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| 标准编号 | GB/T 44949-2024 (GB/T44949-2024) | | 中文名称 | 智能热冲压成形生产线 | | 英文名称 | Intelligent hot stamping production line | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J62 | | 国际标准分类 | 25.120.10 | | 字数估计 | 18,124 | | 发布日期 | 2024-11-28 | | 实施日期 | 2024-11-28 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 |
GB/T 44949-2024
Intelligent hot stamping production line
智能热冲压成形生产线
ICS 25.120.10
CCS J 62
中华人民共和国国家标准
2024-11-28发布
2024-11-28实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 ··· Ⅲ
1 范围 ···· 1
2 规范性引用文件 ···· 1
3 术语和定义 ···· 2
4 技术要求 ··· 3
4.1 基本要求 ···· 3
4.2 生产线子系统 ···· 4
4.3 智能控制系统 ···· 6
4.4 生产线参数 ···· 8
4.5 结构和性能 ···· 8
4.6 安全与防护 ···· 9
4.7 铸、锻、焊件 ···· 9
4.8 液压、气动、润滑系统 ···· 9
4.9 电气系统 ···· 9
4.10 装配 ···· 9
4.11 噪声 ···· 10
4.12 外观 ···· 10
5 试验方法 ··· 10
5.1 生产线参数检验 ··· 10
5.2 生产线子系统检验 ··· 10
5.3 生产线联机空运转试验 ··· 11
5.4 负荷试验 ···· 11
5.5 结构和性能检验 ··· 11
5.6 装配检验 ···· 11
5.7 噪声检验 ···· 11
5.8 液压、润滑、气动系统检验 ····· 11
5.9 电气系统检验 ···· 11
5.10 智能控制系统检验 ··· 11
5.11 安全与防护检验 ···· 11
5.12 外观检验 ···· 11
5.13 包装检验 ···· 12
6 检验规则 ··· 12
6.1 检验分类 ···· 12
6.2 出厂检验 ···· 12
6.3 型式检验 ···· 12
7 标志、包装、运输和贮存 ··· 12
7.1 标志 ···· 12
7.2 包装 ···· 13
7.3 运输 ···· 13
7.4 贮存 ···· 13
前言
本文件按照 GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第 1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规
定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国机械工业联合会提出。
本文件由全国锻压机械标准化技术委员会(SAC/TC 220)归口。
本文件起草单位:合肥合锻智能制造股份有限公司、合肥工业大学、广州中设机器人智能装备股份
有限公司、济南昊中自动化有限公司、济南铸锻所检验检测科技有限公司、中山市万达机械自动化科技
有限公司、湖州机床厂有限公司、广东瑞辉智能科技有限公司、烟台怡和汽车科技有限公司、浙江松原
汽车安全系统股份有限公司、浙江易锻精密机械有限公司、深圳市鑫台铭智能装备股份有限公司、赣州
金骊王科技有限公司、珠海聚能精密工业有限公司、广州众山精密科技有限公司、无锡新维特精密机械
有限公司、苏州明远汽车零部件制造有限公司、江苏中捷精工科技股份有限公司 。
本文件主要起草人:严建文、翟华、王磊、林明盛、刘赫、马立强、李贵闪、张海杰、沈中伟、邓素锐、
晏昌荣、丁煦、印志锋、方昆、张西超、陈明生、裘志烘、李东海、李国全、孙波、梅碧舟、郑玉坤、
魏敏宇、吴寿建。
智能热冲压成形生产线
1 范围
本文件规定了智能热冲压成形生产线的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮
存。
本文件适用于以液压机为主机的智能热冲压成形生产线。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用
于本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志
GB/T 3168 数字控制机床 操作指示形象化符号
GB/T 3766 液压传动 系统及其元件的通用规则和安全要求
GB/T 4584 压力机用光电保护装置技术条件
GB/T 5226.1 机械电气安全 机械电气设备 第 1部分:通用技术条件
GB/T 6576 机床润滑系统
GB/T 7932 气动 对系统及其元件的一般规则和安全要求
GB/T 7935 液压元件 通用技术条件
GB/T 12668.1 调速电气传动系统 第 1部分:一般要求 低压直流调速电气传动系统额定值的规定
GB/T 12668.2 调速电气传动系统 第 2部分:一般要求 低压交流变频电气传动系统额定值的规定
GB/T 12668.3 调速电气传动系统 第 3部分 :电磁兼容性要求及其特定的试验方法
GB/T 13306 标牌
GB/T 15969.2 可编程序控制器 第 2部分:设备要求和测试
GB 17120 锻压机械 安全技术条件
GB/T 17799.2 电磁兼容 通用标准 第 2部分:工业环境中的抗扰度标准
GB/T 19660 工业自动化系统与集成 机床数值控制 坐标系和运动命名
GB/T 23281 锻压机械噪声声压级测量方法
GB/T 26220 工业自动化系统与集成 机床数值控制 数控系统通用技术条件
GB/T 36484 锻压机械 术语
GB/T 36961 超高强钢热冲压工艺 通用技术
GB/T 38869 基于 OPC UA的数字化车间互联网络架构
GB/T 40216 智能仪器仪表的数据描述 属性数据库通用要求
GB/T 50272 锻压设备安装工程施工及验收规范
JB/T 1829 锻压机械 通用技术条件
JB/T 3240 锻压机械 操作指示形象化符号
JB/T 8356 机床包装 技术条件
JB/T 9954 锻压机械液压系统 清洁度
JB/T 13906.1 热冲压高速液压机 第 1部分:型式与基本参数
JB/T 13906.2 热冲压高速液压机 第 2部分:技术条件
JB/T 13906.3 热冲压高速液压机 第 3部分:精度
JB/T 14010 冲模 热冲压模 技术条件
3 术语和定义
GB/T 36484界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
热冲压成形生产线 hot stamping production line
用于将热成形钢板通过拆垛送料-加热-模具内成形-模具内淬火-出料等工序,成形生产高强钢
板结构件的生产线。
注:热冲压成形生产线分为直接热冲压成形生产线和间接热冲压成形生产线两类,主要由板料拆垛及送料系统、加
热炉、上料系统、下料系统、热冲压高速液压机、传输系统、热冲压模具系统、控制系统等单元组成。
3.1.1
直接热冲压成形生产线 direct hot stamping production line
将热成形钢板在加热炉中加热到奥氏体温度以上,通过传送装置快速送入成形模具内,板料在模具
内精密冲压成形并保压,同时实施淬火工艺,板料微观组织奥氏体转变为马氏体,获得成形结构件的热
冲压成形生产线。
3.1.2
间接热冲压成形生产线 indirect hot stamping production line
将常温下已完成成形、切边和打孔等工序的热成形钢板,加热到奥氏体温度以上,输送到成形模具
内完成保形淬火工艺,获得成形结构件的热冲压成形生产线。
3.2
集成热冲压成形工艺、信息采集和处理、人工智能、先进装备等技术,形成具有感知、分析、运
算、决策、执行及维护等自组织、自适应功能的热冲压成形生产线。
3.3
板料拆垛及送料系统 sheet unstacking and conveying system
用于把多层钢板垛料进行分离并送入加热炉的自动化系统。
3.4
加热炉 heating furnace
用于把热成形钢板或预成形坯料加热,使其组织达到奥氏体状态的加热装置。
3.5
上料系统 Feeding system
把加热后的热成形钢板或预成形坯料送入液压机模具内的自动化系统。
注:包含机器人上料系统或机械手上料系统。
3.6
下料系统 discharge system
将热成形好的工件从模具内取出并送到传输系统的自动化系统。
注:一般包含机器人下料系统或机械手下料系统。
3.7
热冲压高速液压机 hot stamping high speed hydraulic press
智能热冲压成形生产线的关键设备,配置了模具辅助系统和模具冷却系统,具有高速运行、高精度
保压性能的液压机。
3.8
出料及装框系统 convey and input box system
将热成形后的工件输送出生产线并装入工件收集框的系统。
注:一般采用基于视觉识别引导的机器人装框系统或满足精度要求的定位系统和机器人装框系统。
3.9
热冲压模具系统 hot stamping mold system
将加热的坯料精密成形,并实现快速冷却淬火等功能的模具系统。
3.10
在线检测系统 online detection system
具有在线检测坯料和工件的温度、形状尺寸等参数,并能完成合格品评判等功能的系统。
3.11
智能控制系统 intelligent control system
按热冲压成形工艺完成预定功能和任务,实现生产线智能运行的系统。
注:包括生产线总控系统、远程运维系统、数据库、网络结构系统、监控中心和主站等单元。
3.11.1
生产线总控系统 production line control system
将板料拆垛系统、加热炉、上料系统、热冲压高速液压机、下料系统、出料及装框系统、热冲压模
具系统、在线检测系统等单元进行联机,通过专用控制单元实现生产线智能有序、协调、安全、高效生
产的专用系统。
3.11.2
远程运维系统 remote operation and maintenance system
由生产线现场监测装置、数据传输装置、远程监控中心等组成,具有远程设备状态监测、生产线产
量监测、工作异常报警、统计、显示、打印、存储、查询、远程维护和软件升级等功能的系统。
3.11.3
数据库 database
具有实时记录查询模具工艺、坯料温度、保压力、保压时间、成形力、模具冷却水流量和温度等生
产线工艺参数,并能实时存储不同种类结构件成形质量、成形设备相关参数等功能的库。
3.11.4
网络架构系统 network architecture
具有将生产线控制单元处理的数据传输到主站,实现专用数据信息互联传输的功能的系统。
3.11.5
监控中心 monitor center
具有接收生产线监测装置等上传的产量信息和设备参数信息,以及工件在线温度监控、产量统计分
析、超产、故障报警、生产线安全监测、显示、打印、存储、查询等功能的中心。
3.11.6
主站 master station
通过接收产量信息、生产线设备工况信息、图像信息、监控中心或编程终端等生产线关键信息,依
据一定控制决策智能算法,可实现向监控中心传送产量、系统工作异常等决策信息的功能的站点。
4 技术要求
4.1 基本要求
4.1.1 智能热冲压成形生产线(以下简称生产线)的图样和技术文件应符合本文件的要求,并应按规定
程序经批准后方能投入生产。
4.1.2 生产线设计应布局合理、性能可靠、操作安全方便、便于维修,并应符合人类工效学的要求。各
子系统配置应满足生产工艺要求,其性能参数与生产线匹配应合理。
4.1.3 技术文件中应写明生产线需要的模具接口、特殊附件、工装及辅具等的规格和数量。
4.1.4 技术文件应包含加工坯料的材料、尺寸等参数,除生产线总使用说明书外,每个子部件或系统应
有单独的使用说明书和技术文件。
4.1.5 生产线应在环境温度为 0 ℃~40 ℃,相对湿度在最高温度 40 ℃时不超过 50%,海拔高度在 1 000 m
以下,并且无强磁场、电场干扰和交流电网电压波动范围在额定电压±10%及频率 50 Hz±1 Hz的条件
下正常工作。超出以上范围时,供需双方协商确定。
4.1.6 生产线的随机技术文件应符合 JB/T 1829的规定。
4.1.7 生产线制造企业应保证用于生产线的外购件(如电机、液压泵等)质量,外购件在交付验收时应
与生产线同时进行空运转试验。
4.1.8 生产线的安装应符合 GB/T 50272和设计文件的规定。
4.2 生产线子系统
4.2.1 板料拆垛及送料系统
板料拆垛及送料系统应采用机器人或桁架式机械手实现,并应符合以下要求:
至少配置2台拆垛台车,满足连续生产;a)
有磁力分张装置;b)
有叠料检测装置,具有叠料收集功能;c)
当配有激光打码装置时,生产线总控系统能控制激光打码装置运行。d)
4.2.2 加热炉
4.2.2.1 根据生产线场地和加工需要,加热炉应选择辊底式加热炉或箱式加热炉。
4.2.2.2 辊底式加热炉应符合以下要求:
配备露点检测装置、氧含量检测装置和智能控制装置;a)
配备炉温检测控制装置,炉温控制精度为±10 ℃;b)
具有良好的保温功能,炉壁外表面温度不高于环境温度+40 ℃;c)
具有分区加热功能;d)
控制进料口或出料口运行速度,出料速度不小于2 m/s;e)
出料端具有板料对中装置,对中重复定位精度为±1 mm。f)
4.2.2.3 箱式加热炉应符合以下要求:
配备露点检测装置、氧含量检测装置和智能控制装置;a)
配备炉温检测控制装置,炉温控制精度为±10 ℃;b)
具有良好的保温功能,炉壁外表面温度不高于环境温度+40 ℃;c)
配有专用装取料系统,工件进出加热腔时,炉门开启时间不大于2 s;d)
每一加热腔独立温度控制;e)
每一层加热腔具备温度分区控制功能。f)
4.2.3 上料系统
4.2.3.1 上料系统应采用机器人或机械手,上料系统与下料系统应具有联动功能。
4.2.3.2 采用机械手上料时应符合以下要求:
不少于3轴直线驱动控制;a)
自开始抓料-送入模具-退出压机工作区总占用时间不大于4 s;b)
定位精度为±0.5 mm;c)
采取隔热措施;d)
具有坯料温度检测装置、温度异常报警功能。e)
4.2.3.3 采用机器人上料时应符合以下要求:
不少于6轴驱动控制;a)
自开始抓料-送入模具-退出压机工作区总占用时间不大于5 s;b)
定位精度为±0.5 mm;c)
采取隔热措施;d)
具有坯料温度检测装置、温度异常报警功能。e)
4.2.4 热成形高速液压机
4.2.4.1 热冲压高速液压机的各子系统、零部件的制造应符合 JB/T 13906.2的要求。
4.2.4.2 高速液压机精度应符合 JB/T 13906.3的要求。
4.2.4.3 热成形高速液压机基本参数应符合 JB/T 13906.1和下列要求:
空载运行下滑块快降最大速度不小于1 000 mm/s;a)
空载运行下滑块合模最大速度不小于300 mm/s;b)
空载运行下滑块最大回程速度不小于800 mm/s;c)
压力控制精度为公称压力的±1%;d)
保压时压力波动精度为公称压力的±1%;e)
高速液压机工作台及滑块应不低于1/6 000;f)
配备模具冷却水系统及水流量和温度检测装置;g)
配备模具油路控制系统、气路控制系统;h)
配备模具油路、水路和气路自动接口;i)
配备自动模具夹紧系统,能实现一键换模功能;j)
在80%额定压力、工作行程为100 mm、总行程900 mm、无保压条件下,高速液压机单次空运
行时间不大于5 s。
k)
4.2.5 模具系统
模具系统应符合以下要求:
配备有冷却通道及接口,实现胚料的快速冷却;a)
配备有温度检测装置;b)
配备有模具号识别系统;c)
配备有料检测装置;d)
对于大型工件及一模多件时,有保证胚料受压均匀的措施,如采用氮气弹簧等。e)
4.2.6 下料系统
4.2.6.1 下料系统应采用机器人或机械手,下料系统与上料系统应具有联动功能。
4.2.6.2 机械手下料时应符合以下要求:
不少于3轴直线驱动控制;a)
自开始进入高速液压机-取件-退出高速液压机工作区总占用时间不大于4 s;b)
定位精度不大于±0.5 mm;c)
采取隔热措施;d)
具有工件温度检测装置、温度异常报警功能。e)
4.2.6.3 机器人下料时应符合以下要求:
不少于6轴驱动控制;a)
自开始进入高速液压机-取件-退出高速液压机工作区总占用时间不大于5 s;b)
定位精度为±0.5 mm;c)
采取隔热措施;d)
具有工件温度检测装置、温度异常报警功能。e)
4.2.7 出料及装框系统
出料及装框系统应采用链板式输送机传输,采用基于视觉识别引导的机器人,或采用高精度定位框
和机器人进行装框,出料及装框系统应符合以下要求:
采取耐热措施,能连续传输不低于400 ℃的工件;a)
具有散热措施;b)
具有良好的照明配套装置;c)
装框机器人不少于6轴驱动控制;d)
装框机器人定位精度为±0.5 mm。e)
4.2.8 在线检测系统
在线检测系统应符合以下要求:
采取耐热措施,能连续检测不低于200 ℃的工件;a)
采取防振动措施;b)
检测工件的缩颈、开裂等缺陷;c)
检测工件的形状尺寸;d)
具有工件的质量评判功能。e)
4.3 智能控制系统
4.3.1 通则
智能控制系统应对生产线中的板料拆垛及送料系统、加热炉、上料系统、下料系统、热冲压高速液
压机、传输系统、热冲压模具系统、在线检测系统等单元进行连线运动控制,具有感知、分析、运算、
决策、执行及维护等自组织、自适应等功能。智能控制系统应符合以下要求。
符合GB/T 26220的要求。a)
智能控制系统的操作指示形象化符号符合GB/T 3168和JB/T 3240的规定。b)
各系统单元数控系统具有断电记忆功能。c)
各系统单元数控系统具有故障自诊断功能。d)
各系统单元间数据连接接口要一致。e)
智能控制系统各位移坐标显示与实际位移的误差应符合技术文件的规定。其显示方法直观,便
于操作者观察。
f)
智能控制系统长度位移显示精度不低于与其相关的工作精度数值量级。g)
智能控制系统的最小设定量能满足对工件工作精度修正的需要。h)
对有自动编程功能的生产线单机,编程方法简便易行。i)
4.3.2 生产线总控系统
生产线总控系统应符合 GB/T 26220的规定和下列要求:
控制系统坐标轴和运动方向符合GB/T 19660的规定;a)
具有自动操作、手动操作、程序输入和编辑、自诊断、报警显示、机床回零点、手动数据输
入、单步进给等基本功能;
b)
控制系统的环境符合GB/T 5226.1、GB/T 12668.1、GB/T 12668.2和GB/T 15969.2的规定;c)
控制系的抗扰度符合GB/T 17799.2和GB/T 12668.3的要求。d)
4.3.3 远程运维系统
远程运维系统应符合以下要求:
能24 h连续运行;a)
远程传输数据包括生产线运行中的高速液压机实时位置、压力、速度等信息;b)
远程传输数据包括加热炉温度、速度、保护气氛压力、流量等信息;c)
远程传输数据包括上下料机械手或机器人位置、速度、工作异常等信息;d)
传输数据包括生产线运行节拍、实时生产节拍、单班产量、总产量等信息;e)
系统工作稳定、安全可靠;f)
系统能提供生产线维护信息指导。g)
4.3.4 数据库
数据库设计运维应符合 GB/T 40216规定,并应符合以下要求:
具有存储不少于999套热成形加工工件模具工艺参数的能力;a)
包含模具号、液压机位置、成形压力、保压时间、行程、速度等设备参数;b)
包含炉温、速度、保护气氛种类、保护气氛压力、流量等加热炉参数;c)
包含端拾器号、轨迹、位置、速度、加速度等上下料机械手或机器人的参数;d)
有严格的安全措施,确保系统安全、正常运行。e)
4.3.5 网络架构系统
4.3.5.1 生产线的网络架构系统应符合 GB/T 38869规定。
4.3.......
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