【作 者】 王慶陽;高夢迪;李磊;劉從虎

　　在我國，制造業(yè)對國民經(jīng)濟的發(fā)展有重要的作用，制造業(yè)所帶來的工業(yè)增加值約占我國GDP(國內(nèi)生產(chǎn)總值)的30%[1]。近年來，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，由此帶來制造業(yè)的高能耗問題。2015年，制造業(yè)的能源消耗占全國一次能耗的57%左右，如圖1所示[2]。制造業(yè)的電能消耗占工業(yè)電能消耗的90%以上[3]。而且當(dāng)前節(jié)能減排已經(jīng)引起了各行業(yè)的廣泛關(guān)注，尤其是在制造業(yè)中。

　　沖壓成形加工是制造業(yè)的重要生產(chǎn)加工方法，是金屬成形加工的重要工藝過程。在我國，每年大量的板材被用于沖壓加工，消耗量約占制造業(yè)總耗鋼的60%~70%[4]。在金屬沖壓成形過程中僅通過壓力加工改變板料的形狀，而材料消耗保持不變，因此，相較于傳統(tǒng)切削加工工藝，沖壓成形工藝具有材料消耗少、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點。口前，沖壓成形已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于汽車和航空工業(yè)，在汽車制造過程中，沖壓件所占比例達75 %;在飛機制造業(yè)中，其比例超過50%以上5-6。然而，在沖壓成形過程中，成形力需求大，例如，在汽車車門覆蓋件的沖壓成形過程中，成形力高達9000 kN，但成形裝備能效低，只有7%左右，由此造成成形裝備的高能耗問題[7]。除此之外，沖壓生產(chǎn)線長、沖壓工序多、裝備控制使用不合理，都會產(chǎn)生大量能耗。因此，對沖壓成形過程的能耗分析，與如何降低沖壓成形過程的能耗引起了學(xué)者的關(guān)注。

　　通過上述分析可知，口前，對于沖壓成形過程節(jié)能方法的研究，主要是通過沖壓工藝優(yōu)化以減少其能量消耗。而沖壓成形過程的總能耗不僅由沖壓工藝參數(shù)的選取決定，與沖壓成形裝備的使用和控制也密切相關(guān)。僅通過工藝參數(shù)優(yōu)化或裝備系統(tǒng)節(jié)能控制，無法有效地實現(xiàn)沖壓過程的節(jié)能優(yōu)化。因此，本文所提出的沖壓成形節(jié)能優(yōu)化方法，綜合考慮了成形工藝與裝備對沖壓成形過程能量消耗的影響，既包括沖壓成形工藝節(jié)能優(yōu)化方法，又考慮沖壓成形裝備的節(jié)能控制方法。

　　以下是正文：