正版现货新书 伺服机械压力机 9787111633037 孙友松 胡建国 程永奇
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作者孙友松 胡建国 程永奇
出版社机械工业出版社
ISBN9787111633037
出版时间2019-09
装帧精装
开本16开
定价99元
货号27949418
上书时间2024-10-14
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前言
机械压力机是运用广的锻压机床，数量占全部锻压机械的80%以上，广泛应用于汽车制造、家用电器制造和电子信息装备制造等国家支柱产业。据2000年统计，机械压力机的国内保有量就已经超过100万台。
传统机械压力机采用感应电动机驱动，传动链有巨大的飞轮，用离合器制动器控制，结构复杂、体积庞大，工作特性无法改变，能效仅为20%左右，不能适应现代智能化、绿色环保的生产要求。长期以来，人们一直在寻求解决办法，但由于技术的限制，锻压装备领域这一老大难问题一直得不到解决，机械压力机的传动模式一百余年来没有根本的变化。
重载交流伺服驱动技术的出现为改变这一局面带来了契机，它具有柔性化、智能化、节能环保等特点，正引发传统成形装备领域的一场革命，成为世界成形装备技术的发展方向，伺服机械压力机为其中典型的代表。新型伺服机械压力机采用大功率交流伺服电动机驱动，去除了飞轮、离合器和制动器，不但使传统粗大笨重的压力机“瘦身”，而且滑块运动可以编程控制，性能柔性可调、能大幅节能。伺服机械压力机技术起源于日本，商品化产品在世纪之交才问世，虽只有20年历史，但发展十分迅猛，日本、德国等国的主要锻压装备制造厂家均把伺服机械压力机作为主要发展方向，已制订了相应的行业标准。
我国锻压装备制造行业紧跟世界潮流，纷纷开展这一新技术的研究和产品开发，国内诸多重点高校从21世纪初期就开展了相关技术研究，2009年“大型伺服机械压力机”正式列入国家重大科技专项，包括济南二机床集团有限公司等国内各主要锻压机床制造厂家都开展了伺服机械压力机新产品的开发。广汽丰田汽车有限公司（简称广汽丰田）、广汽本田汽车有限公司（简称广汽本田）、上汽大众汽车有限公司（简称上汽大众）、东风汽车有限公司载重车公司和奇瑞汽车股份有限公司等国内知名汽车制造厂家近年来纷纷引进了大型伺服机械压力机生产线，提高了生产率和产品质量，降低了能耗和噪声污染，提高了自动化、智能化水平，改变了锻压生产面貌。
对于正进行伺服机械压力机新产品开发的人员而言，由于新设备与传统压力机的设计、驱动和控制原理有极大的不同，亟须有可借鉴的设计理论和方法；而对广大新设备的使用者而言，迫切需要详细的技术资料，帮助他们更深入地了解设备的工作原理、设计和控制方法，尤其是如何充分利用新设备性能可控的优势，开发出合适的锻压新工艺，充分发挥出新设备的潜力。
作者所在的科研团队在21世纪初即开始了这一技术的研究，近二十年来，在伺服机械压力机的设计、控制、数值模拟、能量回收、工艺开发和性能试验等方面进行了探索，取得了一些初步成果。与企业合作，先后开发了1100kN、4000kN伺服机械压力机,以及630kN伺服螺旋精压机、2250kN伺服液压机，并完成了8000kN压铸机的伺服化改造。
鉴于国内目前尚无一本伺服机械压力机专著，本着抛砖引玉的精神，作者在团队十多年研究开发工作的基础上，写作了这本专著，以期将我们在此领域的研究心得体会奉献出来，供大家参考借鉴。若能对读者有所帮助，作者将感到莫大欣慰。
全书共8章，主线为：背景核心技术问题应用。首先介绍伺服机械压力机产生的背景、发展概况和目前的发展趋势；然后叙述传动系统、驱动控制系统的设计方法。为解决复杂多连杆机构的设计分析难点，弥补计算机优化设计的不足，提出了“分解分析”“偏置设计”和“错峰设计”等方法。专门用一章介绍了课题组开发的一种串联非同步双伺服输入压力机。书中还叙述了基于伺服机械压力机的成形工艺编程原理及工艺库的概念，提供了课题组所做的若干伺服成形装备的测试试验。后介绍了国内外一些典型的伺服成形技术应用实例。
全书由孙友松教授主持制订编写大纲和统稿，负责第1章、第2章、第6章、第8章的部分内容，以及31、32、36和74节内容的撰写；胡建国副教授负责第2章的计算机仿真计算、第4章、第5章，以及33、34、71和72节内容的撰写；程永奇副教授负责35、73节和第8章部分内容的撰写。
作者在此特别感谢研究团队的魏良模副教授和章争荣教授。魏良模副教授花费大量时间数次审阅文稿，尤其对第2章和第3章的内容提出了许多建设性的意见。章争荣教授在团队中早提出串联非同步双伺服驱动的思想并在这方面做了大量工作。郑洪波博士、冼灿标硕士完成了液压伺服直驱的研究工作。林怡青教授、李大红副教授、曾文曲教授和朱新榕副教授在机构设计方面提供了诸多指导。团队的刘伟高级工程师、潘晓涛副教授、黎勉高级工程师，以及研究生魏航、史国亮、肖阳、方雅、何寄平、陈辉、张瑛、刘艳和周先辉等同志在研究开发过程中做出了诸多贡献。广东锻压机床厂有限公司和广东宏兴机械有限公司在研究中提供了全面的合作和支持，在此一并表示衷心的感谢！
尽管作者研究团队多年从事伺服成形装备的研究工作，但对这项新技术尚处于认识过程之中，尤其此项技术涉及材料加工、机械、电机、自动控制和计算机等多个领域，限于作者的知识面和水平，书中难免有片面和错误之处，诚恳地希望读者批评指正。
导语摘要
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。
目录
序
前言
第1章绪论
11锻压机械与机械压力机
111锻压机械的分类
112机械压力机
12电气传动与交流伺服驱动
121电气传动的历史：直流调速，交流不调速
122交流调速技术的兴起
123交流调速与伺服驱动
13伺服机械压力机
131伺服机械压力机的发展概况
132伺服机械压力机的特点
14典型伺服成形装备
141成形装备伺服驱动的实现方式
142典型伺服成形装备
15伺服机械压力机的发展趋势
151大吨位伺服机械压力机的开发
152伺服机械压力机的生产线
153降低重载伺服驱动单元的成本
154多输入以及多轴输出伺服机械压力机的开发
155能量回收、储存和利用新技术研究与开发
156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
157基于伺服机械压力机的成形新工艺的开发
158基于伺服冲压的计算机模拟技术的开发
159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
21传统机械压力机的传动系统分析
211传统机械压力机的负载特性
212传统机械压力机的传动系统
213传统机械压力机的驱动特性
22伺服机械压力机传动系统的特点
221伺服机械压力机传动系统的结构特点
222伺服机械压力机驱动传动系统的性能要求
23复杂机构的分解分析法
24伺服机械压力机工作机构的基本单元
241螺旋机构
242曲柄机构
243曲柄连杆机构
244摇杆机构
245肘杆机构
246三角连杆肘杆机构
25伺服机械压力机常用的工作机构
251曲柄滑块机构
252曲柄肘杆机构
253螺旋连杆肘杆机构
254螺旋三角连杆肘杆机构
255曲柄三角连杆肘杆机构
26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
31伺服机械压力机传动系统设计的基本要求和步骤
311传动系统设计的基本要求
312设计步骤
32电动机的选择与计算
321伺服机械压力机对驱动电动机的要求
322驱动电动机种类的选择
323传动环节的摩擦损失
324电动机额定转速nm和额定转矩Tm
325电动机功率核算
33伺服机械压力机传动系统工作过程的数值模拟
331虚拟样机技术
332ADAMS软件简介
333数值模拟案例
34伺服机械压力机工作机构的优化设计
341定性定量两步设计方案
342基于速度瞬心的机械利益分析
343基于机械利益“错峰”的基本设计
344基于ADAMS的优化设计
35伺服机械压力机传动系统的设计示例
3514000kN伺服机械压力机传动系统的设计计算
3524000kN伺服机械压力机的工作机构结构设计
36传动系统结构设计应注意的其他问题
361减少传动系统的运动惯量
362减少传动链各环节间的间隙
363提高传动精度
364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
41交流伺服驱动原理
411永磁同步电动机
412交流伺服驱动系统
413驱动电动机能量的回收与利用
42伺服机械压力机的驱动与控制
421非线性有源可控机构
422伺服控制方式
423伺服控制方案
424运动轨迹规划
425控制硬件及控制策略
426电容参数计算
427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
51非同步双伺服输入驱动系统的设计
511基本设计
512运动控制策略
513曲柄存在的条件
514运动学约束条件
515工作空间分析
52非同步双伺服输入驱动系统的运动学分析
521位移方程
522速度方程
523加速度方程
53非同步双伺服输入驱动系统的动力学分析
54非同步双伺服输入驱动系统的数值仿真
541虚拟样机模型
542运动学与动力学特性仿真
5434种工作机构的运动学与动力学特性对比
55非同步双伺服输入驱动系统的调整特性
551滑块行程调整特性
552滑块下死点补偿特性
553动力分配调整特性
554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
61成形工艺编程原理及参数化编程
611成形工艺编程和工艺库的概念
612工艺编程和建立程序库的基本原则
613工艺程序的编制方法
614成形工艺程序库的结构
62成形工艺程序编制
621设备基本参数
622默认状态
623常用成形工艺编程
第7章伺服成形装备性能测试与试验
71单伺服输入伺服机械压力机基本性能测试
711试验样机
712运动学特性测试
713动力学特性测试
72双伺服输入伺服机械压力机性能测试
721试验样机
722控制方案
723运动学特性测试
724动力学特性测试
73伺服机械压力机工作性能测试
731伺服机械压力机能耗对比试验
732伺服机械压力机静音冲裁试验
733镁合金杯形件反挤压试验
734伺服螺旋精压机螺旋副传动效率测试
74其他伺服成形装备工作性能测试
741伺服液压机拉深工艺能耗对比试验
742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
81伺服成形技术在板料成形加工中的应用
811大型汽车覆盖件伺服机械压力机冲压生产线
812超高强度钢板热冲压成形
813冲裁
814精冲
815弯曲
816拉深
82伺服成形技术在体积成形加工中的应用
821镁合金多模式控制反挤压
822无表面处理金属冷挤压
823模锻与自由锻
参考文献
附录伺服机械压力机发展大事记
内容摘要
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。
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——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
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