超塑成形压机热系统关键技术

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作者 刘志峰 施宝酉 +2 位作者 张绍君 梁伟立 杜丽峰 《锻压技术》 北大核心 2025年第11期1-11,共11页

超塑成形压机广泛用于航空航天制造领域,伴随航空技术高速发展,对超塑成形结构件和工艺也提出了更高的要求。传统超塑成形压机存在平台热位移无补偿、炉温匀性差、气液耦合手动控制精度低和换模效率低等问题。针对上述问题,采用线性膨... 超塑成形压机广泛用于航空航天制造领域,伴随航空技术高速发展,对超塑成形结构件和工艺也提出了更高的要求。传统超塑成形压机存在平台热位移无补偿、炉温匀性差、气液耦合手动控制精度低和换模效率低等问题。针对上述问题,采用线性膨胀方法补偿平台热位移;采用新型保温炉门结构与独立控制的分区加热方式,提升炉温均匀性;采用气液耦合自动控制方式,提高超塑成形的效率和精度;设计适用高温下自动换模装置,实现高温模具的自动更换。研究结果表明:所提出的分区独立加热控制策略,使炉温均匀性≤±5℃,有效提升了超塑成形过程的稳定性和成形质量;所提出的气液耦合自动控制方式,使液压力跟随误差≤±20 kN。 展开更多

关键词 超塑成形/扩散连接 热稳定性 热位移 炉温均匀性 气液耦合控制 自动换模

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智能锻压设备及其实施途径的探讨 被引量：21

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作者 赵升吨 张鹏 +4 位作者 范淑琴 李靖祥 董朋 王永飞 张海霞 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期32-48,共17页

介绍了在德国工业4.0和中国制造2025的背景下,国内外制造业和锻压设备面临的问题与挑战。论述了智能制造重点发展的五大领域与10项关键技术,并介绍了21世纪的现代制造模式——＂互联网＋＂协同制造及其重点发展任务。指出了智能工厂的3... 介绍了在德国工业4.0和中国制造2025的背景下,国内外制造业和锻压设备面临的问题与挑战。论述了智能制造重点发展的五大领域与10项关键技术,并介绍了21世纪的现代制造模式——＂互联网＋＂协同制造及其重点发展任务。指出了智能工厂的3个重要架构领域,即产品和系统架构、增值和企业架构、数据和信息等组成的IT架构,指出智能机器的三大基本要素,即信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行。讨论了工业1.0到工业4.0这4个不同工业时代的锻压设备及其特点,探讨了智能锻压设备的3个实施途径,即分散多动力、伺服电直驱、集成一体化,阐述了国内外典型智能锻压设备的基本原理、特点及研究现状,分析了交流伺服直驱型压力机、交流伺服直线电机驱动的新型锻锤、伺服直驱冲压生产线、电子飞轮储能系统等智能锻压设备具备的优良特性,并指出了各实施途径需要解决的关键科技问题。 展开更多

关键词 智能锻压设备 智能制造 智能机器 智能工厂 伺服直驱 能量管理

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液压锻造操作机大车行走机构的位置控制系统 被引量：6

3

作者 陈柏金 徐明昊 张红颖 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期6-9,共4页

建立了600 kN/1 500 kN.m锻造操作机大车行走机构的液压系统数学模型,运用模糊自整定PID控制理论设计了基于电液比例方向阀和液压马达的操作机行走位置控制系统,以减小系统的超调和振荡.通过Matlab/Simulink对控制系统进行仿真,结果表明... 建立了600 kN/1 500 kN.m锻造操作机大车行走机构的液压系统数学模型,运用模糊自整定PID控制理论设计了基于电液比例方向阀和液压马达的操作机行走位置控制系统,以减小系统的超调和振荡.通过Matlab/Simulink对控制系统进行仿真,结果表明:基于模糊控制器的系统能够消除响应超调和振荡,且较基于普通PID控制器的系统降低了25%左右的峰值速度,使操作机运行更平稳.基于S7-300 PLC编写操作机控制系统,采用存储器间接寻址的方式实现模糊控制表的在线查询,提高了控制算法的实用性. 展开更多

关键词 锻造操作机 液压系统 位置控制 模糊PID MATLAB仿真

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永磁交流同步电机驱动的电动螺旋压力机研究 被引量：4

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作者 冯仪 黄树槐 +1 位作者 李军超 熊晓红 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期112-116,共5页

转矩的快速响应和稳定输出是电动螺旋压力机稳定运行的关键。本文介绍了齿轮传动的电动螺旋压力机工作原理,讨论了永磁交流同步电机矢量控制技术的基本原理,提出了大功率永磁交流同步电机驱动的电动螺旋压力机交流伺服系统控制方案。通... 转矩的快速响应和稳定输出是电动螺旋压力机稳定运行的关键。本文介绍了齿轮传动的电动螺旋压力机工作原理,讨论了永磁交流同步电机矢量控制技术的基本原理,提出了大功率永磁交流同步电机驱动的电动螺旋压力机交流伺服系统控制方案。通过实验,显示了其在转矩控制方面的优越性能,并有效控制了电机的启动电流和温升,实现了电动螺旋压力机的长期稳定运行。所研究的成果已应用于实践。 展开更多

关键词 电动螺旋压力机 永磁交流同步电机 矢量控制 转矩响应 温升

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基于S7-200可能量预选的摩擦压力机数控系统 被引量：8

5

作者 冯仪 黄树槐 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期79-82,共4页

提出了一种基于S7-200可编程逻辑控制器的摩擦压力机数控系统,采用旋转编码器组成滑块位移检测装置,实时检测运动部分的位移和速度,计算对应的系统能量,从而控制摩擦盘与飞轮的结合与脱离,实现控制打击能量的目的.另外,该数控系统可以... 提出了一种基于S7-200可编程逻辑控制器的摩擦压力机数控系统,采用旋转编码器组成滑块位移检测装置,实时检测运动部分的位移和速度,计算对应的系统能量,从而控制摩擦盘与飞轮的结合与脱离,实现控制打击能量的目的.另外,该数控系统可以实现一打、手动二打、手动三打、自动二打、自动三打等工艺需求,兼容了传统的脚控打击功能,以较低的成本显著提高了摩擦压力机的控制水平和自动化程度,并能有效提高模具寿命. 展开更多

关键词 数控系统 摩擦压力机 能量预选 可编程逻辑控制器 旋转编码器 模具寿命

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基于改进复合三角函数的伺服压力机轨迹规划研究 被引量：5

6

作者 徐道春 吕明青 +3 位作者 邵珠峰 陈涵玉 胡益玮 王传英 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期450-458,共9页

为使伺服压力机具有良好的拉深性能,需要对其轨迹进行合理规划。针对六连杆大型伺服压力机,构建一种主传动机构轨迹规划方法。基于库伦-粘性摩擦模型,建立主传动机构的高精度动力学模型。考虑冲压过程中的工艺约束和要求,提出基于复合... 为使伺服压力机具有良好的拉深性能,需要对其轨迹进行合理规划。针对六连杆大型伺服压力机,构建一种主传动机构轨迹规划方法。基于库伦-粘性摩擦模型,建立主传动机构的高精度动力学模型。考虑冲压过程中的工艺约束和要求,提出基于复合三角函数的伺服电机加减速控制的改进模型。针对主传动机构的能耗和效率进行分析,以滑块运动的周期能耗和生产节拍为优化指标,通过线性加权的方式构造多目标优化函数,引入机械手送料时间、滑块最大速度、主动件角速度、伺服电机动态限和热极限等约束,采用遗传算法完成了多目标优化设计。结果显示:优化后,伺服压力机主传动机构在一个周期的能效提升4.54%,生产节拍时间减小3.23%,实现了良好的拉深工艺模式。 展开更多

关键词 伺服压力机 轨迹规划 库伦-粘性摩擦模型 加减速控制 多目标优化

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电动螺旋压力机的打击能量与回程位置控制 被引量：3

7

作者 李军超 冯仪 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期90-93,共4页

研究了电动螺旋压力机的打击能量精确控制和滑块回程位置的准确定位问题.采用直接转矩控制实现稳定的电动机转矩输出,采用速度模式与转矩模式互相切换的方法保证打击能量的稳定,消除了滑块惯性下滑时因摩擦和直流励磁引起的能量损失,并... 研究了电动螺旋压力机的打击能量精确控制和滑块回程位置的准确定位问题.采用直接转矩控制实现稳定的电动机转矩输出,采用速度模式与转矩模式互相切换的方法保证打击能量的稳定,消除了滑块惯性下滑时因摩擦和直流励磁引起的能量损失,并避免了因急剧正反转易引起的电动机过流现象,能量相对误差可控制在2%以内;利用电机自身制动力实现滑块减速,采用基于预估控制系统的速度规划算法解决电机制动力难以保证大惯量负载条件下滑块的准确定位问题,滑块回程位置误差限定在±1 mm以内. 展开更多

关键词 位置控制 转矩控制 电动机 过流 能量损失 预估控制系统

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全电动CNC电镦机控制系统的研究 被引量：2

8

作者 冯仪 黄树槐 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期138-143,共6页

电热镦粗成形过程中,工艺参数的选择是一个复杂的问题,各参数之间相互影响、相互制约。本文在研究电热镦粗工艺的基础上,提出了以交流伺服电机驱动代替液压驱动且关键参数完全可控的全电动CNC电镦机控制系统方案。根据电镦加工过程和工... 电热镦粗成形过程中,工艺参数的选择是一个复杂的问题,各参数之间相互影响、相互制约。本文在研究电热镦粗工艺的基础上,提出了以交流伺服电机驱动代替液压驱动且关键参数完全可控的全电动CNC电镦机控制系统方案。根据电镦加工过程和工艺的要求,设计了控制系统硬件结构,开发了基于Windows平台的底层设备驱动程序和控制系统软件,并提出了相应的工艺控制策略。通过试验证明,全电动CNC电镦机控制系统是完全可行的。 展开更多

关键词 电热镦粗 CNC 虚拟可编程控制器 设备驱动程序

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铁路道岔钢轨锻造生产线自动化方案设计 被引量：5

9

作者 王子舒 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期67-74,共8页

为解决道岔钢轨锻造工艺装备落后、操作人员作业环境差、生产效率低等问题,通过分析道岔钢轨的锻造成形过程及要求,研究开发了专用的双工位感应加热系统、钢轨自动上下料系统、四工位整体模具、横向自动换模机构及控制系统,建立了钢轨... 为解决道岔钢轨锻造工艺装备落后、操作人员作业环境差、生产效率低等问题,通过分析道岔钢轨的锻造成形过程及要求,研究开发了专用的双工位感应加热系统、钢轨自动上下料系统、四工位整体模具、横向自动换模机构及控制系统,建立了钢轨热锻成形自动控制生产线。经过系统联机调试,采用该生产线实现了钢轨上料、加热、送料、锻造成形以及下料的自动化生产,极大地减轻了操作人员的劳动强度,提高了生产效率和产品质量,改善了工人的工作环境。最后,通过60AT1钢轨锻造成形试验发现,单根钢轨的锻造成形时间由原来的20 min减少至9 min,每班操作员工由原来的6人减少至3人,产品质量合格且状态稳定,验证了该方案可用于铁路道岔钢轨的锻造自动化生产。 展开更多

关键词 道岔钢轨 热锻成形 自动控制 四工位整体模具 自动上下料 快速换模 电感应加热

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电动螺旋压力机自动锻造生产线的研究与应用 被引量：3

10

作者 李瑞霞 熊晓红 冯仪 《锻压装备与制造技术》 2011年第4期16-19,共4页

电动螺旋压力机具有能量可控,锻件精度高等优点,广泛应用于各种材料的精密锻造。本文在分析电动螺旋压力机结构和特点的基础上,提出了基于电动螺旋压力机的四种自动锻造生产线组成方案。分析了已投入实际生产的自动气门生产线和自动齿... 电动螺旋压力机具有能量可控,锻件精度高等优点,广泛应用于各种材料的精密锻造。本文在分析电动螺旋压力机结构和特点的基础上,提出了基于电动螺旋压力机的四种自动锻造生产线组成方案。分析了已投入实际生产的自动气门生产线和自动齿轮锻造生产线的应用情况。均取得良好应用效果。 展开更多

关键词 机械制造自动化 模锻 电动螺旋压力机 机器人

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40MN压平机的网络控制系统

11

作者 薛春兰 《锻压装备与制造技术》 2005年第3期38-40,共3页

介绍了40MN压平机的设备组成、工艺及网络控制系统的特点、功能、构成等。

关键词 机械制造自动化 网络控制系统 压平机 可编程序控制器 PROFIBUS

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集成机理与数据的复杂模锻过程在线建模方法 被引量：2

12

作者 吕文兵 陆新江 +2 位作者 黄明辉 雷杰 邹玮 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1227-1232,共6页

大型航空锻件高精度成形成性依赖于精确的锻造过程模型,然而不规则的锻件形状、复杂的微观流变过程、强非线性与时变的负载力使得高精度的锻造过程模型难以获得。为此,在结合解析建模和数据建模优点的基础上,提出了集成机理与数据的复... 大型航空锻件高精度成形成性依赖于精确的锻造过程模型,然而不规则的锻件形状、复杂的微观流变过程、强非线性与时变的负载力使得高精度的锻造过程模型难以获得。为此,在结合解析建模和数据建模优点的基础上,提出了集成机理与数据的复杂模锻过程在线建模方法。应用物理与过程知识推导了锻造过程的解析模型,在此基础上提出使用在线极限学习机方法构建由于泄漏、不确定性、干扰等引起的偏差模型,实现了锻造过程模型的实时进化,从而满足强非线性与时变性的锻造过程要求。实验结果表明,新方法能有效地建立复杂锻造过程模型,且比现有的方法有更好的建模精度。 展开更多

关键词 大型锻件 锻造过程 解析模型 在线极限学习机

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45°剖分连杆体毛坯在热模锻生产线上的锻造工艺 被引量：4

13

作者 刘宗江 蒋洪海 张国强 《锻压装备与制造技术》 2010年第1期84-86,共3页

介绍了典型热模锻压力机生产线的设备配置情况,通过对45°剖分连杆体进行工艺分析提出了锻造工艺方案,设计了辊锻模、预锻模、终锻模等工装,并对连杆锻件毛坯生产流程也进行了探讨。

关键词 机械制造自动化 模锻 连杆 热模锻压力机

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基于支持向量回归的叶片挤压出料温度预测研究 被引量：3

14

作者 戴南 余心宏 +1 位作者 郭佳鑫 余齐严 《精密成形工程》 北大核心 2022年第8期13-19,共7页

目的针对传统叶片精锻过程中存在的质量波动较大的问题,提出一种预测传统叶片精锻质量的方法。方法以GH4169转子叶片精锻的挤压工序为研究对象,以叶片精锻挤压过程中的160组模拟结果为数据集(以其中的120组数据为训练集、其余40组数据... 目的针对传统叶片精锻过程中存在的质量波动较大的问题,提出一种预测传统叶片精锻质量的方法。方法以GH4169转子叶片精锻的挤压工序为研究对象,以叶片精锻挤压过程中的160组模拟结果为数据集(以其中的120组数据为训练集、其余40组数据为测试集),对截面点的出料温度进行预测。首先利用特定的数据预处理手段及特征工程提升模型的预测精度及泛化能力,建立SVR预测模型,然后基于网格搜索算法和粒子群优化算法(GS-PSO)对预测模型中参数C和γ进行调节,得到优化后的模型,最后将测试数据集带入优化后的模型中,将预测值与真实值进行对比。结果单一的SVR模型预测效果不佳,利用GS-PSO算法优化后,模型自适应度由0.0078左右降到0.0052左右,模型收敛快且优化效果显著。30颗粒子迭代50次的最终优化结果为:C=425.4328,γ=1.8832,模型优化后的预测值与实际值之间拟合度较好,每组数据的预测误差都远小于10%。结论经GS-PSO优化的出料温度SVR预测模型在测试集中有较好的预测效果,满足行业数据预测要求的一般标准,对传统叶片精锻过程指标预测具有较好的参考意义。 展开更多

关键词 叶片精锻 挤压 数据挖掘 质量预测

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铝合金转向节自动化锻造生产线控制系统设计 被引量：8

15

作者 白鹭 李思奇 +5 位作者 梁培新 邵长斌 袁红霞 陈钰金 高丙坤 石一磬 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期200-206,共7页

针对铝合金锻造过程中存在的产品质量不稳定、生产效率低等问题,以汽车铝合金转向节为研究对象,进行了自动锻造生产线及其控制系统的设计。根据铝合金转向节的锻造工艺,规划了铝合金转向节生产线的设备构成和整体布局,分析了各工序主要... 针对铝合金锻造过程中存在的产品质量不稳定、生产效率低等问题,以汽车铝合金转向节为研究对象,进行了自动锻造生产线及其控制系统的设计。根据铝合金转向节的锻造工艺,规划了铝合金转向节生产线的设备构成和整体布局,分析了各工序主要设备的动作流程。设计了基于PFOFINET总线协议的生产线自动控制硬件系统和基于PLC的软件系统,提出了基于PLC的结构化程序框架,分析了铝合金转向节生产线的动作控制逻辑,解决了自动锻造生产线程序逻辑不清、命令冗长和故障难以排查的问题,提高了编程效率。生产试验表明:该生产线设备布局合理,可视化控制界面操作便捷,生产节拍达到每件22 s,设备运行安全稳定,生产线故障率低,产品质量稳定。 展开更多

关键词 铝合金转向节 锻造生产线 自动化系统 总线控制 PLC

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汽车转向节精锻工艺设计与锻造主机选型 被引量：7

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作者 潘成海 曾琦 +2 位作者 董旭刚 余光中 刘波 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期26-31,共6页

典型异形转向节的轴径细长、截面形状差异较大,由于具有负拔模角,主要采用卧锻成形方式,而现有的卧锻成形工艺产品质量难以保证,并增加了自动化生产的困难。针对该异形转向节的结构特点和成形难点,提出了由"镦粗—压扁—预锻—终锻... 典型异形转向节的轴径细长、截面形状差异较大,由于具有负拔模角,主要采用卧锻成形方式,而现有的卧锻成形工艺产品质量难以保证,并增加了自动化生产的困难。针对该异形转向节的结构特点和成形难点,提出了由"镦粗—压扁—预锻—终锻"4个锻造工序构成的异形转向节精锻工艺,并对该工艺进行了模拟仿真。模拟结果显示:镦粗和压扁工序将材料进行了预分配,为细长的轴杆部和粗大的盘部和叉形件处提供了后续成形的材料量;预锻和终锻工序分别完成锻件的主体锻造以及圆角和局部的充填,工艺设计合理,锻件填充饱满。依据模拟分析结果,并结合锻造工序与压力机的设备特点,提出了适应该类转向节自动化锻造生产的主机类型和主机吨位。 展开更多

关键词 转向节 精锻 锻造压力机 预锻 终锻

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铝合金轮毂锻造自动喷雾润滑柔性应用 被引量：6

17

作者 姚宏亮 曾琦 +1 位作者 陈贺静 陈宪明 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期10-13,共4页

模具自动喷雾润滑对于铝合金轮毂锻造生产线起着关键作用,一条轮毂生产线可生产不同规格的轮毂产品,采用固定喷头无法覆盖不同产品需求,需要设计可调的柔性喷头。通过对铝合金锻造生产线的产品范围、模具型腔特点和模具喷涂区域进行分... 模具自动喷雾润滑对于铝合金轮毂锻造生产线起着关键作用,一条轮毂生产线可生产不同规格的轮毂产品,采用固定喷头无法覆盖不同产品需求,需要设计可调的柔性喷头。通过对铝合金锻造生产线的产品范围、模具型腔特点和模具喷涂区域进行分析研究,设计出适合生产线快速调节的柔性喷头系统。本喷头系统包含环形支架、喷嘴和齿轮丝杠调节机构,生产时针对不同的产品和模具型号,通过大伞齿轮将动力传递给小伞齿轮,使丝杠旋转,达到调节喷嘴径向位置的目的。经使用验证,该环形柔性润滑喷头可以适应不同产品润滑需求,并能达到良好的喷涂效果。 展开更多

关键词 铝合金轮毂 锻造模具 模具润滑 喷头 柔性应用

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大盘毛坯在80000kN螺旋压力机生产线上的锻造工艺 被引量：1

18

作者 戴东海 《锻压装备与制造技术》 2011年第6期77-78,共2页

介绍了80000kN螺旋压力机生产线的设备配置情况,通过对大盘锻件进行工艺分析提出了锻造工艺方案,设计了终锻模、切边模、热校正模等工装,并对大盘锻件生产流程进行了探讨。

关键词 机械制造 模锻 摩擦压力机 工艺设计

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冷锻新型润滑工艺中湿喷砂与干喷砂处理对毛坯表面性状的影响

19

作者 王冬青 刘劲松 宋鸿武 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期185-193,共9页

在常见冷锻用钢铁材料304不锈钢和45钢的表面,分别进行湿喷砂和干喷砂实验,采用马尔粗糙度仪和VHX-7000超高精细显微镜测量并分析两种喷砂方式对常见钢铁材料表面性状的影响。对比干喷砂实验,参照高分子做冷锻润滑剂的工序过程,通过分... 在常见冷锻用钢铁材料304不锈钢和45钢的表面,分别进行湿喷砂和干喷砂实验,采用马尔粗糙度仪和VHX-7000超高精细显微镜测量并分析两种喷砂方式对常见钢铁材料表面性状的影响。对比干喷砂实验,参照高分子做冷锻润滑剂的工序过程,通过分析多个粗糙度参数的异同,阐明了湿喷砂的作用机理。结果表明:湿喷砂处理后的材料表面粗糙度值较干喷砂处理的更加稳定,其Rsk值小于0且小于干喷砂的Rsk值,Rku平均值更接近于3,而且湿喷砂处理后的毛坯表面尖锐孤峰相对更少,可以形成稳定、平滑的表面凹凸性状。在此基础上进行压痕实验,表明湿喷砂处理的高分子涂覆层的结合强度高于干喷砂处理。 展开更多

关键词 冷锻 润滑工艺 湿喷砂 干喷砂 高分子涂覆 磷皂化

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一种银基复合冷镦机控制系统的设计研究

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作者 熊经先 袁有明 +2 位作者 李亚南 蒋周忠 颜君波 《电工材料》 CAS 2017年第3期29-31,共3页

银基双金属复合冷镦机是一种将银基丝材与铜丝材进行双金属冷镦复合成铆钉型电触头的生产设备。本文介绍了一种基于欧姆龙PLC控制器的新型双金属复合冷镦机控制系统,它由人机交互界面、丝材在线检测装置、变频器、金属检测传感器、PLC... 银基双金属复合冷镦机是一种将银基丝材与铜丝材进行双金属冷镦复合成铆钉型电触头的生产设备。本文介绍了一种基于欧姆龙PLC控制器的新型双金属复合冷镦机控制系统,它由人机交互界面、丝材在线检测装置、变频器、金属检测传感器、PLC等部件构成,可实现丝材实时送料检测、计数控制停机、缺料停机、分离次品等功能。系统可根据多种不同银基合金及不同规格铆钉产品设定相关的生产工艺,在选择对应工艺后即可采用程序控制自动化生产,以满足当前各种银/铜铆钉型电触头生产的工艺要求,使企业降本增效。 展开更多

关键词 冷镦机 在线检测 银基合金 自动控制

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