锻压机控制系统,全版

工程技术学院

锻压工艺及模具设计

课程报告

学院（系）长江大学工程技术学院机械系

专业班级模具设计与制造61002班

学生姓名余伟序号24

指导教师江山

日期2012-5-29

目录

一、锻压机背景综述

1.1 锻压机控制系统的发展趋势 (2)

1.2 锻压机的工作原理 (3)

二、电动机保护与控制关系及其保护装置

2.1 电动机的保护与控制 (4)

2.2 电动机保护装置 (4)

2.3 电动机的几种保护 (5)

2.4 三相异步电动机保护装置控制 (6)

三、递恩DNA310伺服控制系统在锻压机械上的应用

3.1 递恩DNA310系列伺服控制系统简介 (7)

3.2、实施情况介绍 (8)

四、结论 (9)

五、心得体会 (10)

锻压机控制系统

一、锻压机背景综述

1795年英国的J.布拉默发明水压机，但直到19世纪中叶由于大锻件的需要才应用于锻造。随着电动机的发明，19世纪末出现了以电为动力的机械压力机和空气锤，并获得迅速发展。第二次世界大战以来，750000千牛的模锻水压机、1500千焦的对击锤、60000 千牛的板料冲压压力机、160000千牛的热模锻压力机等重型锻压机械和一些自动冷镦机相继问世，形成了门类齐全的锻压机械体系。

20世纪60年代以后，锻压机械改变了从19世纪开始的向重型和大型方向发展的趋势，转而向高速、高效、自动、精密、专用、多品种生产等方向发展。于是出现了每分种行程2000次的高速压力机、60000千牛的三坐标多工位压力机，25000 千牛的精密冲裁压力机，能冷镦直径为48毫米钢材的多工位自动冷镦机和多种自动机、自动生产线等。各种机械控制的、数字控制的和计算机控制的自动锻压机械以及与之配套的操作机、机械手和工业机器人也相继研制成功。现代化的锻压机械可生产精确制品，有良好的劳动条件，环境污染很小。

1.1锻压机控制系统的发展趋势

迄今为止，我国锻压机床经半个多世纪的发展，通过国家经济建设“七五”、“八五”、“九五”、“十五”规划的实施，已经从只能生产单机发展到能够生产装备机械化、半自动化和自动化锻压生产线，大重型锻压机和具有各种特殊功能的先进特种锻压机床。

到目前为止，国产锻压机床(以2004年为例)主要产品有一千多种，主要生产企业一百多家，年产量6.7万台套，年产值66亿元，年销售额62亿元，年出口近2.4亿美元。

锻压机面临的重要挑战之一，是如何更具柔性，以适应“及时生产”的要求。压力机用户要求设备的所有控制功能集成化，从而实现全套模具的菜单化管理，主要包括滑块行程调整、平衡器气压的调整、气垫行程调整，以及自动化控制系统等各个环节的参数设定。

压力机控制系统的集成化，可通过单一操作接口实现所有压机和模具的各项控制功能，包括故障诊断、模具菜单配置、可编程限位开关和模具监控的调整等，并使设备的维修保养更加方便，而且明显增加压力机的有效工作时间。

具有现场通信网络、现场设备互联、互动操作性、分散功能模块、开放式互联网络的现场总线技术，是压力机控制技术的发展方向，对实现自动化具有明显也推动作用。

1.2锻压机的工作原理

以高压液体（油、乳化液等）传送工作压力的锻压机械。液压机的行程是可变的，能够在任意位置发出最大的工作力。液压机工作平稳，没有震动，容易达到较大的锻造深度，最适合于大锻件的锻造和大规格板料的拉深、打包和压块等工作。（见图1）

图1

利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械，种类很多。用途也根据需要是多种多样的。如按传递压强的液体种类来分，有油压机和水压机两大类。水压机产生的总压力较大，常用于锻造和冲压。锻造水压机又分为模锻水压机和自由锻水压机两种。（见图2）模锻水压机要用模具，而自由锻水压机不用模具。

径向柱塞式液压马达工作原理，当压力油经固定的配油轴4的窗口进入缸体内柱塞的底部时，柱塞向外伸出，紧紧顶住定子的内壁，由于定子与缸体存在一偏心距。在柱塞与定子接触处，定子对柱塞的反作用力为。液压机力可分解为和两个分力。当作用在柱塞底部的油液压力为p，柱塞直径为d，力和之间的夹角为X时，力对缸体产生一转矩，使缸体旋转。缸体再通过端面连接的传动轴向外输出转矩和转速。金属剪切机既有电动机驱动油泵作为动力源的,单柱液压机也有柴油机驱动机油泵作为动力源的,柴油机驱动油泵型特别适用于在没有三相工业用电的废金属回收场所工作。

图2

二、电动机保护与控制关系及其保护装置

2.1电动机的保护与控制

电动机的保护与其控制回路系统有，即保护中有控制，控制中有保护。如电动机直接起动时，往往产生5-7倍额定电流的起动电流。若由接触器或断路器来控制，则电器的触头应能承受起动电流的接通和分断能力，即使是可频繁操作的接触器也会引起触头磨损或粘连加剧，以致损坏电器。此外，对电动机的控制还可以采用无触点方式，即采用软起动控制系统。

2.2电动机保护装置

电流检测型保护装置:①热继电器接入主回路，是利用负载电流通过经校准的电阻元件，使继电器在电动机绕组烧坏以前动作，从而切断控制回路。随着结构设计及电子元件的不断完善和改进，除有温度补偿外，它还具有断相保护及负载不平衡保护功能的开发和应用;②带有热-磁脱扣的电动机保护用热式断路器

作过载保护用，结构及动作原理等同热继电器;③电子式过电流继电器通过内部各相电流互感器检测故障电流信号，经电子电路处理后执行相应的动作。电子电路变化灵活，动作功能多样，能广泛满足各种类型的电动机的保护;④固态继电器现已发展为各种功能的微处理器装置;⑤带有电子式脱扣的电动机保护用断路器其动作原理类同上述电子式过电流继电器或固态继电器;⑥软起动器的主电路采用晶闸管来完成对电动机起动前后的异常故障检测，如断相、过热、短路、漏电和不平衡负载等故障，并发出相应的动作指令。

温度检测型保护装置:双金属片温度继电器直接埋人电动机绕组中。热保护