模块化液压拉伸垫案例分析【上篇】

　　“一家中国汽车零部件供应商利用现代化机械多工位压机和精确控制的液压拉伸垫系统，为汽车行业生产高质量伸拉零件。穆格为其提供了一套可精确控制的两点拉伸垫系统，确保精确、高效地生产零件。”

　　在该项目中

　　穆格与Hagel Automation通力合作

　　提供包含了控制软件的全套液压拉伸垫系统

　　这些拉伸设备以每分钟

　　高达30次的拉伸速率生产零件

　　并同时保证了零件出色的成型精度

　　所有图像和图纸都是穆格的财产

　　深拉是钣金件在压机

　　上成型的关键环节

　　深拉是钣金件在压机上成型的关键环节，例如车身零部件的生产。然而，深拉零件对压机的要求却在不断变化。随着钣金件的强度越来越高，对安全性和可用性的要求越来越高，以及车身零件的成型越来越复杂，这就要求过程控制和总体系统设计必须更加精确。

　　下文以一个中国汽车零部件供应商的应用为例，说明液压拉伸垫系统如何用于汽车零部件的精确成型。

　　此示例还说明了在设计拉伸垫系统时克服的挑战，挑选液压零部件时的注意事项，以及如何利用复杂的控制结构优化拉伸过程。

　　制造车身零件

　　项目目标

　　此合作项目旨在将液压拉伸垫系统用于车身零部件的生产，例如 A、B、C 立柱结构件、外部结构件和其他车身结构件的生产。该汽车零部件供应商既为自己旗下的汽车品牌生产零部件，同时也是欧洲和亚洲知名汽车制造商的供应商。整个拉伸垫系统及其所有元件都必须与压机设计完美融合，确保结构紧凑，并支持每分钟高达 30 次的拉伸速率。

　　项目成果

　　一家中国压机制造商最初向最终用户交付了两台相同型号的压机。Hagel Automation 负责物料输送系统和压机外围设备设计，为这家压机制造商及其最终用户(也就是汽车零部件供应商)设计和开发了两台多工位压机。作为全球领先的运动控制技术专家，穆格负责规划、设计和交付拉伸垫系统的液压、电控和软件模块。

　　这套拉伸垫系统的设计和开发工作包括四个步骤：

　　1、分析与模拟客户需求

　　2、确定功能与设计规范

　　3、设计制造与软件开发

　　4、安装与调试

　　分析与模拟客户需求

　　项目初期，穆格与用户共同分析了拉伸垫系统的主要功能和参数，主要包括：拉伸力、每分钟拉伸次数、运动质量、运动曲线以及为了将冲压力平稳传递给模具所需的预加速度。

　　此应用的技术要求

　　▶ 最短建压时间：100kN -> 900kN 时为 80 ms

　　▶ 最短释压时间：900kN -> 100kN 时为 150 ms

　　▶ 每分钟 30 次拉伸时的最大拉伸深度：200 mm

　　▶ 预加速到：滑块速度的 80%

　　为了确定最佳方式以及使用哪些元件满足指定的输出要求，我们在项目规划阶段开展了仿真测试。使用 Matlab Simulink 工具箱，通过输入刚度、阻尼和移动质量参数，对整个机械和液压设计进行了仿真。此设计和仿真方法有利于在一开始没有完成机器原型的情况下确定参数并对参数加以评估。它也有利于评估系统的可行性，以及挑选最佳元件。