兩大角度，對(duì)現(xiàn)代化的鍛造工藝技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析以及研究，為我國(guó)的鍛壓產(chǎn)業(yè)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要的理論支撐。鍛造和沖壓是鍛壓工藝中的兩個(gè)主要環(huán)節(jié)，在本書(shū)的第1章以及第9章中，闡述了鍛造成形以及沖壓變形的基本原理，這些理論的闡述在為該書(shū)的相應(yīng)內(nèi)容的展開(kāi)奠定基礎(chǔ)的同時(shí)，也為讀者對(duì)我國(guó)現(xiàn)代化的鍛壓工藝的理解及掌握提供了理論以及實(shí)踐指導(dǎo)。此外，為了闡述信息時(shí)代的現(xiàn)代化鍛壓工藝技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用，該書(shū)特意單獨(dú)列出了一個(gè)章節(jié)，即第8章鍛造過(guò)程信息化，其全面地分析了信息化以及大數(shù)據(jù)時(shí)代、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)在鍛壓工藝生產(chǎn)中的應(yīng)用以及價(jià)值，成為了全書(shū)內(nèi)容的亮點(diǎn)以及重點(diǎn)。

《鍛壓工藝及應(yīng)用》一書(shū)側(cè)重于實(shí)用性，與以往的類(lèi)似書(shū)籍相比，該書(shū)在加入必要的理論分析之外，還在全文中插入一些國(guó)內(nèi)外的典型應(yīng)用實(shí)例，適用性極強(qiáng)。比如:在第7章的常用鍛壓設(shè)備中，對(duì)國(guó)際上經(jīng)常使用的鍛壓設(shè)備的種類(lèi)、性能、應(yīng)用領(lǐng)域以及效果進(jìn)行系統(tǒng)闡述，這對(duì)此類(lèi)現(xiàn)代化的設(shè)備在鍛壓技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用具有指導(dǎo)價(jià)值。鍛造自動(dòng)化在現(xiàn)代鍛造技術(shù)行業(yè)中取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，現(xiàn)代大型自由鍛造廠中的液壓鍛造壓力機(jī)、機(jī)械手以及鍛造起重機(jī)逐步實(shí)現(xiàn)了全部機(jī)械化、聯(lián)動(dòng)控制，鍛造的壓力機(jī)以及機(jī)械手與CNC相連，而鍛造加熱爐則實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。同時(shí)，提高生產(chǎn)率是現(xiàn)代以及未來(lái)鍛造產(chǎn)業(yè)的追求目標(biāo)，所有鍛造制造商都在加強(qiáng)研究高速的鍛造機(jī)，追求高速加工，盡可能縮短生產(chǎn)中的輔助時(shí)間，提高這一產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

為此，在數(shù)控機(jī)床中配備了三坐標(biāo)的上下料裝置，該裝置由CNC壓力機(jī)的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)高效的鈑金加工。該書(shū)結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、構(gòu)思巧妙，采用層層遞進(jìn)的方式，使用言簡(jiǎn)意賅的語(yǔ)言，深入淺出地對(duì)鍛壓工藝中專(zhuān)業(yè)且枯燥的知識(shí)進(jìn)行闡述，使讀者能夠通過(guò)本書(shū)對(duì)鍛壓產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有更為全面的認(rèn)識(shí)，使該書(shū)具有全面性以及系統(tǒng)性的同時(shí)，更加的通俗易懂、易于掌握。同時(shí)，該書(shū)采用理論與生動(dòng)形象圖片講解相結(jié)合的形式，對(duì)知識(shí)以及理論進(jìn)行詳細(xì)講解;促進(jìn)該領(lǐng)域?qū)W者以及從業(yè)人員對(duì)鍛壓工藝技術(shù)的掌握，為現(xiàn)代化鍛壓產(chǎn)業(yè)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展變革培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人才，促進(jìn)該領(lǐng)域的不斷繁榮和發(fā)展。

《鍛壓工藝及應(yīng)用》一書(shū)，可以作為廣大從業(yè)人員日常工作中的一套工具書(shū)，指導(dǎo)鍛壓過(guò)程的實(shí)際操作，還能夠以該書(shū)為基礎(chǔ)，從應(yīng)用的角度對(duì)未來(lái)現(xiàn)代化鍛壓產(chǎn)業(yè)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展變革進(jìn)行探索，并與中國(guó)的機(jī)械學(xué)以及汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展特色緊密結(jié)合，服務(wù)中國(guó)鍛壓產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型以及升級(jí)。該書(shū)面向已具備一定機(jī)械學(xué)以及鍛造學(xué)相關(guān)基本知識(shí)以及技能的在職從業(yè)人員，可供從事機(jī)械加工、鍛壓行業(yè)的技術(shù)人員閱讀和參考，也可以作為普通高等院校的教材和大專(zhuān)院校有關(guān)專(zhuān)業(yè)師生的參考書(shū)。

1鍛壓

（1）產(chǎn)業(yè)狀況

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中，鍛壓產(chǎn)業(yè)是不可缺少的重要部分，它為各種機(jī)械產(chǎn)品和軍工裝備生產(chǎn)各種重要的基礎(chǔ)零件。汽車(chē)、飛機(jī)、裝甲車(chē)輛、導(dǎo)彈等產(chǎn)品中凡是負(fù)載大或需要在高溫、高壓下工作的重要零部件，都是采用金屬材料經(jīng)壓力加工而成的鍛件。鍛壓產(chǎn)業(yè)作為機(jī)械制造業(yè)重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對(duì)裝備制造業(yè)和國(guó)防建設(shè)具有重要的影響，鍛壓產(chǎn)品是汽車(chē)、航空航天、兵器、船舶、電力、冶金、電子和家用電器等機(jī)械制造業(yè)中的基礎(chǔ)“安全”件，特別是關(guān)系到國(guó)家安全的航空航天、兵器、船舶等關(guān)鍵部件均由鍛壓件構(gòu)成。鍛壓行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中不可缺少的重要產(chǎn)業(yè)。20世紀(jì)30年代以來(lái)，鍛壓作為最基本的金屬成形方法得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。特別是20世紀(jì)60年代后期，隨著世界范圍內(nèi)汽車(chē)、航空航天、兵器、船舶、電力、冶金、電子和家用電器業(yè)的飛速發(fā)展，形成了大批量、高質(zhì)量、低成本的金屬塑性成形產(chǎn)品的需求。在鍛壓技術(shù)改進(jìn)汽車(chē)零部件、航空鍛件等傳統(tǒng)制造工藝的同時(shí)，其本身也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，各種高科技含量的鍛壓技術(shù)，如精鍛技術(shù)、液壓脹形技術(shù)、微米納米成形技術(shù)、半固態(tài)成形技術(shù)等，便是當(dāng)今國(guó)際上鍛壓領(lǐng)域發(fā)展的熱點(diǎn)。鍛壓產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為科技創(chuàng)新的重要載體。我國(guó)加入世界貿(mào)易組織后，全球制造業(yè)逐漸向中國(guó)轉(zhuǎn)移，金屬鍛壓業(yè)產(chǎn)值經(jīng)過(guò)了連續(xù)多年年均30％的增長(zhǎng)速度，成為制造業(yè)中舉足輕重的基礎(chǔ)行業(yè)。據(jù)保守測(cè)算，目前金屬鍛壓行業(yè)的企業(yè)數(shù)達(dá)到四萬(wàn)家以上，從業(yè)人員超過(guò)140萬(wàn)人。在未來(lái)幾年中，汽車(chē)、航空、兵工、造船、家電、電子、能源、化工等行業(yè)將保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。據(jù)預(yù)測(cè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的帶動(dòng)下，未來(lái)我國(guó)金屬鍛壓行業(yè)產(chǎn)值將保持20％左右的年均增長(zhǎng)速度，因此金屬鍛壓行業(yè)的發(fā)展空間依然巨大。雖然我國(guó)鍛件產(chǎn)量已進(jìn)入世界生產(chǎn)大國(guó)，但在設(shè)備構(gòu)成、等級(jí)、技術(shù)水平和鍛件品種、精度、工藝水平等方面，與國(guó)外相比尚有很大差距，尚需改進(jìn)提高。我國(guó)目前還不是鍛件生產(chǎn)的強(qiáng)國(guó)，鍛壓企業(yè)應(yīng)該改進(jìn)現(xiàn)有工藝設(shè)備，建立健全質(zhì)量保證體系，提高精密化、專(zhuān)業(yè)化、自動(dòng)化制造水平，以滿足大批量生產(chǎn)的需求，在世界自由貿(mào)易舞臺(tái)上占有有利的位置。

（2）鍛壓領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)成鍛壓領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系框架基本形式見(jiàn)圖1。機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)共性技術(shù)

（3）鍛壓領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系總體情況全國(guó)鍛壓標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口共有現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)67項(xiàng)，其中自主制修訂的標(biāo)準(zhǔn)有48項(xiàng)，占標(biāo)準(zhǔn)總數(shù)的71.64%。其中采用國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)19項(xiàng)，占標(biāo)準(zhǔn)總數(shù)的28.36%。鍛壓領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)分為基礎(chǔ)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)之間配套性良好。鍛壓領(lǐng)域現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)均為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，其中基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn)34項(xiàng)，方法標(biāo)準(zhǔn)四項(xiàng)，管理標(biāo)準(zhǔn)三項(xiàng)?，F(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也均為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，其中基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn)14項(xiàng)，方法標(biāo)準(zhǔn)10項(xiàng)，管理標(biāo)準(zhǔn)一項(xiàng)。鍛壓領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象范圍涵蓋了機(jī)械制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，包括汽車(chē)、航空航天、兵器、船舶、電力、冶金、儀器儀表、電子和家用電器等。全國(guó)鍛壓標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)全國(guó)熱鍛、冷鍛、擠壓、沖壓、軋制及各種特種成形等成形工藝技術(shù)及工藝裝備（模具除外）、工藝機(jī)械化配套技術(shù)、鍛壓制品（包括鍛件、擠壓件、沖壓件、軋制件及各種特種成形件等）、鍛壓安全、環(huán)保、節(jié)能、質(zhì)量控制與檢驗(yàn)等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化工作，協(xié)調(diào)機(jī)械制造業(yè)各個(gè)領(lǐng)域的鍛壓領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)。20世紀(jì)90年代，冷擠壓、精密熱鍛、精密沖裁等精鍛技術(shù)在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家迅速發(fā)展起來(lái)，為了引導(dǎo)我國(guó)鍛壓企業(yè)積極采用新技術(shù)、新工藝，鍛壓標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)先后組織制定了10項(xiàng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)的頒布實(shí)施對(duì)提高我國(guó)鍛壓行業(yè)的整體技術(shù)水平，提高鍛壓企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力起到了極大的作用。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著我國(guó)鍛壓工業(yè)的發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢(shì)，我國(guó)鍛壓行業(yè)的對(duì)外貿(mào)易活動(dòng)日益增多。因此，轉(zhuǎn)化國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的需求也更加緊迫。鍛壓標(biāo)委會(huì)根據(jù)我國(guó)鍛壓企業(yè)參與國(guó)際化鍛壓市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，先后組織轉(zhuǎn)化了五項(xiàng)國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)；此外，還根據(jù)鍛壓企業(yè)的需要，組織制定了機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)的頒布實(shí)施，促使國(guó)內(nèi)的熱軋環(huán)形件生產(chǎn)廠家爭(zhēng)相采用先進(jìn)的軋制技術(shù)，從而推動(dòng)了我國(guó)鍛造技術(shù)的進(jìn)步，獲得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2機(jī)器軸與附件

1機(jī)械壓力機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成

壓力機(jī)被廣泛使用在車(chē)床加工過(guò)程中的彎曲、成型、切斷等方面工藝，在對(duì)金屬器件進(jìn)行加工的過(guò)程中，如果想要改變金屬器件的形狀，就需要使用壓力機(jī)來(lái)對(duì)于通過(guò)壓力的世家來(lái)進(jìn)行形狀的改變。因此，文章以四柱二板氣動(dòng)壓力機(jī)為例，此款產(chǎn)品的傳動(dòng)方式為皮帶與齒輪兩種傳動(dòng)模式相結(jié)合，該產(chǎn)品在進(jìn)行生產(chǎn)工作前要先將電機(jī)啟動(dòng)，以便其飛輪能平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而依據(jù)特定的生產(chǎn)工藝選取適宜的模式，在鍛壓工作開(kāi)始進(jìn)行時(shí)，由雙聯(lián)閥帶動(dòng)離合器開(kāi)關(guān)再帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)。因此本文以滑塊運(yùn)動(dòng)路徑作為研究對(duì)象，用智能傳感器來(lái)監(jiān)控滑塊不同時(shí)期的位置情況，以輾轉(zhuǎn)法來(lái)達(dá)到有效控制。在系統(tǒng)軟件控制下進(jìn)行對(duì)制動(dòng)器的研究，用非接觸式角位移傳感器來(lái)進(jìn)行對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)速度的檢測(cè)，以此使控制壓力機(jī)的控制更可靠、更精準(zhǔn)?；趬毫C(jī)的制動(dòng)器等系統(tǒng)具備剛性閉鎖的特性，其在投入生產(chǎn)線后必須要做到有序、準(zhǔn)確的操作。

2滑塊控制系統(tǒng)

壓力機(jī)是通過(guò)大型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中傳動(dòng)帶動(dòng)飛輪來(lái)形成其動(dòng)力系統(tǒng)，因此其在鍛壓工作進(jìn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)沖擊性的現(xiàn)象，壓力機(jī)在投入生產(chǎn)后，具備工作負(fù)載量大等特性，因此，其在鍛壓之后的大部分時(shí)間在進(jìn)行空載運(yùn)行。在壓力機(jī)鍛壓時(shí)，其滑塊的運(yùn)動(dòng)模式都是從起點(diǎn)朝下進(jìn)行空程來(lái)回移動(dòng)，在鍛壓完成后再繼續(xù)空程移動(dòng)到始發(fā)位置。基于其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，我們?cè)O(shè)定其在空程運(yùn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩和時(shí)間為x1與t1，設(shè)定其鍛壓時(shí)的轉(zhuǎn)矩與時(shí)間為x2和t2，因此，其在進(jìn)行鍛壓使轉(zhuǎn)矩由x1向x2進(jìn)行轉(zhuǎn)換，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度也會(huì)隨著轉(zhuǎn)矩的變化為變化。啟動(dòng)壓力機(jī)會(huì)給電于雙聯(lián)閥線圈，這時(shí)候氣動(dòng)系統(tǒng)會(huì)對(duì)氣缸進(jìn)行控制，來(lái)達(dá)到解除對(duì)制動(dòng)器的制動(dòng)，與此同時(shí)，離合器聯(lián)結(jié)，皮帶及齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)滑塊工作。壓力機(jī)的傳感器根據(jù)信號(hào)反射將滑塊的位移情況傳遞到控制器，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，再根據(jù)具體情況判斷是否需要繼續(xù)操作，若需要的話應(yīng)以事前安排完畢的程序進(jìn)行對(duì)滑塊控制的操作。在自控系統(tǒng)受到多種內(nèi)外因素干擾的今天，提升控制精準(zhǔn)程度就開(kāi)始有了十分重要的意義。鍛壓活動(dòng)作為一種不斷重復(fù)的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)，通常情況下我們會(huì)通過(guò)輾轉(zhuǎn)法來(lái)控制其運(yùn)動(dòng)路徑。該方法需使用系統(tǒng)的輸入及輸出變量，兩個(gè)變量的選取具有特定要求，前者為滑塊運(yùn)動(dòng)實(shí)際與期望停止位置的電壓差，后者為滑塊位移傳感器對(duì)應(yīng)的線圈電壓，我們可以得出公式：Yn+1（p）=Yn（p）+KqEn（p）其中電壓Y作為輸出變量，E作為輸出變量，Kq為迭代因子數(shù)。

3制動(dòng)器控制系統(tǒng)

壓力機(jī)鍛壓工作時(shí)，其制動(dòng)控制技術(shù)具有十分關(guān)鍵的作用，工藝品的生產(chǎn)效率與合格率，也與制動(dòng)效果成正比例關(guān)系。隨著我們社會(huì)數(shù)字化進(jìn)程的加快，新研發(fā)的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)也在壓力機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用中起到十分重要的作用。開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)與一般制動(dòng)措施相比優(yōu)勢(shì)明顯，它更大的調(diào)速范圍以及更加節(jié)能環(huán)保的功能，顯著提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的使用，會(huì)讓制動(dòng)器制動(dòng)的同時(shí)，使摩擦帶旁的開(kāi)關(guān)伴隨摩擦帶逐漸貼近飛輪。摩擦片因?yàn)殚L(zhǎng)久工作消耗逐漸磨損變薄時(shí)，當(dāng)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)距離大于其與飛輪邊緣的距離，這時(shí)開(kāi)關(guān)可以正常向系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)。若摩擦帶磨損程度在正常范圍之內(nèi)，接近開(kāi)關(guān)與飛輪邊緣距離大于接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)距離，這時(shí)候感應(yīng)開(kāi)關(guān)便無(wú)法向系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)。系統(tǒng)在收集信號(hào)之后會(huì)在界面顯示出警示，不僅會(huì)及時(shí)停止機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)，還會(huì)在下一次壓力機(jī)啟動(dòng)的同時(shí)給予限制。新型的壓力機(jī)與原有壓力機(jī)相比，不僅可以最大程度上對(duì)制動(dòng)器的主體結(jié)構(gòu)實(shí)施保護(hù)，還可以提醒人們對(duì)磨損程度較重的摩擦帶進(jìn)行及時(shí)更換，不僅避免了高額的維修成本，也減少了維修的耗時(shí)。而且，在制動(dòng)器上安裝限位開(kāi)關(guān)可以幫助防止壓力機(jī)的誤動(dòng)。如果發(fā)生在電機(jī)啟動(dòng)之前限位開(kāi)關(guān)位置不對(duì)的情況發(fā)生，系統(tǒng)就會(huì)對(duì)限位開(kāi)關(guān)位置的信號(hào)進(jìn)行收集與處理，在機(jī)器界面彈出警示的同時(shí)，并對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)進(jìn)行限制。如果在壓力機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中制動(dòng)器自身發(fā)生了故障，在這種情況下制動(dòng)器上的閥門(mén)就會(huì)脫離限位開(kāi)關(guān)的范圍，導(dǎo)致制動(dòng)器主動(dòng)的對(duì)飛輪進(jìn)行限制，這時(shí)限位開(kāi)關(guān)就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，在系統(tǒng)的處理下，立刻對(duì)電機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行制止。

1鋁合金材料的特點(diǎn)分析

基于經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)下，社會(huì)企業(yè)對(duì)于各項(xiàng)金屬資源的需求變得越來(lái)越大，鋁合金材料與其它金屬材料相比較，其具備了以下4方面特點(diǎn)：①良好的導(dǎo)熱性能。鋁合金材料的導(dǎo)熱率普遍較高，在現(xiàn)有金屬當(dāng)中僅次于銀、金以及銅，其導(dǎo)熱能力是生活中常見(jiàn)金屬鐵的3倍。因此，鋁合金材料常被工廠用來(lái)制造加工取暖器、散熱器等；②良好的腐蝕性能。由于鋁合金材料在大氣中能夠有效形成一層硬而致密的抗腐蝕氧化膜，加工廠通過(guò)在鋁合金材料表面進(jìn)行電泳涂漆、陽(yáng)極氧化以及粉末噴涂等處理，能夠進(jìn)一步提升鋁合金材料的抗腐蝕性，從而將鋁合金材料應(yīng)用在各種抗腐蝕產(chǎn)品生產(chǎn)作業(yè)中；③高強(qiáng)度。與純鋁相比較，鋁合金材料不僅具備了純鋁質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)，還擁有著較高的強(qiáng)度，其σb值達(dá)到了24~60kgf/mm2。這樣一來(lái)也就促使鋁合金材料的強(qiáng)度勝過(guò)了合金鋼，成為了工業(yè)生產(chǎn)的理想結(jié)構(gòu)材料，被廣泛應(yīng)用在航空工業(yè)、機(jī)械制造以及動(dòng)力機(jī)械中；④密度小。鋁合金密度較小，這樣有利于降低企業(yè)在運(yùn)輸和加工鋁合金材料的綜合成本，創(chuàng)造出更多的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

2鋁合金材料機(jī)械加工的主要實(shí)施方法

當(dāng)前，在材料機(jī)械加工行業(yè)中，對(duì)鋁合金材料實(shí)施機(jī)械加工的方法主要包括了三種，分別是軋制、擠壓以及鍛壓。不同加工方法對(duì)于機(jī)械設(shè)備和加工處理工藝有著不同的需求，加工廠必須結(jié)合材料加工實(shí)際情況，有針對(duì)性的選用機(jī)械加工方法，并有效做好安全防范控制措施，確保各個(gè)加工環(huán)節(jié)有條不紊地進(jìn)行。（1）鋁合金材料的軋制加工。軋制加工技術(shù)通常適用在生產(chǎn)鋁合金板、箔以及帶工作中，其通過(guò)利用旋轉(zhuǎn)軋輥的摩擦力有效將軋件拖至軋輥間，并且基于軋輥壓力輔助下，實(shí)現(xiàn)對(duì)軋件的壓縮變形處理，促使其成為需求的鋁合金產(chǎn)品。鋁合金材料的軋制加工過(guò)程主要分為了四個(gè)不同環(huán)節(jié)，如圖1所示。圖1鋁合金材料軋制加工不同環(huán)節(jié)加工廠在利用軋制方法加工處理鋁合金材料時(shí)，相關(guān)工作人員必須高度重視以下4點(diǎn)工作內(nèi)容：①軋制過(guò)程所使用的工藝油要盡量低于安全使用溫度，技術(shù)人員要在軋機(jī)設(shè)備工藝油系統(tǒng)中合理設(shè)置好先進(jìn)的溫度控制設(shè)備，確保能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)溫度，一旦油溫大于標(biāo)準(zhǔn)最高溫度，溫度控制設(shè)備就會(huì)第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)聲，通知管理維護(hù)人員進(jìn)行檢修工作，從而保障軋機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；②在使用軋機(jī)加工處理鋁合金材料時(shí)，工廠必須配備設(shè)置好科學(xué)完善的排風(fēng)系統(tǒng)，這樣能夠有效避免軋機(jī)油氣、油霧的積聚引發(fā)爆炸安全事故，給加工廠帶來(lái)人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失現(xiàn)象；③軋機(jī)設(shè)備安裝人員在設(shè)置軋機(jī)電氣線路工作中，要嚴(yán)格規(guī)范使用穿管的方式，最大程度降低線路接頭數(shù)量。此外，加工廠還必須安排專(zhuān)業(yè)人員對(duì)軋機(jī)電氣系統(tǒng)展開(kāi)全面安全檢查作業(yè)，防止系統(tǒng)中存在安全隱患影響到之后的鋁合金材料加工；④加工廠軋機(jī)維護(hù)管理人員在日常清理維護(hù)各項(xiàng)機(jī)械配套設(shè)備時(shí)，必須嚴(yán)格使用有色金屬工具，堅(jiān)決杜絕采用黑色金屬工具。（2）鋁合金材料的擠壓加工。擠壓加工技術(shù)通常被使用在對(duì)鋁合金管、型以及棒材料的加工處理工作上。與軋制、鍛造機(jī)械加工技術(shù)相比較，擠壓處理能夠促使鋁合金材料獲得更為均勻的三向壓縮應(yīng)力狀態(tài)，同時(shí)最大化發(fā)揮出鋁合金材料的塑性。擠壓加工的工作原理是通過(guò)對(duì)盛在容器中的金屬錠坯施加外力，促使其通過(guò)設(shè)定好的模孔中流出，這樣一來(lái)就能夠成功獲取到需求形狀和尺寸大小的斷面。加工廠在使用擠壓機(jī)展開(kāi)對(duì)鋁合金材料機(jī)械加工作業(yè)時(shí)，相關(guān)工作人員必須認(rèn)真做好以下4方面工作內(nèi)容：①在準(zhǔn)備啟動(dòng)使用擠壓機(jī)設(shè)備時(shí)，工作人員必須去檢查水閥門(mén)是否處于打開(kāi)狀態(tài)，如果未打開(kāi)則要進(jìn)行手動(dòng)操作將其打開(kāi)；②在啟動(dòng)擠壓機(jī)設(shè)備時(shí)，工作人員要嚴(yán)格按照先開(kāi)低壓閥門(mén)、后開(kāi)高壓閥門(mén)順序進(jìn)行準(zhǔn)確操作，而在停止擠壓機(jī)設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，則是以相反的順序進(jìn)行操作；③在鋁合金材料擠壓處理過(guò)程中，擠壓機(jī)操作人員要杜絕靠近附身去觀看導(dǎo)路口情況，避免金屬制品意外蹦出傷到自身；④當(dāng)鋁合金制品擠壓完成后，加工廠要安排專(zhuān)業(yè)人員對(duì)產(chǎn)品展開(kāi)質(zhì)量檢查工作，檢查人員必須準(zhǔn)確配好相關(guān)安全防護(hù)用品。（3）鋁合金材料的鍛壓加工。鍛壓加工是當(dāng)前鋁合金生產(chǎn)市場(chǎng)中應(yīng)用最為普遍的一種機(jī)械加工技術(shù)，其工作原理是通過(guò)對(duì)鋁合金材料施加一定的靜壓力或者沖擊力，促使材料在固態(tài)范圍內(nèi)分子發(fā)生流動(dòng)，這樣就能夠成功獲取到需求尺寸大小、形狀以及內(nèi)部組織的制件。鍛壓加工方法主要包括了三種，分別是自由鍛壓、模型鍛壓以及胎膜鍛壓等。加工廠在使用鍛壓加工技術(shù)生成鋁合金材料產(chǎn)品時(shí)，相關(guān)工作人員要認(rèn)真做好以下4方面安全防范措施內(nèi)容：①現(xiàn)場(chǎng)工作人員要堅(jiān)決杜絕用手直接去觸碰砧上的鍛件和氧化鐵片，以免自身受到傷害；②在搬運(yùn)鍛件工作過(guò)程中，管理人員要嚴(yán)格督促工作人員規(guī)范操作，不能為了盲目追求生產(chǎn)加工效率，而提高單人搬運(yùn)最大承受質(zhì)量，否則在搬運(yùn)中極為容易發(fā)生滑到砸傷安全是事故；③在鍛壓加工過(guò)程，要防止任何工作人員到活動(dòng)橫梁下面進(jìn)行探視沖模或者半成品，在進(jìn)行檢查作業(yè)時(shí)要合理先將工作臺(tái)移出；④相關(guān)工作人員在實(shí)施鍛壓操作時(shí)，自身必須站到安全區(qū)域位置，避免鋁合金材料鍛壓過(guò)程中鍛件蹦出來(lái)傷到自己。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了保障鋁合金材料的加工安全質(zhì)量，滿足市場(chǎng)用戶對(duì)優(yōu)質(zhì)鋁合金產(chǎn)品的需求，加工廠必須充分發(fā)揮出各種機(jī)械加工方法的作用。加工人員要結(jié)合不同加工方法的特點(diǎn)，規(guī)范進(jìn)行加工操作，避免在鋁合金材料加工過(guò)程中出現(xiàn)安全事故，同時(shí)確保鋁合金產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量。

【摘要】節(jié)能理念現(xiàn)在已經(jīng)逐漸得到了全社會(huì)的認(rèn)可，在機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中也有必要貫徹節(jié)能理念。為了更好在機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中貫徹節(jié)能理念，應(yīng)該做到優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、對(duì)機(jī)械材料實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)、改進(jìn)制作工藝，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排等，在機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中貫徹這些可以有效節(jié)約資源，減少能源消耗，更好推進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造；自動(dòng)化設(shè)計(jì)；節(jié)能設(shè)計(jì)理念

節(jié)能減排是我們當(dāng)今社會(huì)的一個(gè)主題，也是應(yīng)對(duì)當(dāng)今社會(huì)各種資源日益緊缺現(xiàn)狀的一個(gè)有效措施。機(jī)械制造和自動(dòng)化設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)在我國(guó)的各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)中屬于高耗能產(chǎn)業(yè)，所以在這一領(lǐng)域有必要貫徹節(jié)能理念，通過(guò)節(jié)能理念的貫徹可以極大提高資源利用率，減少資源浪費(fèi)，促進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1機(jī)械制造和自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)械制造業(yè)在我國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中占據(jù)著重要地位，是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一個(gè)有力支柱。現(xiàn)在機(jī)械制造業(yè)不斷朝著自動(dòng)化方向發(fā)展，在機(jī)械制造中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，不僅可以提高機(jī)械制造業(yè)的作業(yè)效率，也可以有力推動(dòng)整個(gè)制造業(yè)的總體水平。但在當(dāng)前，機(jī)械制造還沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型，發(fā)展模式還比較陳舊，仍是屬于高耗能、低產(chǎn)出的發(fā)展模式。而我們現(xiàn)在又面臨著嚴(yán)重的資源短缺的形勢(shì)，整個(gè)社會(huì)也都在倡導(dǎo)節(jié)能減排，所以在機(jī)械制造行業(yè)必須加快轉(zhuǎn)變當(dāng)前的發(fā)展模式，在機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中貫徹節(jié)能理念，大力發(fā)展節(jié)能環(huán)技術(shù)，在機(jī)械制造和自動(dòng)化的各個(gè)環(huán)節(jié)中滲透節(jié)能環(huán)保理念，增強(qiáng)機(jī)械制造和自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，促進(jìn)整個(gè)機(jī)械制造和自動(dòng)化的可持續(xù)發(fā)展。

2節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造和自動(dòng)化中的應(yīng)用

在多級(jí)剪切沖壓連接中,是通過(guò)對(duì)被連接材料的剪切以及隨后的鍛壓來(lái)實(shí)現(xiàn)被連接部件的連接。以下的工作過(guò)程涉及一個(gè)可驅(qū)動(dòng)的剪切凹模和一個(gè)可驅(qū)動(dòng)的鍛壓凸模,同樣剪切凸模也可能是可驅(qū)動(dòng)的。起決定性作用的是工裝之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。步驟1:在兩級(jí)剪切沖壓連接中,首先被連接的部件放置到剪切凸模和托架上,然后上部的工裝組件即剪切凹模向下運(yùn)動(dòng)到被連接部件上,借助于托架的彈力,被連接的部件在剪切凹模和托架之間被固定壓緊。步驟2:剪切凹模壓向剪切凸模側(cè),一通過(guò)對(duì)被連接部件的沖壓和剪切,局部區(qū)域里的被連接部件材料產(chǎn)生位移并被剪切,這時(shí)被連接材料的原始厚度沒(méi)有變化。在這種方法中,兩個(gè)被連接部件都被剪切,被剪切的部分局部保持了和原始工件的連接。步驟3:在繼續(xù)的加工過(guò)程中,通過(guò)凸模鍛壓,被連接板的厚度減小。至此剪切凹模必須返回,在鍛壓凸模和剪切凸模之間被鍛壓的材料繼續(xù)被鍛壓和變寬。鍛壓過(guò)程是通過(guò)鍛壓凸模進(jìn)行的。通過(guò)連接區(qū)域材料展寬形成了一個(gè)力和形狀封閉的連接接頭。步驟4:當(dāng)達(dá)到了所設(shè)定的壓力(對(duì)由壓力控制的設(shè)備)或行程(對(duì)由行程控制的設(shè)備)之后,工裝組件退回原位。這樣就生產(chǎn)出一個(gè)多級(jí)剪切沖壓連接接頭,并且不需要后續(xù)加工工序。

可能連接的材料

在凸模、凹模側(cè)的連接材料應(yīng)是不用加熱就可塑性變形的材料。實(shí)際中常使用的材料是鋼、不銹鋼、鋁和其他有色金屬,這些材料往往都有不同的涂層。多級(jí)沖壓連接也常用于高強(qiáng)度材料的連接。這種加工方法不僅可進(jìn)行同種材料連接,也可進(jìn)行不同材料的連接。當(dāng)不同的材料連接時(shí),理想的材料組合方法是較硬材料位于凸模側(cè),較軟的材料位于凹模側(cè)。當(dāng)不同厚度的材料連接時(shí),理想的材料排列方法是較厚的材料位于凸模側(cè),而較薄的材料位于凹模側(cè),即硬材料位于軟材料之上,厚材料位于薄材料之上。

工作系統(tǒng)的選擇

凸模、凹模、固緊件以及有關(guān)被連接材料及其表面的涂層、涂層的狀態(tài)對(duì)連接接頭的形成和負(fù)荷下的接頭性能起著決定性的影響。對(duì)于設(shè)備壓力和行程的正確設(shè)定和調(diào)整以及凸、凹模幾何形狀的優(yōu)化都對(duì)連接接頭的強(qiáng)度性能的提高起著重要作用。涉及到一些特殊的應(yīng)用實(shí)例,制造商的建議是很有參考價(jià)值的。沖壓連接中參數(shù)的確定,也就是說(shuō)凸、凹模和固緊件的選擇主要取決于以下因素:單個(gè)的或總的板材厚度。材料的安放位置的組合。材料表面涂層和表面狀態(tài)。負(fù)荷的大小和方向。對(duì)密封性和防銹性能的要求。對(duì)連接區(qū)域的外觀要求。

多級(jí)沖壓連接形式

摘要：當(dāng)前我國(guó)工業(yè)技術(shù)得到了高速發(fā)展，在管理以及控制兩個(gè)方面，機(jī)械制造所提出的要求越來(lái)越高，為了促使生產(chǎn)效率得到提升，同時(shí)對(duì)多種能源的使用量進(jìn)行有效的控制，需要對(duì)傳統(tǒng)上所應(yīng)用的機(jī)械制造設(shè)備實(shí)施相應(yīng)的自動(dòng)化改造。在本文中，筆者將主要對(duì)機(jī)械制造自動(dòng)化改造中的節(jié)能設(shè)計(jì)方法進(jìn)行闡述和分析，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作起到參考作用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；自動(dòng)化設(shè)計(jì)；節(jié)能設(shè)計(jì)理念

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，機(jī)械制造所體現(xiàn)出的價(jià)值越來(lái)越重要。將計(jì)算機(jī)技術(shù)以及新型通信技術(shù)作為基礎(chǔ)，機(jī)械制造工作的自動(dòng)化與智能化趨勢(shì)愈加顯著，對(duì)傳統(tǒng)上的機(jī)械制造設(shè)備實(shí)施自動(dòng)化改造，能夠進(jìn)一步促使其工作效率和工作質(zhì)量得到提升，同時(shí)更加有利于推進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程。但是根據(jù)目前的情況來(lái)看，我國(guó)機(jī)械制造自動(dòng)化方面的相關(guān)技術(shù)尚不成熟，在能耗消耗控制上的難度較高，所以如何在機(jī)械制造自動(dòng)化中實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)已經(jīng)成為相關(guān)工作人員開(kāi)展研究的重點(diǎn)項(xiàng)目。

1機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀

在我國(guó)的產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)之中，機(jī)械制造業(yè)一直都占據(jù)著主要的地位，至今為止仍然是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱之一。隨著是時(shí)代的發(fā)展和科技水平的不斷提升，機(jī)械制造業(yè)正不斷向自動(dòng)化的方向進(jìn)行發(fā)展。將自動(dòng)化應(yīng)用于機(jī)械制造當(dāng)中，不僅能夠促使機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率得到提升，還能夠帶動(dòng)制造業(yè)的整體水平得到提高。但是根據(jù)目前的情況來(lái)看，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)并未完全實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型，其發(fā)展模式仍然處于較為陳舊的階段，存在顯著的高耗能、低產(chǎn)出的特點(diǎn)。但是從能源資源方面來(lái)看，我國(guó)存在嚴(yán)重的短缺情況，在整個(gè)社會(huì)積極倡導(dǎo)節(jié)能減排的背景下，機(jī)械制造行業(yè)必須積極對(duì)當(dāng)前的發(fā)展模式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，在機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)當(dāng)中對(duì)技能理念進(jìn)行徹底的貫徹，強(qiáng)化對(duì)于節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展，在機(jī)械制造和自動(dòng)化的各個(gè)環(huán)節(jié)中對(duì)環(huán)保理念進(jìn)行滲透，為機(jī)械制造以及自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的提升打下建立基礎(chǔ)，從而促進(jìn)機(jī)械制造和自動(dòng)化的健康、可持續(xù)發(fā)展。

2自動(dòng)化與機(jī)械制造節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

摘要：隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)的能耗變高。在可持續(xù)發(fā)展理念下，在機(jī)械制造與自動(dòng)化中滲透節(jié)能設(shè)計(jì)理念具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。文章重點(diǎn)探討了節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：節(jié)能設(shè)計(jì)；機(jī)械制造；自動(dòng)化設(shè)計(jì)；融入

1節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1節(jié)能環(huán)保、公害少。近年來(lái)，節(jié)能環(huán)保是我國(guó)各大產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中的共同追求，尤其在工業(yè)生產(chǎn)中滲透節(jié)能設(shè)計(jì)理念，環(huán)保、公害少，甚至無(wú)公害。在機(jī)械制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)中滲透節(jié)能設(shè)計(jì)理念，在生產(chǎn)制造過(guò)程中會(huì)高度重視環(huán)保問(wèn)題，大幅度降低對(duì)能源資源的需求量、使用量，通過(guò)先進(jìn)科技降低機(jī)械制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程中的能源消耗率。1.2環(huán)保型材料運(yùn)用得當(dāng)。在機(jī)械制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，其使用的材料對(duì)會(huì)能源資源、環(huán)境產(chǎn)生直接的影響。首先，滲透節(jié)能設(shè)計(jì)理念，多注重選擇低能耗的環(huán)保型材料，盡量避開(kāi)那些吸收熱量多、產(chǎn)生熱量多的材料，并注重對(duì)材料的有效回收與重復(fù)利用。其次，各種機(jī)械零部件的使用都盡可能制造、選用環(huán)保型的，在降低能耗、響應(yīng)節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)理念的同時(shí)，有利于降低對(duì)環(huán)境的污染、影響程度，只有降低對(duì)能源資源的依賴(lài)程度，減少使用量，才能制造出低排放、低能耗的產(chǎn)品。另外，傳統(tǒng)機(jī)械制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程中的零件報(bào)廢問(wèn)題難以得到有效解決，增加了污染成本的同時(shí)，也造成了環(huán)境污染，而節(jié)能設(shè)計(jì)理念下，工作人員多不會(huì)使用氟利昂、樹(shù)脂與石棉等會(huì)對(duì)加重環(huán)境污染的材料，反而采用環(huán)保負(fù)荷低、成本小的材料，大大降低了零件報(bào)廢污染處理成本[1-2]。

2節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

2.1促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)化升級(jí)。隨著科學(xué)發(fā)展觀戰(zhàn)略的實(shí)施，促進(jìn)機(jī)械制造及其自動(dòng)化中機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)化升級(jí)迫在眉睫。一方面，滲透節(jié)能環(huán)保理念。如，選擇低公害甚至無(wú)公害的發(fā)動(dòng)機(jī)，主要是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)作為工程機(jī)械系統(tǒng)心臟，其質(zhì)量直接決定外部環(huán)境質(zhì)量，采用節(jié)能環(huán)保型發(fā)動(dòng)機(jī)，在實(shí)現(xiàn)低油耗、低排放的同時(shí)，還能有效降低噪音污染，不僅為機(jī)械提供了充足的動(dòng)力，還能降低機(jī)械的環(huán)境污染程度。再如，積極改良液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。眾所周知，機(jī)械的液壓系統(tǒng)影響機(jī)械整體運(yùn)行效率與水平，要想確保機(jī)械的高效運(yùn)行，就要確保液壓系統(tǒng)干凈、清潔，不僅注重選擇高質(zhì)量的油料，還要注重開(kāi)展養(yǎng)護(hù)、清潔工作，及時(shí)清理液壓系統(tǒng)中存在的垃圾、灰塵等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決液壓系統(tǒng)存在的故障、問(wèn)題，確保液壓系統(tǒng)時(shí)刻處于清潔、正常運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而有效降低故障率，提高生產(chǎn)效率與水平。其次，在選擇液壓管時(shí)，應(yīng)盡可能選擇密封性、耐腐蝕性、抗老化性能好的管路，避免管路出現(xiàn)不必要的損傷，降低管路破裂、損壞率，進(jìn)而減少對(duì)環(huán)境的污染。另一方面，以往的手動(dòng)注入潤(rùn)滑脂呆板、效率低，且會(huì)在一定程度上引發(fā)環(huán)境污染問(wèn)題?，F(xiàn)階段，應(yīng)積極采用節(jié)能設(shè)計(jì)理念，運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)，設(shè)計(jì)制作自動(dòng)化的加脂設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備定時(shí)、定量自動(dòng)加脂，如此一來(lái)，不僅確保了機(jī)械設(shè)備時(shí)刻處于有油狀態(tài)，有效防止人工加脂導(dǎo)致的油液溢出問(wèn)題，還能在一定程度上降低人力、物力和財(cái)力的消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的同時(shí)，也能創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益[3-4]。2.2創(chuàng)新制作工藝，提高生產(chǎn)制造效率與水平。1）節(jié)能設(shè)計(jì)理念下，通常會(huì)因地制宜、結(jié)合外部環(huán)境來(lái)確定加工工藝。在選擇單個(gè)零件加工工藝時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮與現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備的匹配程度。如針對(duì)零件鍛壓工藝，主要有三種：熱鍛壓、溫鍛壓、冷鍛壓方式。其中，熱鍛壓工藝能源利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他兩種，而冷鍛壓工藝對(duì)環(huán)境危害程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他兩種?；诖?，可以選擇溫鍛壓方式，進(jìn)而平衡能源資源利用率與環(huán)境污染，達(dá)到最優(yōu)。2）基于節(jié)能設(shè)計(jì)理念，積極優(yōu)化升級(jí)傳統(tǒng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。機(jī)械制造業(yè)中，機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，涉及的零件就越少，那么生產(chǎn)過(guò)程中能耗量就越少。且其中的零件形狀也會(huì)影響生產(chǎn)制造過(guò)程中的能耗量。由此可見(jiàn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，在確保產(chǎn)品基本性能滿足實(shí)際要求的前提下，盡量減少零件、簡(jiǎn)化零件，促進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)的同時(shí)，減少機(jī)械體積，最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。3）科學(xué)設(shè)計(jì)工藝工序。新形勢(shì)下，調(diào)整優(yōu)化加工工序、創(chuàng)新工藝手段都能滿足節(jié)能環(huán)保需求。以港口機(jī)械生產(chǎn)為例，在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)用到大量的冷軋薄板，主要是因?yàn)樵诶滠垥r(shí)，鋼板需要承受超過(guò)八成的塑性變形。其結(jié)晶組織拓展成纖維狀后會(huì)極端硬化，需要進(jìn)行退火來(lái)有效處理，進(jìn)而完成復(fù)雜的成形加工工藝。如果能科學(xué)合理調(diào)整、優(yōu)化生產(chǎn)加工工序，不僅實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保目標(biāo)，還能大幅度提升能源資源利用效率，推動(dòng)機(jī)械制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)又好又快發(fā)展。

摘要：介紹了液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電源部件、輔助部件3部分組成，數(shù)控車(chē)床運(yùn)行是液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的主要應(yīng)用方向，在行業(yè)中要重視頂層設(shè)計(jì)，提升和完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，充分發(fā)揮無(wú)級(jí)變速技術(shù)，廣泛地應(yīng)用純水液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；液壓機(jī)械；傳動(dòng)控制；無(wú)級(jí)變速器

相比于全液壓傳動(dòng)，液壓機(jī)械傳動(dòng)具有更高效率，運(yùn)用扭矩獨(dú)立傳動(dòng)，可以減少消耗。在液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)中，保持了液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)同時(shí)繼承了機(jī)械傳動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)更高的功率和效率，實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)功能，逐漸廣泛應(yīng)用到了機(jī)械制造工作中。

1液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的組成

執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電源部件、輔助部件是液壓機(jī)械控制系統(tǒng)的3種原件。其中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有將壓力轉(zhuǎn)換為相應(yīng)能量的作用，液壓泵是其最為重要的部件，可以有效縮短相應(yīng)能力由壓力進(jìn)行轉(zhuǎn)換的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)更高效率的轉(zhuǎn)換過(guò)程。同時(shí)，執(zhí)行器是系統(tǒng)的重要組成部分，還具有控制液體流速的作用，可以滿足系統(tǒng)所有要求。另外，電源部件的功能則是將足夠電源提供給系統(tǒng)，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在系統(tǒng)中關(guān)鍵部件為齒輪泵，這種泵借助于齒輪變換對(duì)液體進(jìn)行輸送。最后，輔助部件是指系統(tǒng)中存在的各種管道，通過(guò)管道可以對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和動(dòng)力部件進(jìn)行連接，通過(guò)這一部件可以有效保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行［1］。

2液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的使用