国内首台5 000t热模锻数控液压机通过鉴定

由徐州压力机械有限公司开发研制的５０００t热模锻数控液压机于１月２１日通过省级鉴定。鉴定委员会一致认为该机设计先进，制造精良，填补了国内空白，整机水平达到了国内领先、国际先进水平。该机为目前国产最大的一台数控热模锻液压机。在设计上采用了许多先进技术，如预应力组合框架、“外八字”导向、台车式可移动工作台、二通插装阀、闭环比例控制、PLC控制器、光电编码器、电机软驱动、触摸屏设置与显示等。其压力、速度等主参数可设定及显示，液压控制系统具有较大的抗偏载功能，滑块可实现两点调平，调平精度在v＝２～２０mm／s…     

锻态镍钛合金的热变形行为

采用Gleeble-3800热压缩模拟实验机,对锻态镍钛合金进行等温热压缩实验,研究其热变形行为,实验条件为应变速率0.01～10.00 s~((-1)),变形温度650～1050℃。实验得出了镍钛合金在热压缩过程中的应力-应变曲线,分析了应变对材料变形常数的影响,并根据实验数据建立了锻态镍钛合金热变形过程中流动应力与变形温度、应变速率和应变量的本构关系,从而确定了锻态镍钛合金在热压缩变形时的热变形激活能Q和结构因子A。并利用热加工图,确定了锻态镍钛合金在成形过程中的安全加工温度。通过实验表明:锻态镍钛合金的热变形激活能Q为222. 540 kJ·mol~(-1),锻态镍钛合金较佳的热变形温度范围为850～920℃,应变速率低于1.00 s~(-1)。     

80MN锻造液压机液压控制系统的研制

研制了具有等温锻功能的80 MN锻造液压机液压控制系统.针对能量损耗低和控制精度高的要求,采用了西门子S7-400 PLC与Trio控制器相结合的控制方案,PLC实现液压泵的控制、电液伺服阀的切换、工作台控制、加热与冷却系统控制、润滑系统控制及安全监测;Trio完成速度控制与平度控制的任务,获得了预期的控制结果.     

液压滚切剪在不同剪切速度下剪切过程数值模拟与实验研究

运用DEFORM-3D软件,模拟了液压滚切剪上剪刃的剪切速度分别为50mm·s~(-1)、75mm·s~(-1)、100mm·s~(-1)、125mm·s~(-1)、150mm·s~(-1)、175mm·s~(-1)情况下的剪切过程,分析了剪切速度对剪切后的钢板断面质量、剪切力及剪切后钢板应力分布的影响,并通过现场实验设定不同的剪切速度对钢板进行剪切,模拟和实验的结果一致,表明当剪切速度在50mm·s~(-1)~100mm·s~(-1)时剪切后的钢板断面质量随剪切速度的增加而越来越好,等效应力的分布情况从比较不规则分散的状态变为均匀集中的状态,当剪切速度在125mm·s~(-1)~175mm·s~(-1)时剪切质量随剪切速度的增加而越来越差,等效应力的分布开始变得不均匀,此外,随着剪切速度的增加剪切钢板所需的剪切力随之增加,其主要原因是剪切速度与钢板的变形抗力成正比,但其增加的幅度不是很大。若仅从剪切速度角度考虑,在其他条件不变的前提下最佳剪切速度为100mm·s~(-1)。     

放电等离子烧结TC4钛合金热塑性变形行为与热加工图研究

以采用放电等离子烧结技术制备的Φ8 mm×12 mm TC4钛合金粉末预锻体为研究对象,采用Gleeble-1500D热模拟试验机在850～1050℃、0. 001～5 s~(-1)条件下进行热塑性变形行为研究。结果表明,相较于温度的变化,应变速率改变对TC4钛合金的热变形产生较大影响。在高温条件下(T> 1000℃),放电等离子烧结后的TC4钛合金粉末对应变速率的变化更为敏感;在加工过程中应避免高应变速率(■≥0. 22 s~(-1))下的变形。在高温条件下(T> 970℃),应变速率应低于0. 007 s~(-1),以避免流动不稳定的发生。放电等离子烧结TC4钛合金粉末热加工的最佳参数范围为930～1020℃、■<0. 007 s~(-1)。     

热处理Cu-Nb纳米复合线的结构和织构演变

采用Gleeble-3800型热模拟试验机对熔铸态和锻态TiBw/TA15复合材料进行高温压缩变形试验,研究不同状态TiBw/TA15复合材料在变形量70%、变形温度900～1150℃、应变速率0.01～10 s~(-1)条件下的热变形行为,建立热加工图,并分析该复合材料在热变形过程中的组织性能演变规律。结果表明,熔铸态TiBw/TA15复合材料的热加工工艺窗口为温度900～1150℃,应变速率2.72～10 s~(-1);温度1000～1100℃,应变速率0.01～0.03 s~(-1);温度1075～1130℃,应变速率0.01～0.13 s~(-1)。锻态TiBw/TA15复合材料的热加工工艺窗口为温度900～975℃,应变速率0.37～10 s~(-1);温度960～1025℃,应变速率0.01～0.37 s~(-1);温度1025～1150℃,应变速率0.01～10 s~(-1)。通过对比发现,锻态TiBw/TA15复合材料的热加工工艺窗口宽,热变形加工性能优于熔铸态。     

八连杆压力机传动机构的优化设计

在ADAMS中建立传动机构的铰接点,连接各点建立八连杆机构的虚拟样机模型。参数化各铰接点的横纵坐标作为设计变量,比较各设计变量对工作行程内滑块速度标准差的影响,选择敏感度较大的设计变量作为优化变量。基于曲柄存在条件建立约束关系,以工作行程内滑块速度标准差的最小值作为优化目标。采用广义简约梯度法,引入松弛变量将不等式约束转化成等式约束,用非基变量表示基变量,将目标函数改写成关于非基变量的表达式,进行迭代计算得到优化结果。适当调整优化后设计变量的值,得到最终的结果。与优化前机构对比,工作行程内,最大速度由590 mm·s~(-1)降至425 mm·s~(-1),速度标准偏差由175 mm·s~(-1)降至120 mm·s~(-1)。     

基于中值滤波算法的等温锻造液压机调速设计

等温锻造液压机工作速度范围要求为0.002mm/s~0.5mm/s,如果用于速度闭环控制的滑块实际工作速度,出现误差或受到外部干扰时,会对等温锻造速度闭环控制造成影响,导致等温锻造控制速度精度和稳定较差。本文给出了利用中值滤波算法对外部干扰信号滤波,实现了对等温锻造液压机超低速的调速控制。并在工控机上通过WinCC组态软件采集、记录速度压制曲线,该控制系统满足了用户的特定需求。     

冲压速度对双相钢B340/590DP拉深成形性能的影响

运用数值模拟和拉深实验研究了不同冲压速度对双相钢B340/590DP板材拉深极限系数的影响。数值模拟显示,随着冲压速度由10 mm·s~(-1)增加到60 mm·s~(-1),0.8 mm厚的板料减薄率由11.473%增大到16.638%。相同工艺参数的伺服压力机对板料进行拉深实验的结果表明,冲压速度大于60 mm·s~(-1)时,易在成形中出现拉裂现象,数值模拟有限元模型得到的成形极限性能与实际拉深实验数据有较好的一致性。对滑块的运动速度轨迹进行控制的拉深成形模式下,拉深深度超过10 mm时再调高冲压速度,可以减少拉裂、起皱等缺陷。在伺服压力机的使用中合理地设置初始和后续成形速度,能提高拉深成形的极限速度,从而提高加工成形效率。     

250mm伺服驱动辊锻机锻辊有限元静力学分析

通过分析伺服驱动辊锻机的工作原理和结构特点,用建模软件搭建三维模型,采用整体施加载荷、各零件单独分析的静力学分析方法,利用仿真软件模拟250 mm伺服驱动辊锻机整体模型在四道次辊锻受到最大辊锻力250 k N时、锻辊在高度方向的变形及受到的应力情况。结果显示:在锻辊四道次变形中,第2道次为最大变形道次,上下锻辊变形之和为0.60991 mm,计算出其刚度为409 k N·mm~(-1),而辊锻机的许用刚度Ch为350~500 k N·mm~(-1),符合刚度标准;在锻辊四道次应力值强度分析中,第4道次Von-Mises应力值最大,有效值达到63.267 MPa,小于辊锻机的许用应力326.8 MPa,完全满足应力值强度的要求,由结果可知,250 mm伺服驱动辊锻机锻辊的刚度强度完全满足要求。     

等温锻造温度对2A70铝合金组织性能的影响

在6300kN四柱油压机上对2A70铝合金试样在变形温度350～480℃、应变速率0.001s~(-1)的条件下进行等温压缩试验,然后对其进行标准同溶时效处理,并进行室温拉伸性能测试和显微组织观测.实验研究结果表明,在430～450℃变形温度范围内,等温锻件的显微组织为完全再结晶组织,晶粒细小且沿变形方向分布;在430℃纵向抗拉强度和屈服强度分别达到最大值(410MPa和292.5MPa),在450℃横向抗拉强度和屈服强度分别达到最大值(400MPa和270MPa),而伸长率均远超过技术条件要求.综合考虑显微组织、强度和塑性等因素,选取450℃为该合金的较佳等温锻造温度.     

免疫PID算法在10-2000型等温锻造液压机中的应用研究

针对某型号等温锻造液压机滑块速度的控制要求,提出基于免疫控制的PID算法,设计出免疫PID控制器并应用于等温锻造机的滑块速度控制中,仿真结果和系统实际运行效果表明:免疫PID控制性能要优于传统PID控制,具有较高的控制精度和较强的鲁棒性,且满足等温锻造液压机滑块速度的控制要求。该技术已成功应用于大型数控薄板冲压液压机的控制系统中。     

矫平剪板机组控制系统设计

设计一套矫平剪板机组控制系统,矫平剪板机组中的控制对象主要有直流矫平电机、多个交流异步电机、液压缸和液压马达。该控制系统采用无锡汇联的S2N-24MR型号PLC作为控制器,实现对各个控制对象快速准确的控制;采用威纶的TK6100iV5型号触摸屏作为人机界面,实现参数的设定和显示;采用欧陆590作为调速器,实现对直流矫平电机的启停和速度控制。该控制系统具有自动、手动和点动3种工作模式,可以满足不同工况的需求;在一个工作周期内采用高速运行和低速运行相结合的方式,有效地保证了矫平剪板的精度,定长剪板精度达到1 mm/1 000 mm。该控制系统已经应用于实际生产,取得了良好的控制效果,满足了预期的设计要求。     

损伤容限型钛合金的等温锻造温度研究

研究了TC21钛合金在5.5×10-4s-1恒应变速率、40%变形程度条件下,等温锻造温度变化对锻件组织和性能的影响。结果表明:TC21钛合金显微组织对温度变化敏感,在两相区锻造时,显微组织由初生α相和β转变组织组成,并且随着变形温度的提高,初生等轴α相的含量逐渐减少,晶粒尺寸增大;在相变点温度锻造时得到网篮组织;在相变点以上温度锻造时得到片状组织。室温拉伸强度和断裂韧性随锻造温度的升高呈现增加趋势,室温拉伸塑性明显降低。在965℃等温锻造时,显微组织为较细的片状组织,强度、塑性和断裂韧性达到较佳匹配,获得较好的综合力学性能。965℃为较佳等温锻造温度。     

片状组织TA15钛合金动态球化行为

利用热模拟试验机对片状TA15钛合金进行等温恒应变速率压缩试验,研究了应变速率为10-3～1 s-1、真应变为0.22～0.92、变形温度为900 ℃和950 ℃时片状组织的动态球化行为.结果表明,真应变对动态球化有较大影响,真应变从0.22增加到0.92时,α相的球化率最大增幅为40%;900 ℃和950 ℃变形时α相的球化率差别不大;当应变速率为10-3～10-1 s-1时,降低应变速率能够显著提高片状α相的球化率,但当应变速率大于10-1 s-1后,球化率随应变速率的变化并不明显.TA15钛合金的真应力-真应变曲线均呈"应变软化"型,这种软化行为主要是由片状α相的动态球化和弯折引起的.     

等温锻造液压机的四角调平控制系统

介绍了等温锻造液压机在等温锻造时的一种四角调平控制方案,通过现场等温锻造验证,表明该设计方案在等温锻造的四角调平控制中是行之有效的。     

锻造压机和操作机的一体化控制的系统设计

介绍了31.5MN锻造压机设备改造设计.改造中加装一台20t操作机,两台设备共用一套S7-300PLC控制系统,采用Profibus-DP现场总线结构,利用STEP7和S7-GRAPH进行程序开发,实现一体化控制.该系统降低了设备投资成本,简化了系统组成,达到省人省力、节约成本的目的.     

钼金属径向精锻工艺的数值模拟

通过热压缩试验研究钼金属在应变速率为0.01～10 s~(-1),变形温度为900～1450 ℃条件下的热变形性能,建立了基于流变应力的钼金属热变形的本构方程.应用有限元分析软件DEFORM中的COGGING模块对钼金属棒材的径向精锻过程进行模拟,确定合理的工艺参数,并对模拟结果进行分析.结果表明:本研究提出的用于模拟结果分析的锻透性判据合理,工艺过程和参数的确定方法正确.研究表明:影响锻透性的主要因素为道次压入量和锤头倾角;影响锻件表面质量的主要因素为轴向送进速度和旋转角度.     

2618铝合金纵向摇臂等温模锻工艺的研究

根据纵向摇臂技术条件要求,确定了等温模锻工艺为最佳成形工艺方案。介绍了在５×１０４ｋＮ液压机上实现等温模锻时的模具结构、变形温度（４５０℃）、应变速率（９．６×１０－４ｓ－１～１．２×１０－２ｓ－１）及较佳的坯料形状、尺寸及润滑剂。用等温模锻工艺研制的锻件冶金质量符合其技术条件要求