지능형 유압 프레스의 개발 동향 및 핵심 기술

지능형 유압 프레스의 개발 동향 및 핵심 기술

지능형 유압 프레스는 고급 제조 장비로, 주로 설계, 제조 및 사용 공정을 대상으로 합니다.유압 프레스지능형 유압 프레스는 정보 인식, 의사 결정 및 판단, 안전 실행과 같은 첨단 지능형 기술을 활용하여 인간 전문가와 지능형 기계로 구성된 인간-기계 시스템을 구현합니다. 이를 통해 제품, 도구, 환경, 작업자 등의 자원을 최적으로 조직하고 배분하며, 유압 성형 제조 공정에서 인간의 육체적, 정신적 노동을 확장, 보완 및 부분적으로 대체합니다. 본 논문에서는 지능형 유압 프레스의 발전 동향과 핵심 기술을 소개합니다.

지능형 유압 프레스의 개발 동향

1. 지능형 기능. 슬라이더의 동작 곡선은 다양한 생산 공정 및 금형 요구 사항(블랭킹, 드로잉, 판재 압출, 프로그레시브 다이 스탬핑 등)에 따라 온라인으로 최적화할 수 있습니다. 특수 작업 특성 곡선을 설계하여 어렵고 정밀한 가공을 수행할 수 있습니다. 슬라이더의 "자유로운 움직임"을 구현합니다.
2. 높은 효율성. 슬라이더 스트로크 횟수를 넓은 범위에서 설정할 수 있습니다. 슬라이더 속도와 스트로크 조절이 간편합니다. 다중 스테이션 기술과 자동 공급 기술을 통해 생산 효율이 크게 향상됩니다.
3. 높은 정밀도. 서보 제어 기술을 통해 유압 프레스의 움직임을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 일반적으로 슬라이더 변위 감지 장치가 장착되어 있어 슬라이더의 어느 위치에서든 정확한 제어가 가능합니다. 슬라이더의 움직임 특성을 최적화하여, 늘리기, 굽히기, 찍어내기 등의 공정에서 적절한 슬라이더 곡선을 적용하면 스프링백 현상을 줄이고 부품의 정밀도를 향상시킬 수 있습니다.

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4. 기능성 복합 공정. 등온 단조 및 초소성 성형과 같은 새로운 공정을 위해 슬라이더와 금형 공간을 활용하여 온도 제어 가열 환경을 구축합니다. 단조, 스탬핑 공정 및 열처리 공정을 결합하여 하나의 기계에서 여러 용도로 활용하고 제품 품질을 보장합니다.
5. 저소음. 지능형 유압 프레스는 전달 시스템을 단순화하고 소음을 줄입니다. 슬라이더에 저소음 동작 곡선을 설정하여 펀칭 소음을 줄이는 데 도움을 줍니다. 기존 펀칭 방식과 비교하여 새로운 2단계 펀칭 공정은 소음을 최소 10dB 이상 줄일 수 있습니다.
6. 높은 에너지 절약 효율. 서보 유압 프레스는 직접 구동 방식을 채택하여 구동 링크 수를 크게 줄이고 윤활유 사용량을 감소시키며 유지보수성이 뛰어납니다. 슬라이더가 정지하면 모터도 정지하므로 에너지 소비가 크게 줄어듭니다.
7. 조작이 간편합니다. 최신 소프트웨어 기술을 통해 공정 운영 및 품질을 모니터링하고, 전체 제조 공정을 컴퓨터에서 계획하고 최적화할 수 있습니다. 사용자 친화적인 직관적인 사용 환경을 제공합니다.
지능형 유압 프레스는 기존 유압 프레스보다 활용 범위가 넓고 부가가치가 높습니다. 금속판 스탬핑, 등온 단조, 분말 프레스, 고무 가황, 섬유판 열간 프레스, 교정, 프레스 조립, 사출 성형 등과 같은 정밀 성형 공정에 사용할 수 있습니다.

스마트 유압 프레스의 핵심 기술

지능형 유압 프레스 개발의 주요 핵심 기술은 다음과 같습니다.
1. 서보 모터는 메인 오일 펌프를 직접 구동하는 데 사용됩니다.유압 프레스현재 고출력 서보 모터로 직접 구동되는 유압 펌프에는 여전히 많은 기술적 난점이 있습니다. 유압 펌프의 속도 조절 범위가 매우 넓어야 하며, 10rpm 이하의 속도에서도 정상적으로 작동해야 합니다. 일반적으로 유압 펌프의 최소 속도는 600rpm이므로 대규모 운영에 필요한 넓은 속도 조절 범위를 충족하기 어렵습니다.

2. 고출력 AC 서보 모터 및 구동 제어 시스템. 현재 주로 사용되는 스위치드 릴럭턴스 모터(SMR)는 구조가 간단하고 신뢰성이 높으며, 넓은 속도 및 토크 범위에서 효율적인 4사분면 동작이 가능하고, 응답 속도가 빠르며, 가격이 저렴하다는 장점이 있습니다. 그러나 토크 변동이 크고 진동이 심하며, 시스템의 비선형성, 높은 제어 비용, 낮은 전력 밀도 등의 단점이 있습니다. 따라서 고출력 AC 서보 모터 제어 기술 및 관련 응용 기술의 개발이 필요합니다.

3. 특수 제어 시스템. 유압 프레스의 압력과 위치에 대한 폐루프 제어 기술은 서보 모터 속도 변화를 통해 구현됩니다. 기존의 대부분의 유압 프레스는 PLC로 제어되지만, 스마트 유압 프레스는 유압과 속도의 폐루프 프로그램 제어를 사용하는데, 이는 많은 계산량을 요구하고 공정 유연성 요구를 충족하기 어렵습니다. 따라서 산업용 PC를 사용하는 전용 제어 시스템을 개발해야 합니다.

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4. 에너지 회수 및 에너지 관리 시스템. 에너지 손실을 최대한 줄이기 위해서는 슬라이더의 무게로 인한 위치 에너지와 유압 실린더의 압력 해제로 발생하는 에너지를 회수하고 재사용해야 합니다. 에너지 관리 측면에서, 순간 출력은 평균 출력보다 훨씬 크기 때문에 대형 지능형 유압 기계에서는 전력망에 미치는 영향을 최소화하기 위해 에너지 배분이 신중하게 이루어져야 합니다.

5. 지능형 유압 프레스를 기반으로 한 성형 공정 최적화. 부품의 재질과 형상이 다르면 생산 공정 또한 그에 따라 달라집니다. 지능형 유압 프레스는 다양한 성형 공정과 결합하여 최적화되며, 최적의 공정 경로를 파악해야만 그 우수성을 발휘할 수 있습니다. 다양한 성형 공정의 성형 메커니즘을 연구하고 성형 공정에 적합한 최적화된 매개변수를 설정하는 것은 제품 품질 및 생산 효율 향상, 생산 비용 절감에 매우 중요합니다.

6. 스마트 유압 프레스 본체의 최적화된 설계. 기존 유압 프레스와 비교하여 지능형 유압 프레스는 에너지 절약, 소음 감소, 다기능성 등의 장점을 가지며, 본체 설계 시 고려해야 할 요소가 더 많습니다. 주요 고려 사항에는 다양한 열처리 효과, 극한 작업 조건, 작업 빈도, 부품의 복잡성 등이 포함됩니다.

서보 유압 프레스의 본체 설계는 단조 공작기계의 강성, 강도 및 동적 성능의 제약 조건 하에서 설계 방법 및 기술 시스템을 구축해야 합니다.

7. 지능형 유압 프레스의 설계 및 제조를 위한 소프트웨어. 지능형 유압 프레스의 설계 단계에서는 유한 요소 해석 및 최적화 소프트웨어를 사용하여 다중 영역 연동 계산을 수행하고 열처리 공정의 작동 과정을 시뮬레이션하여 사용자에게 직관적인 경험을 제공해야 합니다. 작동 중에는 강력한 지능형 공정 데이터베이스, 전문가 라이브러리, 원격 고장 진단 기능 등의 소프트웨어가 필요하며, 이를 통해 최적의 공정을 구현하기 위한 온라인 공정 계산을 지원해야 합니다. 작동 후에는 관련 제조 정보 및 장비 작동 정보를 적시에 수집하여 장비의 정상 작동을 보장해야 합니다.

현재, 고급 제조 장비와 지능형 유압 프레스는 폭넓은 응용 전망을 가지고 있습니다.정시전문가입니다중국 유압 프레스 장비 제조업체고품질을 제공합니다복합 유압 프레스, 심가공 유압 프레스, 단조 유압 프레스스마트 유압 프레스 등 다양한 제품을 보유하고 있습니다. 필요한 사항이 있으시면 언제든지 문의해 주세요.

 


게시 시간: 2023년 11월 4일