【導(dǎo)讀】200–1500employees.thosechallenges[1].

　　

【正文】 anic (Ed.), AdvancedManufacturing Systems and Technology, CISM Courses and LecturesNo. 406, Wien, New York, 1999, pp. –.[4] R. Bohnsack, G. Bro223。, Vollautomatische Pra168。zisionsschmiedeanlagezur Verfahrenserprobung, Schmiede J. (1998) –.[5] E. Doege, J. Thalemann, F. Weber, Pra168。zisionsschmieden vonZahnra168。dern, Wt—Produktion und Management 85 (1995) –.[6] E. Doege, J. Thalemann, F. Westerkamp, Hot forging of precisionparts, J. Mater. Proc. Technol. 35 (1989) 481–569.[7] B. Mu168。ssig, K. Tracht, Advanced manufacturing system for forgingproducts, in: Chiang Industrial Charity Foundation (Hrsg. undVeranst.): Technology and Strategy for Global ManufacturingExcellence, Proceedings of the Fifth International Conference onManufacturing Technology, Beijing, October 31–November 3, 1999,Chiang Industrial Charity Foundation, Beijing, 1999.[8] K. Fischer, Fuzzybasierte Auftragsauswahl an Schmiedeaggregaten,Du168。sseldorf, 1999.S. Reinsch et al. / Journal of Materials Processing Technology 138 (2020) 16–21 21 C1 附件 C：譯文 鍛件的先進(jìn)制造系統(tǒng) Steffen Reinsch, Bernd Mu168。ssig, Bernd Schmidt, Kirsten Tracht IPH 的研究所綜合生產(chǎn)漢諾威公益有限責(zé)任公司，霍爾瑞斯阿利 630419 漢諾威，德國(guó) 摘要 : 如今，鍛造 行業(yè)對(duì) 有著 高層次傳輸性能 的高品質(zhì) 零部件的需求不斷增長(zhǎng) 。 在許多情況下 ，為了 提高產(chǎn)品的質(zhì)量而不 增加產(chǎn)品的成本 ，必須引入 新的 工藝技術(shù)。為了提供適應(yīng) 市場(chǎng)的產(chǎn)品 ，就 必須 及時(shí)的 引 人能 快速 、 可靠地 將產(chǎn)品 交付給客戶 的 先進(jìn)制造系統(tǒng) 。 精密鍛件是采用 精密鍛造 與 先進(jìn)制造系統(tǒng) 相結(jié)合的方法鍛造而成 ， 而傳統(tǒng)的鍛造方法 需要在產(chǎn)品和 工藝 設(shè)計(jì) 上做出改變。 不僅 各個(gè) 階段 的形成需要很 高 的 精度 ，而且該工具的定位也需要很高的精度。所以最好采用自 動(dòng)定位裝置 。為了使該工具定位更加靈活準(zhǔn)確，所以采用 一個(gè)不斷變化的系統(tǒng) 來定位。 生產(chǎn)精密鍛件 ， 除了靈活 的系統(tǒng) 和自動(dòng)化 的 鍛造生產(chǎn)線 ，還需要一個(gè) 適應(yīng)于先進(jìn)制造系統(tǒng)個(gè)性化需求 的 高性能生產(chǎn)管理系統(tǒng) 。 因此，需要實(shí)現(xiàn)集成軟件的雙向模塊，刀具管理，生產(chǎn)計(jì)劃和物資管理 。 對(duì) 精密鍛造過程 來說， 監(jiān)控過程數(shù)據(jù) 是必要的， 過程數(shù)據(jù) 的監(jiān)控可以由生產(chǎn)管 理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。這有利于聯(lián)系 工藝流程 和 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的 后勤 數(shù)據(jù) ， 提高 后勤 性能 的效率 ，交貨時(shí)間和及時(shí)交付的先進(jìn)制造系統(tǒng)。 ＃ 2020 Elsevier 科學(xué) BV 公司版權(quán)所有 關(guān)鍵詞 ：先進(jìn)制造系統(tǒng)，柔性鍛造生產(chǎn)線，綜合生產(chǎn)管理 1. 引言 在過去 的 十年 ，對(duì) 德國(guó) 的 工業(yè) 來說，制造業(yè) 供應(yīng)鏈和供應(yīng)商的公司已經(jīng)越來越重要 。 特別是在德國(guó)汽車行業(yè)，如大眾，奔馳，寶馬，奧迪等大公司，大幅 的減少了 公司 內(nèi)部 的 生產(chǎn)范圍，開始越來越多地依賴于外部供應(yīng)鏈 。 尤其是鍛造產(chǎn)品，在汽車的許多關(guān)鍵部件 ， 像 不同類型的軸，連桿，齒輪，車軸等 都受到這一發(fā)展 的影響。 截至今天 ，許多企業(yè) 80％的零件都是 在 外部供應(yīng)商 處 購(gòu)買 ， 而 這 其中許多是 擁有 2001500 員工 的 中型企業(yè) 。 C2 為了滿足客戶的要求， 在 產(chǎn)品質(zhì)量 ， 后勤的性能，靈活性和可靠性 方面， 鍛造業(yè)正面臨著新的挑戰(zhàn) 。 由此產(chǎn)生的問題是眾所周知的 ， 歐洲最大的 鍛造業(yè) —— 德國(guó)鍛造業(yè)必須適應(yīng)這些挑戰(zhàn) 。 在 鍛造行業(yè) 中， 不僅高品質(zhì)的產(chǎn)品 很 重要，不斷增加產(chǎn)品 的 精度 也是很重要的 。因此鍛造公司 需要 敦促執(zhí)行像精密鍛造 的 先進(jìn)鍛造工藝 。 與傳統(tǒng)工藝相比，精密鍛造需要更高的精度和 一個(gè) 明顯 的 改善過程監(jiān)測(cè)和控制 。 此外，為 了制造出公差 更精確 的產(chǎn)品 ， 這些工具 需要精鍛 ， 工藝條件 也 必須仔細(xì)監(jiān)測(cè) 。 因此，一 些工藝參數(shù) ， 如溫度，產(chǎn)品類型，過程， 都 需要加以監(jiān)測(cè) 。 因此，為提高 與 后勤性能有關(guān)的廢品率，交貨時(shí)間，工作進(jìn)程等 ，這些 數(shù)據(jù)可用于一個(gè) 綜合 生產(chǎn)管理系統(tǒng) 。 將 一個(gè)產(chǎn)品的高品質(zhì)目標(biāo) 與高層次的傳輸性能 結(jié)合起來，這需要 先進(jìn)的信息和制造 一體化 技術(shù) 。產(chǎn)精密鍛件 ， 除了靈活 的系統(tǒng) 和自動(dòng)化 的 鍛造生產(chǎn)線 外， 一個(gè)高性能的生產(chǎn)管理體系是必需的 ，這樣可以 改進(jìn)直接關(guān)系到生產(chǎn)管理 的 工具 ， 反之亦然 （圖 ）。 針對(duì)生產(chǎn) 管理系統(tǒng) 中的這一 結(jié) 果的具體要求 ， 它可以幫助提高先進(jìn)制造系統(tǒng)的性能 。 除了上述生產(chǎn)管理 上的改變要求 ， 精密鍛造技術(shù)要求 在 產(chǎn)品開發(fā) 上的有一定的 制約 。 產(chǎn)品 開發(fā) 不僅在功能規(guī)格 上 需要考慮 ，在 具體的精密鍛造 上也要考慮 ， 而不是 在許多情況下迫使該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)通過 。 在一份聯(lián)合成立 BMBF 的目標(biāo)是 針對(duì)這些 項(xiàng)目 ， 包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)，組織和信息技術(shù)方面的文章中所描述的布局和運(yùn)作的制度，先進(jìn)的鍛造行動(dòng)數(shù)將達(dá)到平衡 。在描述該項(xiàng)目的 努力之前， 我們 先 描述精密鍛造及它對(duì)工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)控制的修改要求 。 2. 精密鍛造 大多數(shù)鍛造的過程是分幾個(gè)階段進(jìn)行，以達(dá)到所要求的 精度。基本上， 這些階段可以分成兩大類。 第一類是 一般原料為一個(gè)預(yù)成型過程 的質(zhì)量分布 ，第二類圖 綜合資訊科技系統(tǒng)和組織 C3 是 用壓 或錘 來 實(shí)際鍛造 的過程 。在預(yù)成型 階段 ，主要是做一個(gè)滾動(dòng)的機(jī)器。 除了預(yù)成型步驟 ， 在大多數(shù)情況下 ，進(jìn)行 精密鍛造 只需要 一個(gè)單一的步驟 。但是對(duì)于長(zhǎng)平 零件的 精密鍛件 ， 如連桿，通常需要兩個(gè)步驟 。 首先是向扁平化的部分 進(jìn)行 鐓鍛 ， 其次的操作是精密鍛造。該 鐓鍛 的 目的是減少在最后一步材料鍛造 時(shí)的 變形 ， 從而最大限度地減少工具的磨損 。 例如齒輪，甚至可以 一個(gè)步驟直接鍛造， 不 需要用 事先預(yù)成型材料的原料 。 因此 ， 從原材料 開始， 齒輪只需要一個(gè) 步驟就可以 完全形成 。 為使加工 精確度更高 ， 產(chǎn)品和工具 都 必須加強(qiáng)規(guī)范 。 如上所述 ， 這個(gè)過程需要符合靈活，快捷和高效 的 要 求。 為了達(dá)到一個(gè)靈活的，快速而穩(wěn)定的精密鍛造工藝， 需要 注意鍛造的進(jìn)程靈敏度。上面已經(jīng)提到的一個(gè)問題是精度 和 溫度精確的工具和產(chǎn)品。另一個(gè) 也需要注意的 重要問題是齒輪精度的靈活性和處理的材料，尤其是定位為集料的部分地區(qū)和總量本身 。 由于自己 使用的 鍛造 總量 ，只限于靈活 但 普遍缺乏彈性模具，它 使 一個(gè)工具迅速交流以及齒輪交換處理整個(gè)總量如預(yù)成型的單位和靈活性是可能的 ，這 是非常重要的 。 用于過程自動(dòng)化的部分處理和分配實(shí)現(xiàn)某種集體的細(xì)胞融合鍛造滾動(dòng)累積的主要問題。自動(dòng)化流程 的 重復(fù)性 更加 好，故障少， 對(duì)人體無害 ,特別是精密鍛造 。這些部件需要大量準(zhǔn)確的定位，否則 它 的分布 的 保證是不夠的。 對(duì)于精度和鍛造的連桿設(shè)計(jì)的工具，其中預(yù)制 和 破壞 塞 是插入模具型腔 ， 此后的工具是封閉， 用 模具材料的形式 的 鉆孔機(jī) 加工直到 最后 的 設(shè)計(jì) （圖 ）。 除了 對(duì) 實(shí)際設(shè)計(jì)的精密鍛造產(chǎn)品 的 特殊要求 ，一個(gè)成功的加工過程的要求是圖 精密鍛造連桿 C4 大部分原零件 偏差小于 ％ 。 坯料和模具 的溫度 需要認(rèn)真加以控制 ，使 溫度偏差小于 20℃。 此外 ， 材料 的 處理和工件的成型 也 需 很高的精度。對(duì)于 沖壓 或其他制造方法需要 非常小的偏差 。 如上所述 ， 精密鍛造工藝有一 些關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和 鍛造模具的特殊要求 。 對(duì)于上述研究項(xiàng)目 ， 常規(guī)鍛造連桿 需要適應(yīng) 精密鍛造生產(chǎn)過程。如上所述 ，精密鍛造 是沒有濺射的火花（圖 ）。 封閉 的熱 模鍛技術(shù) 用于 軸 的 成形 工作 。為使連桿鍛造 用一些新的方式 ， 因此必須在這些傳統(tǒng)的鍛造方式 上作出改變。圖 展示的是軸的橫截面上的一些變化。 首先 ， 腹板 和填料之間 不平滑 的 過渡 是重要的 ，就像傳統(tǒng)鍛件的 旋轉(zhuǎn) 邊緣 和垂直側(cè)面 。 這是必要的， 用力穿透物質(zhì) ， 與開模 沒有任何 碰撞 ，避免抵消了由于壓力機(jī)壓力引起的 偏差 （圖 ）。 由于插入的部分只有在一個(gè) 壓力 1％范圍內(nèi) 是需要質(zhì)量偏差 補(bǔ)償 的 。這是 壓力路徑的偏差原因 。 旋轉(zhuǎn)的邊緣是平穩(wěn)過渡和可以接受的負(fù)荷 的 開模 。 隨著有限元仿真的角度進(jìn)行了優(yōu)化 后 ， 可以達(dá)到 以 60176。 。正如圖 顯示了一個(gè) 60176。 的 刀具圖 設(shè)計(jì)變更精密軸的截面鍛 圖 精密鍛造連桿 C5 仿真 ，強(qiáng)調(diào) 了 沒有造成 模具 下沉，因此，刀具 的 壽命 得以提高 。 其他更改，必須在該軸的 重要部位 。原因是上述提到的 在開模與壓力機(jī)間的負(fù)荷 物質(zhì)位移（圖 ） 。 鍛件發(fā)展 的一個(gè)重要精確度是產(chǎn)品的質(zhì)量必須和原來的設(shè)計(jì)質(zhì)量相同， 這可以應(yīng)用 有限元仿真技術(shù) 在開發(fā)過程中被驗(yàn)證的。 由于精密鍛造 在鍛造過程中沒有 飛邊 ，材料 的鍛造流程 需要根據(jù)設(shè)計(jì)模具 的 具體要求進(jìn)行認(rèn)真審查 。 盡管如此，模具以及保證預(yù)期的機(jī)械規(guī)格需要填寫完整?；谶@個(gè)原因，修改有限元模擬將是利用特殊的識(shí)別設(shè)計(jì)領(lǐng)域的關(guān)注那里的序列需要。 在鍛造過程 中， 精密鍛造工具必須保持具有履行有關(guān)特殊規(guī)格的公差 。因此 ， 精密鍛造工具 可以達(dá)到的 很高的 精度。 此外， 應(yīng)將 該刀具磨損的需求減少到可能的最低值 。 因?yàn)?刀具 所取得的磨損程度 是保證加工 至關(guān)重要的精度。 通過 減少產(chǎn)品和模具之間的摩擦 ， 該工具 的使用壽命可明顯延長(zhǎng)。 另一個(gè)減少磨損 和 摩擦的重要問題是長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和質(zhì)量控制過程參數(shù)相關(guān)的產(chǎn)品，最大限度地減圖 FEM 的角度刀具仿真 圖 CAD 圖紙的連接桿 C6 少 其 磨損和撕裂 。 一個(gè)封閉的循環(huán)刀具磨損過程控制和產(chǎn)品的模具溫度和力量使一個(gè)文檔的統(tǒng)計(jì)分析和網(wǎng)上即時(shí)反饋，不僅涉及刀具磨損 ，還涉及 生產(chǎn)管理系統(tǒng)必 一些 不可少的資料。 譯文原文出處 ： Steffen Reinsch*, Bernd Mu168。ssig, Bernd Schmidt, Kirsten Tracht. 先進(jìn)的鍛造產(chǎn)品的制 造系統(tǒng) .材料加工技術(shù)雜志 138 德國(guó)（ 2020） 1621.