第2章-金属塑性成形装备及自动化汇总课件

第2章金属塑性成形装备及自动化第2章金属塑性成形装备及自动化1应用场合：高压、大流量的范畴完成动作顺序：空程快速下降慢速下降及工作加压保压卸压回程浮动压边及顶出等。2.1液压机的控制原理与特点Y32—315型通用液压机应用场合：高压、大流量的范畴2.1液压机的控制原理与特点Y22.2Y32-315型通用液压机的PLC控制设计步骤：工艺过程分析列出电磁铁动作顺序表进行I/O接口分配编顺序功能图画梯形图2.2Y32-315型通用液压机的PLC控制设计3Y32—315型通用液压机液压原理图液压机电控系统的作用：驱动主电路中油泵电机；液压系统中电磁换向阀的换位控制，按照系统中发令元件指令实现液压机主缸、顶出缸的工艺动作或循环。电液换向阀电液换向阀控制泵组主电机电磁换向阀5YA2YA1YA4YA3YA1ST2ST3ST压力继电器4ST5STY32—315型通用液压机液压原理图液压机电控系统的作用：电4充液阀液动滑阀单向阀压力继电器电液换向阀电液换向阀远程调节阀溢流阀溢流阀溢流阀顺序阀节流阀控制泵组主电机液压泵液控单向阀支撑阀电磁换向阀充液阀液动滑阀单向阀压力继电器电液换向阀电液换向阀远程调节阀5液压机工艺过程分析1起动:液压泵电机起动时,全部换向阀处于断电状态.泵输出的油流回油箱,路经如图.液压机工艺过程分析1起动:液压泵电机起动时,全部换向阀处于6液压机工艺过程分析2活动横梁空程快速下降:1YA和5YA通电,阀10和阀11换至右位,控制油经阀11打开被控单向阀12,主缸下腔油经12,10,4排回油箱,5YA1YA液压机工艺过程分析2活动横梁空程快速下降:1YA和5YA通7液压机工艺过程分析2活动横梁空程快速下降:动梁在重力作用下快速下降,此时主缸上腔形成负压,上部油箱的低压油经充液阀14向油缸上腔充油，5YA1YA液压机工艺过程分析2活动横梁空程快速下降:动梁在重力作用下8液压机工艺过程分析2活动横梁空程快速下降:同时泵输出的油也经阀10及单向阀16进入主缸上腔。5YA1YA液压机工艺过程分析2活动横梁空程快速下降:同时泵输出的油也9液压机工艺过程分析3.活动横梁慢速下降及工作加压:横梁下降碰到2ST,5YA断电,12关闭,主缸下腔油经13,11,4回油箱,横梁下降依赖于泵加压,下降速度减慢。改变泵的流量可以调节活动横梁速度。5YA1YA2ST液压机工艺过程分析3.活动横梁慢速下降及工作加压:横梁下10液压机工艺过程分析4保压：1YA断电,单向阀16及充液阀14锥面对主缸上腔密封保压.5YA1YA1614液压机工艺过程分析4保压：1YA断电,单向阀16及充液阀11液压机工艺过程分析5.卸压回程:2YA通电,10换为左位,压力油经10使充液阀14开启,主缸上腔油排回油箱，油压开始下降。5YA2YA液压机工艺过程分析5.卸压回程:2YA通电,10换为左位12液压机工艺过程分析5.卸压回程:当主缸上腔油压卸至一定值时，阀15复至下位，压力油经阀12进入主缸下腔，推动活塞上行，使活动横梁回升。5YA2YA液压机工艺过程分析5.卸压回程:当主缸上腔油压卸至一定值时13电液换向阀电液换向阀控制泵组主电机电磁换向阀5YA2YA1YA4YA3YA1ST2ST3ST压力继电器在初始状态，主缸处于原位，压合1ST（0.01）。按下起动按钮SB1(1.00)，主缸工艺动作过程如下：1.活动横梁空载快速下降（电磁铁1YA、5YA通电）4ST5ST结合电控元件的动作执行过程分析电液换向阀电液换向阀控制泵组主电机电磁换向阀5YA2YA1Y14电液换向阀电液换向阀控制泵组主电机电磁换向阀5YA2YA1YA4YA3YA1ST2ST3ST压力继电器2.工作加压:横梁降到一定位置时触动行程开关2ST(0.02),使5YA断电，活动横梁慢速下降，即工作加压4ST5ST电液换向阀电液换向阀控制泵组主电机电磁换向阀5YA2YA1Y15电液换向阀电液换向阀控制泵组主电机电磁换向阀5YA2YA1YA4YA3YA1ST2ST3ST压力继电器3.保压:定程压制:横梁降到一定位置触动行程开关3ST（0.03）1YA断电，进行保压.定压压制:主缸上腔油压达到设定值时,压力继电器发出信号使1YA断电,进行保压.4ST5ST电液换向阀电液换向阀控制泵组主电机电磁换向阀5YA2YA1Y16电液换向阀电液换向阀控制泵组主电机电磁换向阀5YA2YA1YA4YA3YA1ST2ST3ST压力继电器4.泄压回程:保压30s后，2YA通电，卸压回程4ST5ST电液换向阀电液换向阀控制泵组主电机电磁换向阀5YA2YA1Y17电液换向阀电液换向阀控制泵组主电机电磁换向阀5YA2YA1YA4YA3YA1ST2ST3ST压力继电器5.停止横梁上行碰到1ST后，2YA断电，使横梁停止4ST5ST电液换向阀电液换向阀控制泵组主电机电磁换向阀5YA2YA1Y18电液换向阀电液换向阀控制泵组主电机电磁换向阀5YA2YA1YA4YA3YA1ST2ST3ST压力继电器4ST5ST顶出缸动作过程：1.顶杆顶出：带有自动取件装置的全自动液压机，可在横梁回程碰到1ST后，3YA通电，顶出缸活塞上行顶出工件；没有自动取件装置的可按取件按钮SB2使顶杆顶出工件。电液换向阀电液换向阀控制泵组主电机电磁换向阀5YA2YA1Y19电液换向阀电液换向阀控制泵组主电机电磁换向阀5YA2YA1YA4YA3YA1ST2ST3ST压力继电器4ST5ST2.顶杆退回：对于自动取件的液压机，顶出后保持一定时间以便取件，时间到达设定时间，3YA断电，4YA通电，顶杆退回。对于手动取件的设备，顶出后一直保持顶出状态，直到按下退回按钮SB3才使3YA断电，4YA通电，使顶杆退回。电液换向阀电液换向阀控制泵组主电机电磁换向阀5YA2YA1Y20电液换向阀电液换向阀控制泵组主电机电磁换向阀5YA2YA1YA4YA3YA1ST2ST3ST压力继电器4ST5ST3.停止：顶杆退回碰到4ST开关后，使4YA断电，顶出缸停止。电液换向阀电液换向阀控制泵组主电机电磁换向阀5YA2YA1Y21电磁铁动作顺序表1.对于进行定程压制自动取件的液压机电磁铁动作顺序表1.对于进行定程压制自动取件的液压机22电磁铁动作顺序表2.对于进行定压压制自动取件的液压机压力继电器电磁铁动作顺序表2.对于进行定压压制自动取件的液压机压力继电23电磁铁动作顺序表3.对于进行定程压制手工取件的液压机顶出按钮SB2退回按钮SB3电磁铁动作顺序表3.对于进行定程压制手工取件的液压机顶出按钮24顶出按钮SB2退回按钮SB3电磁铁动作顺序表4.对于进行定压压制手工取件的液压机压力继电器顶出按钮SB2退回按钮SB3电磁铁动作顺序表4.对于进行定压25PLC外部I/O端子的电气接线图PLC外部I/O端子的电气接线图261.定程压制自动取件的液压机顺序功能图到位开关ST31.定程压制自动取件的液压机顺序功能图到位开关ST3272.定压压制自动取件的液压机顺序功能图压力继电器2.定压压制自动取件的液压机顺序功能图压力继电器283.定程压制手工取件的液压机顺序功能图到位开关3ST3.定程压制手工取件的液压机顺序功能图到位开关3ST294.定压压制手工取件的液压机顺序功能图压力继电器4.定压压制手工取件的液压机顺序功能图压力继电器30定程(压)压制自动取件的梯形图定程(压)压制自动取件的梯形图31定程(压)压制手动取件的梯形图定程(压)压制手动取件的梯形图322.3折弯机PLC控制系统设计2.3折弯机PLC控制系统设计33工作过程示意图行程开关位置示意图工作过程示意图行程开关位置示意图34第2章-金属塑性成形装备及自动化汇总课件351.启动:接通系统电源后,泵站电动机起动,电磁铁6DT通电,液压系统处于卸载状态；工作原理：工作原理：362.加紧:装料后,按下循环起动按钮SB4后,6DT断电,5DT通电,压紧缸伸出使压紧板压下；5DT2.加紧:装料后,按下循环起动按钮SB4后,6DT断电,373.折弯:压紧棒料并压下行程开关ST1后,完成加紧工序同时开始下一工序,1DT和3DT一起通电,左侧和右侧液压缸同时伸出带动左、右折板同时折弯3.折弯:压紧棒料并压下行程开关ST1后,完成加紧工384.折弯后退回:折到位并压下相应的行程开关ST2、ST3后,1DT和3DT断电而2DT和4DT通电,左侧和右侧液压缸回缩，带动左、右折板同时开始退回初位,4.折弯后退回:折到位并压下相应的行程开关ST2、ST395压板退回:折弯退回到位并压下开关ST4、ST5后,2DT、4DT和5DT断电,压紧缸回缩带动压紧板快速退回,压下开关ST0后,电磁铁6DT通电系统卸载,完成一个自动循环。工人卸料、装料后,按下循环起动按钮,又开始下一个循环。5压板退回:折弯退回到位并压下开关ST4、ST5后,40第2章-金属塑性成形装备及自动化汇总课件41第2章-金属塑性成形装备及自动化汇总课件422.4冲床工作过程控制初始状态时机械手在最左边，0.04为ON；冲头在最上面，0.03为ON；机械手松开。按下起动按钮0.00，机械手夹紧并保持（100.00），2s后机械手右行，直到碰到右限位开关0.01，以后将顺序完成以下动作：冲头下行，冲头上行，机械手左行,机械手松开，延时2s后，系统返回初始状态。2.4冲床工作过程控制初始状态时机械手在最左边，0.04为43夹紧工件右行冲头下行冲头上行工件左行松开夹紧工件右行冲头下行冲头上行工件左行松开442.5剪板机2.5剪板机45第2章-金属塑性成形装备及自动化汇总课件462.6快速锻造液压机1.快锻液压机

快锻液压机是20世纪60年代开始发展起来的一种新型锻造设备,主要用于黑色和有色金属的开坯和自由锻件的压力热加工,特别适用于锻造温度范围窄的高合金材料和Ti合金材料。2.快锻液压机特点噪音低;精度高、锻件质量好;生产率高.是目前自由锻造设备发展的主要方向2.6快速锻造液压机1.快锻液压机快锻液压机是20世纪473.设备操作功能:普通锻造和快速锻造。普通锻造主要用于钢锭开坯.快速锻造主要用于高合金材料和一般材料的拔长整形,特别是高合金钢和钛合金.例如:设备主缸直径为Φ1000mm,系统压力为25MPa普通锻造时输出力为20MN,回程力为0.9MN,工进速度为45mm/s,快速下降和快速回升时速度均为300mm/s;在回程高度为500mm时,锻造频次为45次/min。快速锻造时输出力为4MN、回程高度为30mm时,锻造频次为90次/min;在输出力10MN、回程高度为50mm时,锻造频次为60次/min3.设备操作功能:普通锻造和快速锻造。484.锻造液压机的工艺特点锻造液压机活动横梁的动作曲线一个行程周期4.锻造液压机的工艺特点锻造液压机活动横梁的动作曲线一个行程49影响锻压机系统快速性和平稳性两指标的因素：

快速性(锻造次数:>60-80次/min以上)下降速度加压速度回程速度建压时间卸压时间上、下转换点的滞后时间平稳性液压振动与冲击

快速性和平稳性是影响锻造液压机性能两个重要指标影响锻压机系统快速性和平稳性两指标的因素：快速性和平稳性是影505.锻造液压机的液压伺服系统类型多级插装阀控制系统、液压伺服系统以及比例插装阀控制系统。多级插装阀控制系统大的通径比，流量大。阀属于开关阀，计算机系统对其的控制,属于顺序控制(数字量控制)。第2章-金属塑性成形装备及自动化汇总课件51液压伺服系统以高压液体作为驱动源，使系统的输出量，如位移、速度或力等，能自动、快速而准确地跟随输入量的变化而变化，与此同时，输出功率被大幅度地放大。是液压动力机构和反馈机构组成的闭环控制系统。分类：机械液压伺服系统，电气液压伺服系统(电液伺服系统)电液伺服系统：由电信号处理装置和液压动力机构组成。反馈电位器与指令电位器滑臂间的电位差（反映控制对象位置与指令位置的偏差）经放大器放大后，加于电液伺服阀转换为液压信号（图中A、B），以推动液压缸活塞，驱动控制对象向消除偏差方向运动。当偏差为零时，停止驱动反馈电位器与指令电位器滑臂间的电位差（反映控制对象位置与指令52缺点:对油液介质条件要求高，价格昂贵等的限制.优点：电液伺服阀具有体积小、功率放大率高、直线性好、死区小、响应速度快、运动平稳可靠，能适应模拟量和数字量调制等优点，所以在各种电液伺服系统中得到了极广泛的应用，成为系统中的“心脏”，受到特别的重视。响应速度快、负载刚度大、控制功率大缺点:对油液介质条件要求高，价格昂贵等的限制.优点：电液伺服53电液比例控制系统电液比例阀:是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件.阀的输出流量大小和液流方向可以由输入电信号的大小及方向来控制。对其可实现过程控制.在一些控制精度要求不是特别高的场合可以用电液比例换向阀替代电液伺服阀来实现其控制性能。另外，电液比例阀在价格上与电液伺服阀相比还是有很大的优越性的。在现代化工业生产中已经有先例证明了电液比例阀取代电液伺服阀的可行性.电液比例控制系统电液比例阀:阀的输出流量大小和液流方向可以54电液比例控制技术的锻造液压机易于实现锻造动作要求，并且在不同动作之间能平稳过渡，有效地减弱了冲击与振动强度，有利于提高锻造次数与控制精度。比例控制系统不仅能控制阀的开启动作，而且能控制阀的开度，因此系统能平稳无冲击地运转，同时由于压机的回程速度可按操作机的性能调整，上死点不需停滞时间，行程超调小，因此工作周期短。电液比例控制技术控制的运动曲线

插装阀控制系统开关控制系统运动曲线

锻造液压机采用电液比例控制系统特点电液比例控制技术的锻造液压机易于实现锻造动作要求，并且在不同558KN比例差装阀控制系统液压原理充液罐油泵电磁差装阀比例插装阀主缸回程缸8KN比例差装阀控制系统液压原理充液罐油泵电磁差装阀比例插装56主泵控制回路:为满足速度要求,由泵P1-P4向系统供高压油.油泵主泵控制回路:为满足速度要求,由泵P1-P4向系统供高压油57主缸\回程缸供液回路:分别由比例插装阀V2,V3供液主缸\回程缸供液回路:分别由比例插装阀V2,V3供液58主缸\回程缸供液回路:分别由比例插装阀V2,V3供液主缸\回程缸供液回路:分别由比例插装阀V2,V3供液59主缸卸载回路:XV1,XV2,XV3三组阀实现快速、无冲击卸载。主缸卸载回路:XV1,XV2,XV3三组阀实现快速、无冲击卸60主缸卸载回路:通过控制装置调节阀的开启顺序，实现高压油先慢后快的排放要求主缸卸载回路:通过控制装置调节阀的开启顺序，实现高压油先慢后61充液回路:压机空程下降时，充液罐中低压油向主缸供油，充液回路:压机空程下降时，充液罐中低压油向主缸供油，62充液回路:同时回程缸油液经V4到主缸，实现空行程快降，主缸压力上升后，充液阀和V4关闭，压机转为加压动作。充液回路:同时回程缸油液经V4到主缸，实现空行程快降，主缸压63主要工作循环为：1.压机回程:油自P1-P4经过V1,V3到回程缸;主要工作循环为：1.压机回程:油自P1-P4经过V1,V3到64主要工作循环为：1.压机回程:主缸油经XV1、XV2、XV3到充液罐主要工作循环为：1.压机回程:主缸油经XV1、XV2、XV65主要工作循环为：2.压机空程下降与加压1)常锻:油液从P1-P4经过V2到主缸,主要工作循环为：2.压机空程下降与加压1)常锻:油液从P1-66主要工作循环为：2.压机空程下降与加压1)常锻:空程下降时,充液罐对主缸充液,主要工作循环为：2.压机空程下降与加压1)常锻:空程下降时,67主要工作循环为：2.压机空程下降与加压1)常锻:回程缸油液经V4到主缸主要工作循环为：2.压机空程下降与加压1)常锻:回程缸油液经68主要工作循环为：2.压机空程下降与加压1)常锻:加压时,V4关闭,回程缸油液上升至调定平衡压力后,经V5至充液罐.主要工作循环为：2.压机空程下降与加压1)常锻:加压时,V469主要工作循环为：2.压机空程下降与加压2)快锻:主缸和回程缸分别经V2和V3同时进液,V4和V5均关闭,液压机为一差动回路.主要工作循环为：2.压机空程下降与加压2)快锻:主缸和回程缸70锻造操作机主机:上横梁,活动横梁,工作台,立柱,锁紧螺母及调节螺母等组成上砧快换装置砧库送料回转小车操作台主泵6.锻造液压机组的基本结构升降回转台锻造操作机主机:上横梁,活动横梁,工作台,立柱,锁紧螺母及调71①压机本体，采用上装式机架或下拉式机架(包括移动工作台、横向移砧装置、上砧快换旋转装置)；②砧库(包括平砧、圆砧和v形砧等)；③液压系统；④一台或二台全液压有轨锻造操作机；⑤送料回转小车；⑥升降回转台；⑦电控系统(包括电动机启动柜和电气控制柜等)；⑧操作监控系统(包括操作台、模拟显示屏等)；⑨公用设施。①压机本体，采用上装式机架或下拉式机架(包括移动工作台、横向727.锻造液压机组功能及控制要求（1）功能实现锻造操作机纵向位移和夹钳旋转运动等自动控制;锻造液压机与操作机的联动.（2）控制要求对于锻造液压机的控制要求包括：对其特征点位置进行准确控制.包括:动梁的上、下给定点、减速点及与操作机联动时的联动点、联锁点等；为保证液压机较高的位置控制精度，有关控制阀应能够在很短的时间进行快速切换；为保证系统在高速运行和快速切换时不产生冲击振动，动梁的行程曲线最好是修正的正弦曲线或由几段折线组成近似曲线。7.锻造液压机组功能及控制要求737.锻造液压机组功能及控制要求（2）控制要求对操作机的控制要求：控制钳杆旋转；大车行走；钳口夹紧放松；夹钳倾斜与平行升降；与液压机的良好配合及联动送进、联动旋转、联动螺旋状运动、快速性。（3）操作方式手动。手动开关和状态设置开关操作控制操作机的运动，用操作手柄控制液压机，动梁跟随手柄的运动。半自动。仅设置下死点位置，即带下死点位置保护的手动操作。7.锻造液压机组功能及控制要求74自动。整个控制系统投入，按设定参数自动连续锻造。程序。进一步加强系统的自学功能。在多次锻造后优化各道次数据，形成自动锻造文件，系统安装此文件运行，并可即时监测和计算每一次锻造误差，修改数据进行补偿。8.锻造液压机组的计算机控制三级分布式控制系统管理级,控制级和车间级基于现场总线技术的控制系统自动。整个控制系统投入，按设定参数自动连续锻造。8.锻造液压752)三级分布式控制系统组成：由PLC、386工业控制机和监测计算机组成。监测计算机386工控机PLC三级分布式控制系统结构图2)三级分布式控制系统组成：由PLC、386工业控制机和监76PLC完成手动控制,与工控机并行通信，完全独立于计算机控制系统，当计算机控制系统故障时，设备能继续运行，提高机组可靠性。属于车间级控制.PLCPLC完成手动控制,与工控机并行通信，完全独立于计算机控制系77386工控机8098单片机系统控制台386工控机完成自动、半自动及程序控制；与控制台间通过8098单片机进行串行通信.386工控机属于控制级.386工控机8098单片机系统控制台386工控机完成自动、半78监测计算机操作机，用于钳杆位置及压力机主缸、回程缸、充液罐的压力动态显示、记录、打印及与外部管理机相联。属于管理级.监测计算机左操作钳杆位置右操作钳杆位置压力机主缸压力压力机回程缸压力充液罐压力管理机监测计算机操作机，用于钳杆位置及压力机主缸、回程缸、充液罐的79液压机位置通过旋转编码器监测，传给智能模板，通过控制开关量阀组，从而实现对液压机的闭环控制，对于液压机进行的是脉冲量输入，开关量输出的闭环控制。为车间级控制.液压机位置旋转编码器智能模板1-5开关阀组脉冲量输入，开关量输出的闭环控制（液压系统阀为插装阀系统）液压机位置通过旋转编码器监测，传给智能模板，通过控制开关量阀80左、右操作机行走夹钳旋转旋转编码器智能模板D/A比例阀脉冲量输入，模拟量输出的闭环控制对于操作机行走、夹钳旋转位置监测都是通过旋转编码器进行，通过智能模板D/A口输出-10~+10V电压给操作机的功放电路，驱动比例阀控制操作机动作。实现的是脉冲量输入、模拟量输出的闭环控制。属于车间级控制.左、右操作机行走旋转编码器智能模板D/A比例阀脉冲量输入，模81386工控机是通过串行通信适配卡与智能控制模板和监测计算机通信。监测计算机386工控机三级分布式控制系统结构图串行通信适配卡智能控制模板386工控机是通过串行通信适配卡与智能控制模板和监测计算机通82PLC主机完成系统的各种辅助动作控制及系统网络的管理和协调。控制计算机完成压机和操作机的手动、自动及程序控制。监测计算机动态显示系统的各种状态和关系。网络I/O模块完成各种现场信号的输入和输出。主PLC工控机监测机控制总线网络I/OPLC主机完成系统的各种辅助动作控制及系统网络的管理和协调。832.7几种机械冲压设备多工位压力机数控冲压设备伺服压力机多工位压力机842.7.1多工位压力机工作原理：在一台多工位压力机上可以安装多副模具进行冲压生产，并且通过一套工位间的传递机构使压力机在一次往复行程中可以完成一个冲压件的全部冲压工序(即落料、冲孔、拉深、弯曲、切边、压印、整形等工序)，而实现自动化生产。广泛用于汽车覆盖件生产。5000kN2.7.1多工位压力机5000kN85优点：生产效率高；与单机连线相比，可节省人力，减少占地面积，缩短生产周期；生产过程连续，冲压过程中材料来不及硬化，不需中间退火；工艺过程分解为多道工序，简化了模具结构，易于生产性质复杂件。优点：86第2章-金属塑性成形装备及自动化汇总课件87多工位压力机传动示意图为使多工位压力机生产连续进行，需协调完成的动作：滑块的往复冲程（加压）、各工位间工件的顺序传递、材料的自动送进。如何来实现？方式一：利用主的机械传动（硬件）带动实现电动机离合器制动器轴双曲轴凸轮拉杆主滑块斜楔板摇臂拖板轴滚轮夹板锥齿轮带轮送料机构多工位压力机传动示意图为使多工位压力机生产连续进行，需协调完88方式二：利用控制系统来实现（软件实现）:滑块的往复冲程由机械传动系统实现，而材料自动送进及工位间工件的顺序传递由伺服电机驱动，三者动作的协调由软件控制系统实现，柔性好，是多工位压力机的发展趋势。伺服传动式三坐标传送装置1—传送夹板2一送料滑座3一齿条4一减速器5一传送用伺服电动机6一夹紧用伺服电动机7一升降用伺服电动机方式二：利用控制系统来实现伺服传动式三坐标89夹板机构组成及动作示意图1一坯料2一夹板3一夹钳4一工件夹板机构组成夹板机构组成及动作示意图夹板机构组成90第2章-金属塑性成形装备及自动化汇总课件91物料的传送：除了上述横杆夹板输运，还有轨道输运物料的传送：除了上述横杆夹板输运，还有轨道输运92第2章-金属塑性成形装备及自动化汇总课件93机械手上料机械手上料94机器人取件机器人取件95第2章-金属塑性成形装备及自动化汇总课件962.7.2数控冲压设备数控冲压装备构成：主机、数控装置、驱动装置、监控检测装置、编程计算机及一些辅助装置所组成。数控冲压装备特点：①对加工对象改型的适应能力强，因此可基本适应多品种、小批量生产的需要。②可提高生产率，在加工过程中可缩短加工时间和辅助时间。③可提高同批工件的重复性精度，可避免由于手工控制所产生的误差。④可扩大机器的使用范围，能加工一些手工控制无法或难于加工的复杂零件。⑤数控化后有可能组成板材加工柔性制造单元(FMc)，并可以进一步组成板材加工柔性制造系统(FMs)，实现生产管理现代化。2.7.2数控冲压设备97数控转塔冲床结构

结构：机架、工作台、转塔(冲模回转头)、转模(自动分度)机构、驱动(机械或液压)系统、检测系统、数控系统和电气系统

转塔滚珠丝杠传动夹钳数控转塔冲床结构

结构：机架、工作台、转塔(冲模回转头)、转98数控转塔冲床工作原理及特点工作原理：工作时根据冲制零件所编制的计算机程序，使板材在x、y轴方向移动和定位，并可任意选择转盘上的模具进行自动冲压。当一种孔冲好后需要换模时，压力机把装于上、下转盘中的另一副模具转至滑块下，移动工作台带动板料移到所冲位置即可冲孔。只要装夹一次板料，就能把其上的孔全部冲出。特点：

较好的灵活性和较高的生产率。与普通冲孔相比，可提高生产率4～10倍，尤其对单件、小批量生产可提高生产率20～30倍。较短的调试时间，并且不需要凸模和凹模的手工对心。自动化程度高。精度高±0．1mm的精度。可以加工大尺寸的板材和大直径的孔数控转塔冲床工作原理及特点992.7.3伺服压力机伺服压力机的工作原理基本原理：将伺服电动机的旋转运动通过中间机构转换为滑块的直线运动，通过位移传感器检测滑块的运动来实现闭环控制。

当滑块移动时，通过两侧的位置检测传感器，如光栅尺、旋转编码器等，随时读出两端的位置并进行比较，根据位置偏差来调节液压缸的进油量，从而保证滑块运动过程中的同步精度及定位精度。

滑块同步控制结构框图2.7.3伺服压力机

滑块同步控制结构框图1002.8塑性成形自动化技术

板料冲压生产自动化基本方式2.8塑性成形自动化技术

板料冲压生产自动化基本方式101第2章-金属塑性成形装备及自动化汇总课件102第2章-金属塑性成形装备及自动化汇总课件103第2章-金属塑性成形装备及自动化汇总课件104第2章-金属塑性成形装备及自动化汇总课件1051．冲压生产自动送料发展概况（1）普通压力机的送料机构送料动力的不同可分为：机械、液压、气动。气动送料机构特点：灵巧轻便、通用性强、其送料长度和材料厚度可调整、机构反应迅速的优点。工作噪声较大，影响冲压工作环境。应用：主要用于冲压的前期送料和小批量、多品种的生产。机械送料机构特点：调整相对困难且机构较大，但具有送料准确可靠、机构冲击与振动少、噪声低、稳定性好等优点，仍是目前冲压加工中最常用的自动送料方式。（2）普通压力机冲压生产线送料机构：开式单点压力机加装辊轮送料机（或气动送料机），该生产线可以做单工序或多工序的连续冲压，操作性良好；开式双点压力机加装多工位送料装置，搭配开卷装置、校平装置等组成的用于多工位连续冲压的生产线，由于占地面积和工序间的搬运都明显减少，在生产中应用呈现逐渐增多的趋势；2.8.1板料冲压自动化生产线包括材料供给、制品及废料的排出、模具更换、冲床的调整与运转、冲压过程异常状况的监视等作业过程自动化，将这些技术应用到冲压生产流水线的相应环节从而实现冲压生产过程的自动化。1．冲压生产自动送料发展概况2.8.1板料冲压自动化生产106开式单点压力机开式双点压力机机械式压力机每个曲柄滑块机构称为一个“点”。最简单的机械压力机採用单点式﹐即只有一个曲柄滑块机构。有的大工作面机械压力机﹐为使滑块底面受力均匀和运动平稳而采用双点或四点的。开式单点压力机开式双点压力机机械式压力机每个曲柄滑块机构称为107机械手加穿梭小车式自动化输送系统国内汽车工业中生产轿车外覆盖件和大型内衬件的自动化冲压生产线，由于还没有大型多工位压力机的投人，所以自动化生产主要还是以配备常规的机械手加穿梭小车或机器人输送系统的串列式冲压线为主，它主要由CNC上料、取料机械手和穿梭小车组成。相邻两个压力机的输送单元主要有以下机构组成：（1）一个取料机械手，带有中置并按工件形状排部的真空吸盘式端拾器，负责将工件从上一台压力机取出放置在穿梭小车上。（2）一个在压力机之间固定轨道上移动的穿梭小车，负责将工件由取料机械手的放料位置移送到上料机械手的取料位置。（3）一个上料机械手，带有和取料机械手相同的端拾器，负责将工件由穿梭小车拾起并送入下一台压力机工位。

多工位压力机的自动化送料机构机械手加穿梭小车式自动化输送系统

多工位压力机的自动化送料机1082．冲压生产自动送料发展趋势多工位压力机取代单机联线冲压生产

优点：①生产效率高；②与单机联线相比，可节省人力，减少占地面积，缩短生产周期。由于连续生产，冲压过程中材料来不及硬化，因而不需要中间退火；③由于将工艺过程分解为多道工序，简化了模具结构，同时还可制造形状复杂的工件。

高速高精度的自动送料机构日本DIMAC公司生产NC伺服辊轮送料机，生产性能高，能实现连续高速送料，最高速度可以达到1000min-1，送料步距和送料厚度调节方便，结构简单，经济实用；柔性自动化送料机构德国米勒万家顿公司在最新一代用于摆杆式多工位压力机上的摆动横杆式输送机（Swingarm-Transfer）的基础上开发出快速横杆式输送系统（SpeedBAR）。这种输送系统介于常规机械手系统（Feeder）和多工位压力机横杆式输送系统之间，既灵活简便又快速高效，适用于串列式冲压生产线。2．冲压生产自动送料发展趋势高速高精度的自动送料机构日本D109交流伺服系统自动送料机构交流伺服自动送料的动力来自交流伺服电动机，具有柔性化、智能化的特点，工作性能和工艺适应性很强。在我国，较先进的自动送料装置是深圳力豪公司的NCHF系列三合一伺服系统送料机。3.冲压过程自动控制方式及生产过程控制系统：方式：大量采用可编程序控制器或计算机来控制冲压生产过程中的某些环节。控制系统按设定值的形式分为三大类型：(1)定值控制系统

在生产中要求被控量保持在规定的小范围附近，此规定值就是控制器的设定值。设定值是固定不变的，引起系统变化的只是扰动信号。以扰动量为输入的系统是定值控制系统。(2)随动控制系统

如果控制系统所设定的值是无规律变化的，控制的目的就是要使被控量相当准确而又及时地跟随设定值变化，自动达到平衡的位置。这种系统就是随动控制系统。(3)程序控制系统

控制系统的设定值按生产工艺要求有规律地变化，被控量需要按规定的程序自动进行，保证冲压生产过程顺利完成，达到程序控制的目的。交流伺服系统自动送料机构3.冲压过程自动控制方式及生产过程1102.8.2锻压生产的柔性加工系统

锻压生产的发展的四个阶段：

第一阶段：手工操作的单机加工。第二阶段：数控机床单机加工。第三阶段：柔性加工单元(FMC)。第四阶段；柔性加工系统(FMS)：FMS包括三大部分系统：多台加工机床或加工单元组成的自动化加工系统，物料输送系统，计算机信息系统。

实现功能：自动完成从零件设计、制订加工工艺、物料输送、零件加工直至工件运送输出的全过程。可以在很短的时间内更换产品品种

锻压生产的柔性内容：加工过程的柔性：强化加工设备本身的功能，并且增加设备与设备之间柔性的工件传送，使生产系统利用尽可能少的设备，可以适应尽可能多的加工程序。加工工艺的柔性：要求加工工艺能适合多种类型工件的成形和加工。生产管理的柔性：生产系统能灵活地制订、调整和修改作业计划

2.8.2锻压生产的柔性加工系统

锻压生产的柔性内容：111锻压生产的柔性加工系统分类：以数控冲模回转头压力机(激光冲模或等离子冲模组合压力机)、数控直角剪板机、数控四边折弯机为主机组成的板材FMS，主要用来加工配电面板等板