一家专注流体压力成形技术
【作 者】 王庆阳;高梦迪;李磊;刘从虎
在我国，制造业对国民经济的发展有重要的作用，制造业所带来的工业增加值约占我国GDP(国内生产总值)的30%[1]。近年来，我国经济快速发展，由此带来制造业的高能耗问题。2015年，制造业的能源消耗占全国一次能耗的57%左右，如图1所示[2]。制造业的电能消耗占工业电能消耗的90%以上[3]。而且当前节能减排已经引起了各行业的广泛关注，尤其是在制造业中。
冲压成形加工是制造业的重要生产加工方法，是金属成形加工的重要工艺过程。在我国，每年大量的板材被用于冲压加工，消耗量约占制造业总耗钢的60%~70%[4]。在金属冲压成形过程中仅通过压力加工改变板料的形状，而材料消耗保持不变，因此，相较于传统切削加工工艺，冲压成形工艺具有材料消耗少、生产效率高的优点。口前，冲压成形已经被广泛应用于汽车和航空工业，在汽车制造过程中，冲压件所占比例达75 %;在飞机制造业中，其比例超过50%以上5-6。然而，在冲压成形过程中，成形力需求大，例如，在汽车车门覆盖件的冲压成形过程中，成形力高达9000 kN，但成形装备能效低，只有7%左右，由此造成成形装备的高能耗问题[7]。除此之外，冲压生产线长、冲压工序多、装备控制使用不合理，都会产生大量能耗。因此，对冲压成形过程的能耗分析，与如何降低冲压成形过程的能耗引起了学者的关注。
通过上述分析可知，口前，对于冲压成形过程节能方法的研究，主要是通过冲压工艺优化以减少其能量消耗。而冲压成形过程的总能耗不仅由冲压工艺参数的选取决定，与冲压成形装备的使用和控制也密切相关。仅通过工艺参数优化或装备系统节能控制，无法有效地实现冲压过程的节能优化。因此，本文所提出的冲压成形节能优化方法，综合考虑了成形工艺与装备对冲压成形过程能量消耗的影响，既包括冲压成形工艺节能优化方法，又考虑冲压成形装备的节能控制方法。
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