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长沙大学学报:轮毂冲压成形车间能耗评价指标及实验研究

2023-03-01
摘要:为弥补现有研究的不足,文章对某企业轮毂生产板料成形车间能耗进行分析和研究,提升轮毂生产过程中的能源利用率,以提高经济效益,促进汽车制造行业转型升级与持续健康发展。

  【作 者】郭利;韩刚;龚灯;张斌

  经成形加工后的板料产品具有材料利用率高、整体强度高、使用寿命长、重量轻等优点,被广泛地应用在家电、交通工具、医疗器械、军用装备等多个领域。但由于离散制造系统的固有缺点和由此带来的生产管理问题,板料成形加工过程中存在大量的能源浪费。

  近年来,国内外对以成形机床为代表的机械加工机床的能量效率即低碳优化运行问题研究正在迅速兴起,学者们对冲压生产过程中的能量特性、节能技术和能耗管理进行了大量研究。刘飞等提出机床能效的五类基础技术,其中一项关键基础技术就是能量消耗与能量效率建模问题[1];为了实现对机床能耗的有效监控,并建立数学模型,Zhou et al. 对各种机床的能耗进行分类研究,建立基于材料去除率、面向过程和详细参数型三种机床能耗模型,用来定性评价机床的能耗[2];顾文斌等则开发了一种嵌入式的数控机床能耗检测系统,实时监控单台机床加工过程中的能耗[3];Wang et al. 以精密加工中最耗能的环节——磨削加工为例,设计了一种帕累托优化方法来预测机床加工总能耗,提高加工效率和能效,实验结果表明其可以将能量效率提升至 89.5%[4]。

  综上可知,目前大多数学者是针对工件加工过程中的能耗采集方法、能耗匹配方法、能耗状态识别进行研究,较少针对生产过程能耗评价指标的建立开展实验研究。为弥补现有研究的不足,文章对某企业轮毂生产板料成形车间能耗进行分析和研究,提升轮毂生产过程中的能源利用率,以提高经济效益,促进汽车制造行业转型升级与持续健康发展。

  【结 语】

  文章通过对轮毂生产板料成形车间生产特点与能耗特点的分析研究,建立了轮毂生产板料成形车间的能耗模型,同时结合车间的实际生产状况,进一步构建了轮毂生产板料成形车间能效评价体系,通过实测得到了车间内主要设备的能耗规律,分析了不同层级的能耗特点,为后续轮毂生产板料成形车间能耗优化研究提供参考。

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标签: 冲压成形