高端智能制造装备产业详解

先进而智能的高端装备，是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和融合，通常是具有感知、分析、推理、决策和控制功能的装备的统称，体现了制造业的智能化、数字化和 络化的发展要求。机械制造装备主要分为切削加工装备与成形装备两大类。锻压工艺用来改变材料的形状、尺寸和性能，兼备成形与成性两个方面，是材料加工首选的工艺方法，而锻压装备则是主要的成形装备。随着新材料产业、高端制造业、新能源产业、交通、电力、电器工业，以及先进锻压工艺的迅猛发展，对锻压装备提出了越来越高的要求。特别是从“高档数控机床专项”实施以来，我国在先进锻压装备领域取得了长足进步。

目前国内关于锻压装备的教材、手册及专著多是基于传统的锻压装备，亟需更先进的锻压装备知识，并研发、推广和应用新技术。针对这一情况，荟萃了我国不同类型锻压装备研究水平名列前茅的高校、研究所、企业一线的顶级专家、学者，结合各单位最新且重大的研究成果著作而成的这本《高端锻压制造装备及其智能化》一书，体现了20多年来大型、应用新的传动原理、满足新材料与新工艺的高端锻压装备及其智能化。

内容简介

图书以近20年来我国高端锻压制造装备新研究成果为主线，分24章，介绍了20多种大型、应用新传动原理、满足新材料与新工艺的智能化锻压制造装备及生产线。在概述了高端智能化锻压制造装备工作原理、特点及应用领域的同时，详细阐述了相关装备的主要结构、主要研究与开发的内容，并指出其发展趋势。介绍了智能制造的三个维度、智能制造的十项关键技术、智能工厂的三个构架、智能机器的三个基本要素以及智能机器实施的三个途径，并通过举例对几种典型智能机器的基本原理与特点进行了剖析。

首先介绍了锻压装备概述、智能化及其实施途径（第1、2章），然后分别阐述了机械压力机（第3～5章）、液压机（第6～11章）、能量锻造装备（第12、13章）等具有行程限定、压力限定、能量限定这三类特征的锻压装备，又对回转成形设备（第14～19章）、柔性成形设备或生产线（第20、21章）等特殊类型装备进行了论述，最后介绍了备料辅助装备（第22～24章）。

可作为锻压设备研发、生产及应用的企业、研究所的工程技术人员以及高等院校相关专业师生参考。

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◆ 目录：◆

前言

第1章绪论 / 西安交通大学赵升吨1

11概述2

12锻压装备在国民经济、社会发展和科学发展中所起的作用3

121新材料产业发展的需要3

122高端制造业的要求4

123新能源产业要求5

124汽车、铁路及船舶工业5

125电器与家电工业6

126电力工业6

13锻压装备技术的发展目标7

131重型锻压装备的自动控制与工艺、模具一体化的数据库7

132大中型伺服压力机及其控制系统8

133高效、高性能精确成形数控压力机8

134适用于新材料、新工艺的特种压力机8

135行业与国家重大需求的核心关键塑性加工装备8

14锻压装备未来的发展趋势9

141伺服数字化与智能化9

142定制式与个性化9

143高性能与精密化9

144 络化9

145高速化10

第2章智能机器及其实施途径 / 西安交通大学赵升吨张鹏11

21智能制造及关键技术12

211智能制造体系12

212智能制造的内涵12

213智能制造重点发展的五大领域14

214智能制造的十项关键技术15

22智能工厂及智能机器15

221智能工厂及其三个维度15

222智能机器的三个基本要素17

23智能机器的实施途径18

231分散多动力18

232伺服电直驱22

233集成一体化27

第3章伺服压力机 / 西安交通大学赵升吨陈超张大伟31

31伺服压力机的工作原理、特点及应用领域32

311伺服压力机的发展简介32

312伺服压力机的工作原理33

313伺服压力机的特点33

314伺服压力机的应用领域34

32交流伺服压力机的研究现状36

321交流伺服压力机的国外研究现状36

322交流伺服压力机的国内研究现状38

323伺服压力机典型产品的技术参数39

33伺服压力机的主要结构和伺服控制技术46

331伺服压力机的结构简介46

332伺服压力机的典型产品结构47

333伺服控制技术48

34今后主要研究与开发的内容50

35伺服压力机的发展趋势51

第4章多连杆压力机 / 扬州精善达伺服成形装备有限公司张新国53

41多连杆压力机的工作原理、特点及主要应用领域54

411多连杆压力机的工作原理54

412多连杆压力机的特点54

413多连杆压力机的主要应用领域55

42多连杆压力机的主要结构56

421六杆机构多连杆压力机56

422八杆机构多连杆压力机56

423十杆机构多连杆压力机58

424其他结构多连杆压力机58

43今后主要研究与开发的内容60

431多连杆杆系的优化60

432中大型多连杆杆系的润滑优化61

433中大型多连杆杆系的制造保障与精度保障61

434大中型多连杆压力机高效节能的传动方式62

44多连杆压力机的发展趋势63

441多连杆式多工位压力机63

442数字伺服化63

第5章轻量化多层板连接冲铆设备 / 西安交通大学范淑琴赵升吨陈超65

51工作原理、特点及主要应用领域66

511锁铆连接的工作原理、特点及主要应用领域66

512无铆连接的工作原理、特点及主要应用领域67

52设备的主要结构70

521锁铆连接设备的主要结构70

522无铆连接设备的主要结构73

53今后主要研究与开发的内容78

531铝合金在汽车中的应用78

532国内冲铆技术与发达国家的差距80

54发展趋势81

第6章伺服液压机 / 西安交通大学赵升吨陈超范淑琴82

61伺服液压机简介83

62伺服液压机的国内外研究现状84

63泵控电液伺服系统的研究88

631电液伺服系统分类88

632泵控式液压伺服系统的研究89

64伺服液压机的典型产品样本94

65伺服液压机的发展趋势98

第7章大中型快锻液压机 / 太原重工股份有限公司张亦工赵国栋99

71快锻液压机的工作原理、特点及主要应用领域100

711快锻液压机的工作原理100

712快锻液压机的特点101

713快锻液压机的主要应用领域102

72快锻液压机的主要结构103

721预应力组合受力机架104

722主工作缸105

723活动横梁105

724高精度导向装置105

725回程缸106

726机械化系统106

727液压控制系统107

728液压系统快速锻造仿真计算109

729电气控制系统110

73快锻液压机领域今后重点研发的内容112

731开展数字化样机关键技术的研究与应用112

732液压系统仿真112

733产品安全节能监测技术研究112

734液压机和操作机的联动113

74快锻液压机的发展趋势113

第8章重型自由锻液压机 / 中国重型机械研究院股份公司成先飚115

81重型自由锻液压机的工作原理、特点及主要应用领域116

811重型自由锻液压机的工作原理116

812重型自由锻液压机的特点117

813重型自由锻液压机的主要应用领域120

82重型自由锻液压机的主要结构120

83今后主要研究与开发的内容125

第9章重型模锻及多向模锻设备 / 清华大学林峰127

91模锻液压机128

911重型模锻液压机128

912重型多向模锻液压机131

92液压机的主要结构132

921重型模锻液压机的主要结构132

922重型多向模锻液压机的主要结构136

93今后主要研究与开发的内容144

94发展趋势145

第10章重型高性能挤压机 / 中国重型机械研究院股份公司权晓惠147

101挤压机的工作原理、特点及主要应用领域148

1011挤压机的工作原理148

1012挤压技术的特点148

1013挤压机的主要应用领域148

1014挤压机对科学发展的作用149

1015挤压机对社会发展的作用151

102挤压机的主要结构151

1021挤压机主机152

1022液压传动和控制系统156

1023电气控制系统158

1024其他通用挤压机159

103挤压机领域今后主要研究与开发的内容及发展趋势161

1031挤压机发展的现状和存在的问题161

1032挤压机领域今后重点研究与开发的内容及发展趋势166

第11章内高压成形设备 / 哈尔滨工业大学刘钢168

111内高压成形机的工作原理、特点与主要应用领域169

1111内高压成形机的工作原理169

1112内高压成形机的特点171

1113内高压成形机的主要应用领域171

112内高压成形机的主要结构172

1121长行程内高压成形机172

1122短行程内高压成形机173

113内高压成形机的发展趋势174

114内高压成形机的主要参数175

1141主要参数的定义175

1142主要参数的选用原则177

1143内高压成形生产线的构成与布置178

第12章数控全液压模锻锤 / 安阳锻压机械工业有限公司王卫东180

121数控全液压模锻锤的工作原理、特点及主要应用领域181

1211数控全液压模锻锤的工作原理181

1212数控全液压模锻的特点181

1213数控全液压模锻锤的主要应用领域184

122数控全液压模锻锤的主要结构184

1221产品总体设计思路184

1222机身184

1223导轨185

1224锤杆185

1225下模185

1226模座185

1227顶料器185

1228液压系统186

1229电器系统186

12210基础部分187

123数控全液压模锻锤关键技术188

1231高压大流量伺服直驱式新型打击阀188

1232数控全液压模锻锤的闭环控制188

124数控全液压模锻锤的发展趋势189

1241重型化189

1242生产线自动化与智能化189

第13章高端螺旋压力机 / 青岛青锻锻压机械有限公司朱元胜192

131螺旋压力机的工作原理、特点及主要应用领域193

1311螺旋压力机的工作原理193

1312螺旋压力机的特点195

1313螺旋压力机的主要应用领域196

132螺旋压力机的主要结构196

1321摩擦压力机196

1322离合器式螺旋压力机198

1323电动螺旋压力机201

133今后主要研究与开发的内容204

1331中大型螺杆的制造与润滑204

1332适用于大中型电动螺旋压力机的电动机及其控制204

1333大中型螺旋压力机高效节能的传动方式205

134螺旋压力机的发展趋势206

1341重型化207

1342智能化208

1343数字伺服化208

第14章径向锻机 / 西安交通大学赵升吨李靖祥张超209

141径向锻机的工作原理、特点及主要应用领域210

1411径向锻机的工作原理210

1412径向锻造的特点211

1413径向锻机的主要应用领域212

142径向锻机的主要结构213

1421液压驱动式径向锻机214

1422机械驱动式径向锻机216

1423液力混合驱动式径向锻机219

1424普通压力机改造的径向锻机220

143今后主要研究与开发的内容220

1431新型传动方式的研究221

1432高速液压技术与径向锻机的结合223

1433伺服直驱技术在径向锻机中的应用223

1434新型传动零件的应用225

1435径向锻造新工艺225

144本章小结226

第15章旋锻设备 / 西安交通大学张琦张大伟227

151旋锻设备的工作原理、特点及主要应用领域228

1511旋锻设备的工作原理228

1512旋锻工艺的特点228

1513旋锻机的主要应用领域228

152旋锻设备的主要结构229

1521旋锻机的组成229

1522旋锻机机头的基本结构形式229

1523典型旋锻机231

153旋锻成形的关键技术及其应用233

1531塑性变形连接及管件的塑性变形连接233

1532管坯内表面成形技术236

1533基于能量控制的管件旋转锻造239

154旋锻设备的发展趋势与先进旋锻设备244

1541旋锻设备的发展趋势244

1542先进旋锻设备244

第16章径轴向辗环机 / 济南铸造锻压机械研究所有限公司单宝德247

161径轴向辗环机的工作原理、特点及主要应用领域248

1611径轴向辗环机的工作原理248

1612径轴向辗环机的特点248

1613径轴向辗环机的主要应用领域249

162径轴向辗环机的主要结构249

1621主辊及驱动装置249

1622主滑块装置249

1623轴向轧制装置251

1624测量装置252

1625定心装置252

163今后主要研究与开发的内容254

1631开发小规格径轴向辗环机及自动上下料设备254

1632研究辗环机的润滑和密封技术254

1633深入进行辗环工艺理论研究254

1634环件轧制自动化控制技术研究255

1635研究异型截面环件的轧制技术255

164径轴向辗环机的发展趋势255

1641提高轴向轧制部分的能力255

1642辗环车间的自动化255

1643定心系统采用非刚性同步定心技术255

第17章大中型高性能旋压装备 / 西安航天动力机械厂韩冬杨延涛256

171旋压技术简介257

172旋压技术发展现状及国内外差距分析257

1721旋压技术发展现状257

1722国内外旋压技术发展差距258

173旋压设备的分类及特点259

1731旋压设备的一般特点262

1732旋压机的结构265

1733典型旋压机的结构介绍266

174旋压设备的发展趋势277

1741自动化277

1742智能化277

1743专业化278

1744大型化278

175本章小结278

第18章大中型卷板机 /

首钢长钢锻压机械制造有限公司邢伟荣原加强赵晓卫279181卷板机的工作原理、特点及主要应用领域280

1811卷板机的工作原理280

1812卷板机的主要特点280

1813卷板机的主要应用领域281

1814卷板机在国民经济、社会发展和科学发展中的作用285

182卷板机的主要结构286

1821卷板机的分类286

1822卷板机的结构形式286

183今后主要研究与开发的内容293

184发展中存在的问题及发展趋势296

第19章复杂型面轴类件滚轧成形工艺及设备 /

西安交通大学张大伟赵升吨299191复杂型面轴类件滚轧成形工艺概述300

1911滚轧成形原理300

1912工作特点301

192典型滚轧成形工艺及设备特点301

1921平板模具滚轧成形301

1922径向进给式滚轧成形302

1923径向同步式滚轧成形308

1924轴向进给式滚轧成形311

1925滚打成形314

193本章小结316

第20章汽车纵梁数控成套生产线技术 /

济南铸造锻压机械研究所有限公司赵加蓉317201汽车纵梁数控成套生产线的工作原理、特点及主要应用领域318

2011工作原理318

2012特点318

2013主要应用领域318

202汽车纵梁数控成套生产线的主要结构319

2021汽车纵梁数控辊弯成形生产线319

2022汽车纵梁数控三面冲孔生产线323

2023数控机器人等离子切割生产线327

2024汽车纵梁数控折弯生产线329

203今后主要研究与开发的内容331

2031对高强度钢、超高强度钢材料冲孔、折弯及成形的研究331

2032变截面柔性辊弯成形技术的研究331

204汽车纵梁数控成套生产线的发展趋势331

第21章多点成形设备及其成形工艺 / 吉林大学付文智333

211多点成形的工作原理、特点及主要应用领域334

2111多点成形的概念334

2112工作原理335

2113多点成形的特点337

2114多点成形机的规格337

2115主要应用领域337

2116国内外发展状况340

212多点成形设备的主要结构341

2121设备的构成及分类341

2122单柱式结构342

2123三梁四柱式结构343

2124整体框架式结构344

2125四种典型多点成形压力机344

213今后主要研究与开发的内容347

2131多点成形应用过程347

2132多点成形缺陷分析348

2133多点成形实用技术350

214多点成形技术的发展趋势354

第22章精密下料技术与装备 /

西安交通大学赵升吨范淑琴任芋见董渊哲356221传统下料的工艺及下料技术的国内外研究现状357

2211传统下料的工艺特点及不足357

2212棒管料下料技术的研究现状357

222低应力变频振动精密下料364

2221低应力变频振动精密下料系统的工作原理364

2222新型低应力变频振动精密下料系统的结构设计366

223管料偏心旋转加载低周疲劳精密下料368

2231偏心旋转加载低周疲劳精密下料的工作原理368

2232管料偏心旋转加载低周疲劳精密下料机369

224气动式弯曲疲劳下料工艺及设备370

2241气动式弯曲疲劳下料装置的工作原理370

2242气动式弯曲疲劳下料装置的组成372

2243气动式弯曲疲劳下料装置的气动系统372

225径向锻冲疲劳下料工艺及设备374

2251径向锻冲疲劳下料的工作原理374

2252径向锻冲疲劳下料系统的设计开发376

第23章开卷线的现状与发展 /

济南铸造锻压机械研究所有限公司徐济声张波378231开卷线的工作原理、特点及主要应用领域379

2311开卷线的工作原理及特点379

2312开卷线的主要应用领域379

232开卷线的种类380

233开卷线的现状382

2331市场发展状况382

2332开卷线企业当前存在的问题382

234开卷线的发展趋势与研发重点383

2341剪板机383

2342飞剪机384

2343移动剪385

2344矫平机386

2345切边机387

2346定尺送进装置387

235展望388

第24章锻造操作机 / 中国重型机械研究院股份公司张营杰389

241概述390

2411锻造操作机的基本动作及功能390

2412锻造操作机的基本技术参数391

2413锻造操作机的结构形式及规格391

242锻造操作机的结构与控制395

2421锻造操作机的机械结构395

2422锻造操作机的液压控制系统398

2423锻造操作机的电气控制系统401

2424锻造操作机的选用402

2425先进的大型锻造操作机403

243全液压锻造操作机发展展望405

参考文献407

END

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