TCCMI-閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機(jī)編制說明

中國鍛壓協(xié)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制說明項(xiàng)目名稱：閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機(jī)主要起草單位：江蘇興鍛智能裝備科技有限公司2024年10月任務(wù)來源本項(xiàng)目名稱為《閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機(jī)》，標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃號為：TBJH/CCMI006-2022。該規(guī)范由江蘇興鍛智能裝備科技有限公司牽頭起草。參編單位：江蘇興鍛智能裝備科技有限公司（以下簡稱為“興鍛”）、揚(yáng)州鍛壓機(jī)床有限公司、蘇州治臻新能源有限公司、氫沄(河南)新能源科技有限公司、安徽明天氫能科技股份有限公司、山東博源精密機(jī)械有限公司、深圳市長盈精密技術(shù)股份有限公司和三佳機(jī)械（上海）有限公司、寧波固安力機(jī)械科技有限公司。二、工作的簡要過程本標(biāo)準(zhǔn)由江蘇興鍛智能裝備科技有限公司負(fù)責(zé)起草和編寫，并征求了揚(yáng)州鍛壓機(jī)床有限公司等參編單位的意見。興鍛是閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機(jī)的研究和生產(chǎn)單位，在本標(biāo)準(zhǔn)的編制過程中，邀請了同樣是閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機(jī)的研究和生產(chǎn)單位——揚(yáng)州鍛壓機(jī)床有限公司、5家用戶和1家模具設(shè)計(jì)制造單位、1家伺服壓力機(jī)企業(yè)共同參與。具體工作節(jié)點(diǎn)及工作內(nèi)容如下：1、立項(xiàng)階段2022-9-20至2022-10-31經(jīng)過牽頭單位的充分預(yù)研，向鍛壓協(xié)會提出立項(xiàng)申請，并提交《雙極板成形伺服多連桿壓力機(jī)》項(xiàng)目建議書，交中國鍛壓協(xié)會組織專家評估和審批。2、起草階段1）2022-11-1至2023-7-31與蘇州治臻新能源有限公司、氫沄(河南)新能源科技有限公司、安徽明天氫能科技股份有限公司、山東博源精密機(jī)械有限公司、深圳市長盈精密技術(shù)股份有限公司和三佳機(jī)械（上海）有限公司等用戶進(jìn)行充分溝通，就壓力機(jī)的各種參數(shù)達(dá)成一致意見。2）2022-8-1至2023-10-15由江蘇興鍛智能裝備科技有限公司起草標(biāo)準(zhǔn)。3）2023-10-16至2024-10-15參與單位對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行審閱、討論和修改。3、征求意見階段江蘇興鍛智能裝備科技有限公司向中國鍛壓協(xié)會提交《閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機(jī)》（征求意見稿）及標(biāo)準(zhǔn)編制說明征求意見稿。標(biāo)準(zhǔn)將于2024年12月3日-2025年1月5日向社會廣泛征求意見。4、技術(shù)審查階段5、報(bào)批階段6、發(fā)布階段三、與現(xiàn)行的法律、法規(guī)及國家標(biāo)準(zhǔn)、國家軍用標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系雙極板屬于氫能源電池核心零件，氫能源是國家鼓勵(lì)并重點(diǎn)扶持的產(chǎn)業(yè)，符合現(xiàn)行的法律法規(guī)。該標(biāo)準(zhǔn)屬于重新制定，與國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)沒有沖突。該標(biāo)準(zhǔn)與國家軍用標(biāo)準(zhǔn)無關(guān)。該標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)無關(guān)。四、采用國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的情況目前，本標(biāo)準(zhǔn)的編制，規(guī)范性引用了10個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)、5個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和1個(gè)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，未采用國外標(biāo)準(zhǔn)，具體引用的國內(nèi)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)如下所示：GB150.1壓力容器第1部分：通用要求GB/T191包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T1804一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差GB5226.1機(jī)械電氣安全機(jī)械電器設(shè)備第1部分：通用技術(shù)條件GB/T6576機(jī)床潤滑系統(tǒng)GB/T7932氣動對系統(tǒng)及其元件的一般規(guī)則和安全要求GB/T10923鍛壓機(jī)械精度檢驗(yàn)通則GB/T13306標(biāo)牌GB/T23281鍛壓機(jī)械噪聲聲壓級測量方法GB27607機(jī)械壓力機(jī)安全技術(shù)要求JB/T1829鍛壓機(jī)械通用技術(shù)條件JB/T3240鍛壓機(jī)械操作指示形象化符號JB/T8356機(jī)床包裝技術(shù)條件JB/T13427.1閉式伺服壓力機(jī)第1部分：技術(shù)條件JB/T13895閉式多連桿冷溫?cái)D壓壓力機(jī)T/CCMI33-2024電動螺旋壓力機(jī)五、標(biāo)準(zhǔn)的編寫依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)的編寫是基于牽頭起草單位與國內(nèi)雙極板生產(chǎn)頭部企業(yè)合作的大量案例中積累的數(shù)據(jù)，并集合了10個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)、5個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和1個(gè)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)對壓力機(jī)的相關(guān)通用要求。下面對每一項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的編寫依據(jù)及技術(shù)先進(jìn)性做出說明。應(yīng)用領(lǐng)域該標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于氫能源（包括氫燃料電池和制氫用雙極板成形）領(lǐng)域，該領(lǐng)域是國家重點(diǎn)發(fā)展和扶持的領(lǐng)域。型式把國內(nèi)外閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機(jī)的主要生產(chǎn)廠家的主傳動結(jié)構(gòu)都涵蓋進(jìn)來了，具有廣泛的代表性，詳見圖1。圖1閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機(jī)常見的工作機(jī)構(gòu)型式基本參數(shù)本標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)詳見表1。表1壓力機(jī)基本參數(shù)公稱力Pg（kN）公稱力行程SP（≥）mm伺服電機(jī)扭矩（≥）N·m滑塊行程Smm滑塊行程次數(shù)n（min-1）最大裝模高度mm裝模高度調(diào)節(jié)量mm滑塊墊板尺寸mm工作臺板尺寸mm左右前后左右前后厚度65003140002500～454905080070080070015080003160002500～4049050900900900900150100003190002500～35490509509001000900160125003290002500～35490501200100012001000200160004420002300～30490501300110013001100250200004420002300～30490501300110013001100250參數(shù)表中：6500kN壓力機(jī)的基本參數(shù)（伺服電機(jī)扭矩除外）和16000kN壓力機(jī)的基本參數(shù)（公稱力行程和伺服電機(jī)扭矩除外）來自于壓力機(jī)生產(chǎn)頭部企業(yè)與壓力機(jī)應(yīng)用頭部企業(yè)經(jīng)過協(xié)商并經(jīng)過大批量生產(chǎn)檢驗(yàn)后的數(shù)據(jù)（圖2和3分別是6500kN壓力機(jī)的制造指令書和在用戶現(xiàn)場的情況，圖4～6分別是16000kN壓力機(jī)的技術(shù)協(xié)議、在用戶現(xiàn)場的情況和生產(chǎn)情況）；20000kN和8000kN壓力機(jī)的基本參數(shù)（伺服電機(jī)扭矩除外）來自于壓力機(jī)生產(chǎn)頭部企業(yè)與壓力機(jī)應(yīng)用頭部企業(yè)經(jīng)過協(xié)商、試制、試模生產(chǎn)后的數(shù)據(jù)（圖7～10分別是20000kN壓力機(jī)的技術(shù)協(xié)議、在用戶現(xiàn)場安裝的情況和試模的情況，圖11是8000kN壓力機(jī)的樣機(jī)）；10000kN壓力機(jī)的基本參數(shù)（除伺服電機(jī)扭矩外）來自于壓力機(jī)生產(chǎn)頭部企業(yè)與壓力機(jī)應(yīng)用頭部企業(yè)經(jīng)過協(xié)商（即將簽署采購合同）但是尚未經(jīng)過生產(chǎn)檢驗(yàn)后的數(shù)據(jù)；12500kN壓力機(jī)的基本參數(shù)只是經(jīng)過壓力機(jī)應(yīng)用企業(yè)認(rèn)可（尚未有采購意向）的數(shù)據(jù)，但是符合系列化的要求。本標(biāo)準(zhǔn)的公稱力行程和伺服電機(jī)扭矩的數(shù)據(jù)比實(shí)際案例有所降低，但是數(shù)據(jù)符合理論計(jì)算并且通過伺服電機(jī)的電流變化印證了本標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)能滿足用戶需求。圖26500kN壓力機(jī)的制造指令書圖36500kN壓力機(jī)在用戶現(xiàn)場的情況圖416000kN壓力機(jī)的技術(shù)協(xié)議圖516000kN壓力機(jī)在用戶現(xiàn)場的情況圖616000kN壓力機(jī)生產(chǎn)的情況圖720000kN壓力機(jī)的技術(shù)協(xié)議（封面） 圖820000kN壓力機(jī)的技術(shù)協(xié)議圖920000kN壓力機(jī)在用戶現(xiàn)場安裝的情況圖1020000kN壓力機(jī)試模的情況圖118000kN壓力機(jī)的樣機(jī)技術(shù)要求關(guān)于剛度：實(shí)踐表明，壓力機(jī)底座的彎曲剛度對雙極板成形精度影響明顯，國外著名壓力機(jī)廠商的要求為≥1/20000（其他應(yīng)用領(lǐng)域的壓力機(jī)，包括伺服壓力機(jī)的底座彎曲剛度一般要求為1/6000～1/10000），可以充分滿足雙極板溝槽深度±0.015的成形精度要求。本標(biāo)準(zhǔn)也要求≥1/20000，并且本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了底座彎曲剛度的檢測方法（附錄A）。關(guān)于噪聲：本標(biāo)準(zhǔn)的要求（詳見表2）均遠(yuǎn)高于國內(nèi)同類標(biāo)準(zhǔn)（詳見表3，來源于JB/T13427.1-2018閉式伺服壓力機(jī)第1部分：技術(shù)條件），原因是隨著伺服電機(jī)和制造水平的提高，噪聲有明顯下降。比如，針對6500kN壓力機(jī)和20000kN壓力機(jī)，其他標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的噪聲值均為83dB，本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定分別70dB和75dB，而興鍛生產(chǎn)的20000kN壓力機(jī)的噪聲實(shí)測值為69.7dB。表2壓力機(jī)的噪聲A計(jì)權(quán)聲壓級（本標(biāo)準(zhǔn)）壓力機(jī)公稱壓力kN噪聲dB（A）≤1000070>10000～2000075>20000～3000080表3閉式伺服壓力機(jī)噪聲限值（JB/T13427.1-2018）公稱力（kN）噪聲LPA（dB）≤250080>2500～630082>630083關(guān)于裝模高度的調(diào)節(jié)精度：一般壓力機(jī)的調(diào)節(jié)精度為0.1mm～1mm，為適應(yīng)雙極板流道深度成形的高精度要求（±0.01～0.015），本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用伺服電機(jī)，調(diào)整精度達(dá)到≤±0.01mm。提高了一個(gè)到兩個(gè)數(shù)量級。其他技術(shù)要求符合伺服壓力機(jī)的通用要求。精度：工作臺上平面和滑塊下平面的平面度：《JB/T13427.2-2018閉式伺服壓力機(jī)第2部分：精度》規(guī)定的允差為：而本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為：本標(biāo)準(zhǔn)的平面度精度有明顯的提高。以16000kN壓力機(jī)為例（左右方向的尺寸以1300計(jì)算），按本標(biāo)準(zhǔn)的左右方向的平面度允差為0.051，而按JB/T13427.2-2018的規(guī)定，其左右方向的平面度允差為0.064，本標(biāo)準(zhǔn)允差降低了20%，可以更好的滿足雙極板高精度成形的需要?；瑝K下平面與工作臺上平面的平行度：《JB/T13427.2-2018閉式伺服壓力機(jī)第2部分：精度》規(guī)定的允差為：而本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為：本標(biāo)準(zhǔn)的平行度精度有明顯的提高。仍然以16000kN壓力機(jī)為例（左右方向的尺寸以1300計(jì)算），按本標(biāo)準(zhǔn)的左右方向的平面度允差為0.059，而按JB/T13427.2-2018的規(guī)定，其左右方向的平行度允差為0.072，本標(biāo)準(zhǔn)允差降低了18%，可以更好的滿足雙極板高精度成形的需要?；瑝K行程對工作臺上平面的垂直度：《JB/T13427.2-2018閉式伺服壓力機(jī)第2部分：精度》規(guī)定的允差為：而本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為：本標(biāo)準(zhǔn)的垂直度精度有大幅的提高。仍然以16000kN壓力機(jī)為例（行程為230），按本標(biāo)準(zhǔn)的垂直度允差為0.035，而按JB/T13427.2-2018的規(guī)定，其垂直度允差為0.096，本標(biāo)準(zhǔn)允差降低了64%，主要是滿足在國內(nèi)的外資企業(yè)對雙極板成形壓力機(jī)的需求。底座彎曲剛度檢測方法（附錄A）：興鍛的所有雙極板成形壓力機(jī)均采用本方法進(jìn)行仿真、計(jì)算和檢測，得到了用戶的認(rèn)可，試模和大批量生產(chǎn)均驗(yàn)證了該方法是可行的。六、主要試驗(yàn)或驗(yàn)證分析報(bào)告的說明壓力機(jī)的彎曲剛度對雙極板的成形精度影響非常大，興鍛在剛度計(jì)算、檢測方法和驗(yàn)證方面做了大量的工作。剛度檢測現(xiàn)場（見圖12）：圖12剛度檢測現(xiàn)場剛度檢測數(shù)據(jù)：①原始數(shù)據(jù)：表4（即圖中平尺下面的顯示表）的數(shù)據(jù)是底座彎曲剛度計(jì)算的原始數(shù)據(jù)。表4底座彎曲剛度計(jì)算的原始數(shù)據(jù)②整理后的數(shù)據(jù)（表5）：表5整理后數(shù)據(jù)剛度曲線擬合：圖13剛度計(jì)算曲線根據(jù)表5的數(shù)據(jù)表，繪制圖13的剛度計(jì)算曲線，實(shí)測數(shù)據(jù)點(diǎn)用實(shí)心圓圈表示，由于前兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)采用百分表讀取微米級數(shù)據(jù)，有較大的偏差，因此不作為剛度擬合直線考慮的點(diǎn)。擬合后，所有實(shí)測點(diǎn)離擬合直線的偏差最小，可信度較高。曲線擬合的目的：①彌補(bǔ)各個(gè)傳動副間隙的影響。②消除壓力表和變形測量表的讀數(shù)誤差。③消除測量工具位置誤差。④消除平衡缸的影響。底座彎曲剛度計(jì)算：從上圖的直線上任意選擇兩個(gè)點(diǎn)，為計(jì)算方便，選擇噸位為整數(shù)值的點(diǎn)，即噸位分別為2000噸和1000噸的點(diǎn)，其對應(yīng)的變形值分別為0.044和0.014，上述數(shù)據(jù)的物理含義為：壓力機(jī)承受的力從1000噸升至2000噸時(shí)，底座的彎曲變形從0.014升至0.044，即ΔP=1000噸時(shí)，壓力變化導(dǎo)致的變形量的變化ΔY=0.044-0.014=0.030。由此可以推算出，ΔP’=2000噸時(shí)，ΔY’=ΔY·ΔP’/ΔP=0.060，壓力機(jī)工作臺板的寬度為1300，其彎曲剛度：Rb=ΔY’/1300=1/21667結(jié)論：技術(shù)協(xié)議要求底座的彎曲剛度為1/20000，ZXSFN-20000底座剛度符合技術(shù)協(xié)議要求。七、重大分歧意見的解決過程和結(jié)果無。八、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議《閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機(jī)》適用于閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機(jī)的研制、生產(chǎn)和使用單位。采用本標(biāo)準(zhǔn)的單位應(yīng)組織相關(guān)的管理、安全、設(shè)計(jì)、研發(fā)、使用、生產(chǎn)、檢驗(yàn)、倉儲保管、銷售等人員進(jìn)行學(xué)習(xí)，使規(guī)范內(nèi)容得到宣貫，并嚴(yán)格執(zhí)行本規(guī)范。使用本規(guī)范的各方，應(yīng)積極推動閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機(jī)技術(shù)升級、使用規(guī)范和檢驗(yàn)方法的提高，使本規(guī)范不斷提升和完善，以利于后續(xù)修訂。九、修改或廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議無十、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)行范圍和數(shù)量的建議本規(guī)范發(fā)行范圍僅限于閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機(jī)的