中國鍛壓協(xié)會團體標準編制說明項目名稱：閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機主要起草單位：江蘇興鍛智能裝備科技有限公司2024年10月任務來源本項目名稱為《閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機》，標準計劃號為：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”）、揚州鍛壓機床有限公司、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、山東博源精密機械有限公司、深圳市長盈精密技術股份有限公司和三佳機械（上海）有限公司、寧波固安力機械科技有限公司。二、工作的簡要過程本標準由江蘇興鍛智能裝備科技有限公司負責起草和編寫，并征求了揚州鍛壓機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的研究和生產(chǎn)單位，在本標準的編制過程中，邀請了同樣是閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機的研究和生產(chǎn)單位——揚州鍛壓機床有限公司、5家用戶和1家模具設計制造單位、1家伺服壓力機企業(yè)共同參與。具體工作節(jié)點及工作內容如下：1、立項階段2022-9-20至2022-10-31經(jīng)過牽頭單位的充分預研，向鍛壓協(xié)會提出立項申請，并提交《雙極板成形伺服多連桿壓力機》項目建議書，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、山東博源精密機械有限公司、深圳市長盈精密技術股份有限公司和三佳機械（上海）有限公司等用戶進行充分溝通，就壓力機的各種參數(shù)達成一致意見。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準。3）2023-10-16至2024-10-15參與單位對標準進行審閱、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》（征求意見稿）及標準編制說明征求意見稿。標準將于2024年12月3日-2025年1月5日向社會廣泛征求意見。4、技術審查階段5、報批階段6、發(fā)布階段三、與現(xiàn)行的法律、法規(guī)及國家標準、國家軍用標準、行業(yè)標準的關系雙極板屬于氫能源電池核心零件，氫能源是國家鼓勵并重點扶持的產(chǎn)業(yè)，符合現(xiàn)行的法律法規(guī)。該標準屬于重新制定，與國家標準和行業(yè)標準沒有沖突。該標準與國家軍用標準無關。該標準與國際標準無關。四、采用國內外標準的情況目前，本標準的編制，規(guī)范性引用了10個國家標準、5個行業(yè)標準和1個團體標準，未采用國外標準，具體引用的國內現(xiàn)行標準如下所示：GB150.1壓力容器第1部分：通用要求GB/T191包裝儲運圖示標志GB/T1804一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差GB5226.1機械電氣安全機械電器設備第1部分：通用技術條件GB/T6576機床潤滑系統(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鍛壓機械精度檢驗通則GB/T13306標牌GB/T23281鍛壓機械噪聲聲壓級測量方法GB27607機械壓力機安全技術要求JB/T1829鍛壓機械通用技術條件JB/T3240鍛壓機械操作指示形象化符號JB/T8356機床包裝技術條件JB/T13427.1閉式伺服壓力機第1部分：技術條件JB/T13895閉式多連桿冷溫擠壓壓力機T/CCMI33-2024電動螺旋壓力機五、標準的編寫依據(jù)本標準的編寫是基于牽頭起草單位與國內雙極板生產(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個國家標準、5個行業(yè)標準和1個團體標準對壓力機的相關通用要求。下面對每一項技術參數(shù)的編寫依據(jù)及技術先進性做出說明。應用領域該標準應用于氫能源（包括氫燃料電池和制氫用雙極板成形）領域，該領域是國家重點發(fā)展和扶持的領域。型式把國內外閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機的主要生產(chǎn)廠家的主傳動結構都涵蓋進來了，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常見的工作機構型式基本參數(shù)本標準的參數(shù)詳見表1。表1壓力機基本參數(shù)公稱力Pg（kN）公稱力行程SP（≥）mm伺服電機扭矩（≥）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壓力機的基本參數(shù)（伺服電機扭矩除外）和16000kN壓力機的基本參數(shù)（公稱力行程和伺服電機扭矩除外）來自于壓力機生產(chǎn)頭部企業(yè)與壓力機應用頭部企業(yè)經(jīng)過協(xié)商并經(jīng)過大批量生產(chǎn)檢驗后的數(shù)據(jù)（圖2和3分別是6500kN壓力機的制造指令書和在用戶現(xiàn)場的情況，圖4～6分別是16000kN壓力機的技術協(xié)議、在用戶現(xiàn)場的情況和生產(chǎn)情況）；20000kN和8000kN壓力機的基本參數(shù)（伺服電機扭矩除外）來自于壓力機生產(chǎn)頭部企業(yè)與壓力機應用頭部企業(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壓力機的技術協(xié)議、在用戶現(xiàn)場安裝的情況和試模的情況，圖11是8000kN壓力機的樣機）；10000kN壓力機的基本參數(shù)（除伺服電機扭矩外）來自于壓力機生產(chǎn)頭部企業(yè)與壓力機應用頭部企業(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)檢驗后的數(shù)據(jù)；12500kN壓力機的基本參數(shù)只是經(jīng)過壓力機應用企業(yè)認可（尚未有采購意向）的數(shù)據(jù)，但是符合系列化的要求。本標準的公稱力行程和伺服電機扭矩的數(shù)據(jù)比實際案例有所降低，但是數(shù)據(jù)符合理論計算并且通過伺服電機的電流變化印證了本標準的參數(shù)能滿足用戶需求。圖26500kN壓力機的制造指令書圖36500kN壓力機在用戶現(xiàn)場的情況圖416000kN壓力機的技術協(xié)議圖516000kN壓力機在用戶現(xiàn)場的情況圖616000kN壓力機生產(chǎn)的情況圖720000kN壓力機的技術協(xié)議（封面） 圖820000kN壓力機的技術協(xié)議圖920000kN壓力機在用戶現(xiàn)場安裝的情況圖1020000kN壓力機試模的情況圖118000kN壓力機的樣機技術要求關于剛度：實踐表明，壓力機底座的彎曲剛度對雙極板成形精度影響明顯，國外著名壓力機廠商的要求為≥1/20000（其他應用領域的壓力機，包括伺服壓力機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。本標準也要求≥1/20000，并且本標準規(guī)定了底座彎曲剛度的檢測方法（附錄A）。關于噪聲：本標準的要求（詳見表2）均遠高于國內同類標準（詳見表3，來源于JB/T13427.1-2018閉式伺服壓力機第1部分：技術條件），原因是隨著伺服電機和制造水平的提高，噪聲有明顯下降。比如，針對6500kN壓力機和20000kN壓力機，其他標準規(guī)定的噪聲值均為83dB，本標準的規(guī)定分別70dB和75dB，而興鍛生產(chǎn)的20000kN壓力機的噪聲實測值為69.7dB。表2壓力機的噪聲A計權聲壓級（本標準）壓力機公稱壓力kN噪聲dB（A）≤1000070>10000～2000075>20000～3000080表3閉式伺服壓力機噪聲限值（JB/T13427.1-2018）公稱力（kN）噪聲LPA（dB）≤250080>2500～630082>630083關于裝模高度的調節(jié)精度：一般壓力機的調節(jié)精度為0.1mm～1mm，為適應雙極板流道深度成形的高精度要求（±0.01～0.015），本標準規(guī)定采用伺服電機，調整精度達到≤±0.01mm。提高了一個到兩個數(shù)量級。其他技術要求符合伺服壓力機的通用要求。精度：工作臺上平面和滑塊下平面的平面度：《JB/T13427.2-2018閉式伺服壓力機第2部分：精度》規(guī)定的允差為：而本標準規(guī)定為：本標準的平面度精度有明顯的提高。以16000kN壓力機為例（左右方向的尺寸以1300計算），按本標準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，本標準允差降低了20%，可以更好的滿足雙極板高精度成形的需要。滑塊下平面與工作臺上平面的平行度：《JB/T13427.2-2018閉式伺服壓力機第2部分：精度》規(guī)定的允差為：而本標準規(guī)定為：本標準的平行度精度有明顯的提高。仍然以16000kN壓力機為例（左右方向的尺寸以1300計算），按本標準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，本標準允差降低了18%，可以更好的滿足雙極板高精度成形的需要。滑塊行程對工作臺上平面的垂直度：《JB/T13427.2-2018閉式伺服壓力機第2部分：精度》規(guī)定的允差為：而本標準規(guī)定為：本標準的垂直度精度有大幅的提高。仍然以16000kN壓力機為例（行程為230），按本標準的垂直度允差為0.035，而按JB/T13427.2-2018的規(guī)定，其垂直度允差為0.096，本標準允差降低了64%，主要是滿足在國內的外資企業(yè)對雙極板成形壓力機的需求。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均采用本方法進行仿真、計算和檢測，得到了用戶的認可，試模和大批量生產(chǎn)均驗證了該方法是可行的。六、主要試驗或驗證分析報告的說明壓力機的彎曲剛度對雙極板的成形精度影響非常大，興鍛在剛度計算、檢測方法和驗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)是底座彎曲剛度計算的原始數(shù)據(jù)。表4底座彎曲剛度計算的原始數(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剛度計算曲線根據(jù)表5的數(shù)據(jù)表，繪制圖13的剛度計算曲線，實測數(shù)據(jù)點用實心圓圈表示，由于前兩個數(shù)據(jù)點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。擬合后，所有實測點離擬合直線的偏差最小，可信度較高。曲線擬合的目的：①彌補各個傳動副間隙的影響。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。底座彎曲剛度計算：從上圖的直線上任意選擇兩個點，為計算方便，選擇噸位為整數(shù)值的點，即噸位分別為2000噸和1000噸的點，其對應的變形值分別為0.044和0.014，上述數(shù)據(jù)的物理含義為：壓力機承受的力從1000噸升至2000噸時，底座的彎曲變形從0.014升至0.044，即ΔP=1000噸時，壓力變化導致的變形量的變化ΔY=0.044-0.014=0.030。由此可以推算出，ΔP’=2000噸時，ΔY’=ΔY·ΔP’/ΔP=0.060，壓力機工作臺板的寬度為1300，其彎曲剛度：Rb=ΔY’/1300=1/21667結論：技術協(xié)議要求底座的彎曲剛度為1/20000，ZXSFN-20000底座剛度符合技術協(xié)議要求。七、重大分歧意見的解決過程和結果無。八、實施標準的要求和措施建議《閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機》適用于閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機的研制、生產(chǎn)和使用單位。采用本標準的單位應組織相關的管理、安全、設計、研發(fā)、使用、生產(chǎn)、檢驗、倉儲保管、銷售等人員進行學習，使規(guī)范內容得到宣貫，并嚴格執(zhí)行本規(guī)范。使用本規(guī)范的各方，應積極推動閉式雙極板成形伺服多連桿壓力機技術升級、使用規(guī)范和檢驗方法的提高，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)行有關標準的建議無十、標準發(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的