2020年, 第45卷, 第11期　
刊出日期：2020-11-25

  

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锻造
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  基于Simufact的圆插针成形仿真及优化

  冯学林, 万里翔

  锻压技术. 2020, 45(11): 1-6. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.001

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  基于Simufact.Forming冷锻成形模块，对圆插针截面圆的成形性进行了数值模拟。在截面面积不变的条件下研究了不同宽高比的毛坯成形的等效塑性应变分布图，得到了最优的毛坯宽高比，为圆插针冲压的毛坯设计提供了参考。分析了锻圆各工艺参数对圆插针成形的影响，设计了以锻圆头端间隙、预锻C角、冲压速度和摩擦系数为试验参数的4因素3水平正交试验，以成形后的小平面总宽度为优化目标，通过极差分析得到了4个因素对圆插针小平面总宽度的影响趋势。结合生产实际得出的优化方案为：锻圆头端间隙为0.09 mm、冲压速度为80冲次·min^-1、减小预锻C角、适当降低润滑条件，为圆插针生产过程中的小平面宽度尺寸优化提供了参考。
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  汽车法兰轴结构件塑性成形工艺分析及改进

  姚文俊, 陈松

  锻压技术. 2020, 45(11): 7-12. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.002

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  针对某汽车法兰轴结构件的几何特征，结合塑性成形理论，初步提出了两种法兰轴冷镦挤成形工艺方案。采用有限元软件DEFORM-3D，对两种工艺方案的成形过程进行了数值仿真，分析并比较了两种工艺方案的材料流动情况、材料损伤值及成形载荷。结果表明：工艺方案1中的材料损伤值、成形载荷均大于工艺方案2，且法兰轴存在材料折叠的缺陷，因此，采用工艺方案2成形结构件。基于工艺方案2，以成形过程中模具承受载荷最小为目标，建立了关于预成形锥角、终成形下模圆角半径、摩擦系数及冷镦速度的正交试验，分析了各试验参数的关键程度，最终获得了工艺方案2的最佳工艺参数。最后，分别进行了两种工艺方案的零件试制，工艺方案1的工件存在材料折叠的现象，工艺方案2的工件成形良好，验证了有限元仿真的正确性。
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  高碳高合金锻钢冷轧工作辊的锻造工艺开发

  刘建红

  锻压技术. 2020, 45(11): 13-19. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.003

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  从工程应用的角度对合金含量介于半高速钢和高速钢之间的一种8% Cr锻造冷轧工作辊新材质的锻造工艺开发进行研究。通过将相图分析、热模拟实验与小件锻造实验相结合，确定了当前合金的锻造温度区间为950~1150℃，并通过对锻件在工艺执行中的冷却状况和锻造抗力情况进行有限元模拟，确定了工艺执行时间和锻造设备吨位。在室内实验和计算分析的基础上，考虑了自由锻造生产中物流、温度及锻造裂纹控制的特点，制定了3阶段的锻造工艺实施方案和时间控制措施，实现了生产试制1次成功。结果表明，大型自由锻锻件新材质的锻造工艺可以通过计算机分析与物理模拟实验相结合的方式获得较为可靠的工艺参数，实现产品的低成本开发。
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  基于正交试验的12 t模铸锭的锻造工艺参数优化

  马继庆, 安其胜, 任红娃

  锻压技术. 2020, 45(11): 20-24. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.004

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  锻造过程中为了消除或改善钢锭内部的疏松、缩孔等冶金缺陷，提升锻造后锻件的质量，利用有限元模拟软件Deform-3D，建立了12 t模铸锭在不同料宽比、搭边量和压下率条件下的有限元模型，并利用正交试验系统分析了影响锻件芯部空穴闭合的3种锻造因素之间的关系；研究了锻造过程中料宽比、搭边量和压下率对静水应力、等效应变的影响规律，并得出了优化的锻造工艺参数，可提升锻件的锻造质量。结果表明，料宽比在1.0~1.4范围时，料宽比的增大对等效应变的影响不大；搭边量大于80 mm时，搭边量的增大对静水应力的影响较小；压下率在25%~30%范围时，等效应变随着压下率的增大而增大，当压下率超过30%后，等效应变急剧下降。
板料成形
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  Strenx960先进高强钢折弯回弹控制

  郑淇文, 朱春东, 郭宇航, 石磊

  锻压技术. 2020, 45(11): 25-29,35. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.005

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  使用瑞典先进高强钢Strenx960作为伸缩臂的制造材料，研究多种工艺参数对Strenx960高强钢折弯工艺的影响规律。通过成分及力学性能试验获得Strenx960高强钢的各项材料参数，以板料厚度、凸模圆角半径、摩擦系数及冲压速度等工艺参数为自变量设计正交试验，结合有限元数值模拟确定了较优的工艺方案。结果表明：板料厚度、凸模圆角半径、摩擦系数对Strenx960高强钢V型折弯回弹及开裂有着重要的影响，而冲压速度的影响较小。当板料厚度为3 mm、凸模圆角半径为12 mm、板料与凹模的摩擦系数为0.2、冲压速度为120 mm·s^-1时，Strenx960高强钢的回弹角度为11.7°，折弯处并未产生开裂，通过实际试验验证了折弯件质量良好。
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  激光切割工艺路径的双向蚁群算法优化

  王娜, 王海艳, 姜云春

  锻压技术. 2020, 45(11): 30-35. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.006

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  为了减少激光切割过程中的空行路程和切割时间，提出了基于广义旅行商模型和双向蚁群算法的激光切割工艺路径优化方法。建立了切割轮廓和特征点的概念，基于切割轮廓和特征点建立了优化切割路径的广义旅行商模型。提出了双向蚁群算法，在传统蚁群算法中加入了新的引导信息，针对激光切割路径的特殊性，对正向和反向搜索蚁群的引导信息进行了不同的设计；为了防止出现“打刀”问题，规定了备选城市集合的确定规则。在排样完毕的板材上进行验证，与传统蚁群算法规划的切割路径相比，双向蚁群算法规划的切割路径的空行路程减少了16.44%、切割时间减少了3.18%，证明了双向蚁群算法的有效性和优越性。
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  基于正交试验的连结法兰盘圆孔翻边成形参数对成形质量的影响规律

  赵博宁, 岑升波, 何娟霞

  锻压技术. 2020, 45(11): 36-44. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.007

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  以一典型的汽车结构件——连结法兰盘为研究对象。首先，采用Dynaform有限元软件，建立有限元模型，对凸模圆角半径、压边力、摩擦系数、凸凹模间隙4个成形工艺参数对圆孔翻边过程中成形质量的影响进行模拟研究；然后，设计正交试验，再次进行模拟计算，采用极差法评定影响零件成形质量的显著参数；最终，在综合考虑成形高度、凸缘区不起皱、不开裂的情况以及平面度的前提下，确定了最优的工艺参数组合为：凸模圆角半径为13 mm，凸凹模间隙为2.65 mm，摩擦系数为0.15，压边力为55 kN。将最优工艺参数进行生产试验检验，发现有一定的偏差，最大偏差为7%，在可接受范围内。说明仿真试验对生产实践起到很大的作用，为类似产品的冲压成形提供了一定的参考。
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  热轧道次对时效态Mg-6Zn合金车板微观组织和力学性能的影响

  王亮亮

  锻压技术. 2020, 45(11): 44-48. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.008

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  为了提高汽车轻量化用板材的综合力学性能，以Mg-6Zn合金作为测试基体，通过实验测试的方式分析时效处理、热轧道次对合金微观组织和力学性能的影响。研究结果表明：经过1道次热轧的晶粒中形成了大量孪晶；经过3道次轧制的合金中产生了更大的变形，生成了部分再结晶晶粒；当经过5道次热轧时，板材发生再结晶，形成了许多尺寸更小的晶粒；经过更多道次轧制后，Mg-6Zn合金获得了更大的硬度。当时效温度达到175℃时，合金中形成了许多小尺寸的再结晶晶粒，此时的拉伸强度接近250 MPa，同时伸长率增大至13.8%。经过5道次热轧处理后，断口区域产生众多撕裂棱，合金呈现出脆性断裂的特点；当温度升高到175℃时，合金中仍存在大量的撕裂棱，表现为脆性断裂的特点。
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  大变形热轧工艺对建筑用KK1铝青铜的组织与力学性能的影响

  秦春丽, 张丹丹, 符浩, 保安青

  锻压技术. 2020, 45(11): 49-52,59. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.009

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  选择KK1铝青铜作为测试材料，分析合金经过大变形热轧与时效处理后发生的组织结构及力学性能的改变。研究结果表明：当热轧比例达到70%时，原有的等轴状α相与β相组织转变为尺寸非常细小的片层状结构，从而获得了非常细小的合金组织，经过热轧处理后，试样组织中形成了析出相；在380℃下，时效组织在片层状的细小β相间形成了模糊界面，模糊界面属于（α+β）相构成的双相片层组织。KK1铝青铜组织内均存在α相、β相，同时还有部分k相。经过热轧和时效处理的试样形成了相近的衍射峰，可见时效过程并不会改变铝青铜的组织结构。KK1铝青铜在热轧变形后，表面硬度明显增大，拉伸强度也增大至1095 MPa，各项性能均得到了改善。相比时效试样，热轧铝青铜达到了更高的应变硬化速率。
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  圆角半径对TC4钛合金V形件热冲压回弹的影响

  岳太文, 欧露, 安治国, 门正兴, 苏艳红

  锻压技术. 2020, 45(11): 53-59. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.010

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  通过单向拉伸实验，对TC4钛合金板料进行材料力学性能分析。利用有限元方法，建立TC4钛合金V形件热冲压数值仿真模型并进行仿真实验，探讨了成形温度、凸模速度、摩擦因子对成形的影响，并得出最优的工艺参数组合。在最优工艺条件下，考察凸模圆角半径对回弹的影响。对TC4钛合金V形件进行热冲压实验，取不同凸模圆角半径进行实验，获得了零件的回弹数据。通过实验和仿真数据的对比分析，得出仿真结果与实验结果有较好的一致性。结果表明：成形温度对成形结果影响较大，凸模速度次之，摩擦因子影响最小；最佳成形条件为：成形温度为750℃，凸模速度为0.1 mm·s^-1，一般润滑；凸模圆角半径增大，回弹率也增大，当凸模圆角半径小于凹模圆角半径时，呈现负回弹，最小回弹率出现在凸、凹模圆角半径相等的条件下。
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  U形件回弹角最小化的弯曲成形工艺粒子群优化

  胡丽华, 王涛, 任少蒙, 傅旻

  锻压技术. 2020, 45(11): 60-67. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.011

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  为了减小铝合金U形件弯曲成形的回弹角，提出了基于三黑洞系统粒子群算法的成形工艺优化方法。介绍了U形件弯曲成形的工艺流程和回弹角定义方法，以最小化U形件回弹角建立了目标函数。选择加热温度、压边力、模具间隙、冲压速度作为优化参数，确定了优化空间。使用最优拉丁超立方抽样法设计了实验，基于自适应神经元网络拟合了目标参数与优化参数之间的函数模型。为了提高粒子群算法的粒子多样性，提出了三黑洞理论粒子群算法。使用改进算法求解回弹角的优化模型，得到最优参数为：加热温度为240℃、压边力为50 kN、模具间隙为1.2 mm和冲压速度为800 mm·s^-1。经实验验证，优化后的回弹角均值比优化前减小了9.37%，标准差也略有下降，说明经过优化后，U形件回弹角有一定减小，且质量稳定性有一定提高。
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  深冷处理对304L奥氏体不锈钢低温冲击性能的影响

  任培东, 许瑛

  锻压技术. 2020, 45(11): 67-72. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.012

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  对工业生产的厚度为40 mm的304L奥氏体不锈钢中厚板进行1、3、5、7、9次深冷循环处理，分析比较多次循环深冷处理对304L奥氏体不锈钢组织、性能的影响。结果表明：在深冷过程中，材料急剧降温产生的温度应力和体积变化会导致一定量的形变诱导马氏体相变，同时材料局部存在马氏体转变起始温度较高的区域，在降温过程中也会发生马氏体相变。因此，室温冲击吸收的能量随深冷次数的增加呈现先略微下降、然后稳定上升的趋势；在-196℃低温冲击时，吸收的能量基本呈稳定上升趋势。经过3~5次的循环深冷处理，这种微量的马氏体相变组织会趋于稳定和细化，孪晶亚结构明显细化。多次深冷处理时，形变孪晶的形核需要很大动力，但长大过程却不需要大的动力，因此，局部区域混晶严重。
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  基于响应面法的铝制发罩的冲压工艺参数优化

  谈顺强, 向荣

  锻压技术. 2020, 45(11): 73-81. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.013

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  以车身覆盖件铝制发动机罩为研究对象，阐述了如何采用基于Autoform分析软件和成形性评价函数的成形工艺优化方法对零件的成形工艺参数进行优化。铝合金板的成形性能相对钢板而言，其局部冲压成形性能较差，容易产生裂纹，并且铝合金回弹较大且难以控制，板材的尺寸精度不易掌握。通过建立响应面模型，分析铝制发罩的冲压工艺参数，并使用遗传算法进行多目标优化参数求解，得出最优的工艺参数组合为：拉延筋阻力系数X₁=0.95，X₂=0.38，X₃=0.48，X₄=0.48，压边力X₅=556 kN。实际结果显示，采用最优的工艺参数组合，该铝制发罩的最大减薄率和最大回弹量得到了有效控制，缩短了零件的调试周期、降低了企业的开发成本。
特种成形
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  光纤激光切割工艺参数对切割质量的影响

  何帆, 胡志力, 刘鹏

  锻压技术. 2020, 45(11): 82-88. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.014

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  采用3000 W光纤激光器与数控机床组成的光纤激光切割系统，对1.4 mm厚的热成形高强钢薄板切割质量的影响规律进行了研究。设计了3因素5水平的正交实验，并系统地研究了激光功率、切割速度以及辅助气体压力等工艺参数对切缝宽度和挂渣高度的影响。实验结果表明，激光功率和切割速度是影响切缝质量的主要工艺参数。当激光功率为3000 W、切割速度v为11 m·min^-1、辅助气体压力F为1.1 MPa、喷嘴与工件的间距Δ为0.8 mm时，得到最小的挂渣高度为46.32 μm。
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  激光选区熔化成形Ti6Al4V钛合金叶片的超高周疲劳行为

  门正兴, 郑金辉, 王昌飞, 张宏, 刘建超, 马亚鑫, 岳太文

  锻压技术. 2020, 45(11): 89-93,125. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.015

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  疲劳寿命低是限制激光选区熔化成形（SLM）零件在航空领域广泛应用的主要瓶颈。采用超声疲劳的试验方法对激光选区熔化成形Ti6Al4V钛合金叶片开展了超高周疲劳性能与断裂机理的试验研究，采用金相显微镜、扫描电镜分别对Ti6Al4V钛合金叶片进行微观组织及疲劳断口的形貌观察。试验结果表明：随着应力幅值的下降，SLM成形的Ti6Al4V钛合金叶片的疲劳寿命呈现线性上升的趋势，在10⁹疲劳寿命下的疲劳强度为280 MPa。SLM成形的Ti6Al4V钛合金叶片的超高周疲劳裂纹的萌生位置存在竞争机制，即内部与次表面的竞争萌生。材料的孔洞性缺陷最终决定裂纹的萌生位置和扩展速度，孔洞性缺陷的尺寸直接决定了疲劳寿命。
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  梨形六通件的旋压复合成形工艺

  冯苏乐, 王业伟, 沈宏华, 陈莎莎, 张建利, 杨学勤

  锻压技术. 2020, 45(11): 94-100. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.016

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  针对5A06铝合金梨形六通件的结构特点，提出多道次旋压复合成形的试验方案，并设计了旋压及翻孔工装，采用“筒形件旋压+反锥渐进旋压+收口旋压+翻孔成形”工艺，实现了零件的整体成形。为满足零件壁厚最小的要求，筒形件旋压采用“普旋+强旋”相结合的方式，收口采用往返程交替旋压方式，并研究分析了热处理及旋压温度对成形的影响。在旋压过程中，零件容易产生纵向、横向裂纹及边缘波纹，这些缺陷与旋压温度、退火道次有很大关系。试验表明：旋压温度为300~320℃时，设置两次去应力退火后，翻孔后零件的最大减薄量达到最低的48.3%，同时消除了起皱、开裂等缺陷，零件的成形效果较好。
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  超声滚压力对T2A钢车轮表面组织、硬度及残余应力的影响

  刘涛, 康皓

  锻压技术. 2020, 45(11): 101-105. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.017

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  为了强化T2A钢车轮表面的综合性能，采用超声滚压强化技术对其表面进行了处理。通过实验测试，分析了超声滚压力对T2A钢车轮的表面组织、硬度及残余应力的影响。研究结果表明：试样的表面晶粒均出现了明显的变形，变形层的厚度随着超声滚压力的上升而显著增大。表面附近的组织发生了强烈的塑性变形，随着超声滚压力增大至300与400 N，钢表层形成了更加细小的纳米晶，还产生了部分非晶态结构。钢的塑性变形可以引起表层出现加工硬化现象，此外，晶粒细化也会增大表层硬度。随着超声滚压力继续增大为400与500 N，距表面100 μm区域的硬度依次为352与358 HV。T2A钢表面的最大残余压应力分布表现为随超声滚压力增大而上升。当超声滚压力增大后，试样基体中残余应力的作用深度也会明显增加，超声滚压力的增大还能扩大残余压应力的作用深度。
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  钝角型材框位移控制模式拉弯成形工艺

  李倩, 张杰刚, 马凯, 王悦, 秦学龙, 李林桦

  锻压技术. 2020, 45(11): 106-111. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.018

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  针对某一运载火箭钝角型材框，对位移控制模式下的拉弯成形进行了试验研究，分析了工艺参数对零件成形精度的影响规律。试验结果表明：随着第2次拉弯成形预拉量的增加，零件成形后的平面度、角度和弧度逐渐减小；随着第1次拉弯成形包角的减小，零件成形后的平面度和角度逐渐减小，而弧度增大。对型材框拉弯后的拉伸量进行了测量，可得出：为增加中间部分的拉伸量，使零件变形更均匀、精度更高，应减小第1次拉弯成形包角、增加第2次拉弯成形预拉量。通过试验获得了优化的拉弯工艺参数，在此参数下拉弯，底边翘起程度较小，能够成形出尺寸合格的零件。
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  基于30CrMnSiNi2A钢小轴翻边断裂模式的有限元分析与优化

  何军, 李钧甫, 舒阳, 丁亚红, 杜娟

  锻压技术. 2020, 45(11): 111-119. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.019

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  30CrMnSiNi2A钢锁钩小轴铆接翻边处出现断裂脱圈的现象，开裂率约为50%。通过对锁钩小轴进行断口宏观、微观的观察，尺寸检查，硬度检查，金相组织检查以及生产工艺复查，结合有限元计算模拟再现锁钩小轴铆接成形过程翻边处的塑性变形情况，确定了开裂原因，并给出了相应的优化方案。分析结果表明：翻边处内孔倒角结构不合理是导致小轴铆接过程中产生大应力裂纹及过载断裂脱圈的主要原因；较高的表面粗糙度对翻边裂纹起到了促进作用。基于模拟结果，对小轴内孔直径及圆角、内孔深度、内孔表面粗糙度进行优化，铆接翻边后通过目视及放大镜检查以及渗透检查均无裂纹产生。
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  轧制变形对含硫易切削钢中硫化物的影响

  王英虎

  锻压技术. 2020, 45(11): 120-125. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.020

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  利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪和ASPEX扫描电镜-能谱仪研究了轧制变形对含硫易切削钢中硫化锰形貌、长宽比、尺寸及数量的影响。研究结果表明：铸态试验钢中的硫化锰在基体中单独形核析出，近似球形或纺锤形，任意分布；Ф45 mm试验钢中的硫化锰近似椭圆形；Ф16 mm试验钢中除了椭圆形的硫化锰，开始有细长条形的硫化锰出现；Ф5.5 mm试验钢中的硫化锰呈细长条形；硫化锰在1200℃轧制均热的过程中熟化长大、数量减少；随着试验钢的尺寸不断变细，轧制变形量增大、硫化锰的变形加剧、长宽比增加；硫化锰在轧制过程中发生断裂，尺寸减小、数量增加。
管材成形
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  铝合金管形件外凹槽的双轮旋压成形工艺

  饶伟, 金俊松, 王新云, 邓磊, 刘发美

  锻压技术. 2020, 45(11): 126-133. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.021

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  通过双轮无芯模径向旋压方法对铝合金管形件的外表面进行挤压，得到一种带外凹槽的管类零件，并进行有限元数值模拟，研究旋压成形过程中坯料的成形特性及各工艺参数对成形的影响规律。在成形过程中，坯料外表面与旋轮接触区域的两侧会发生材料的堆积现象，形成隆起，坯料凹槽处的材料会向其他区域流动，导致凹槽区域壁厚减小。研究了应力屈服比ξ、进给壁厚比η和初始管状坯料壁厚t₀对工件成形质量的影响。结果表明，适中的应力屈服比ξ、较大的进给壁厚比η和较小的坯料壁厚t₀有利于工件的成形质量。
装备与成套技术
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  中厚板多辊矫直机结构力学理论分析

  李昕涛

  锻压技术. 2020, 45(11): 134-142. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.022

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  针对实际矫直后的矫直板存在残余应力的工程问题，通过空间描述法的世界线法，结合现代几何学对现有矫直机的工作辊系进行了几何构造分析，得出：矫直机的工作辊系形成了特有的结构力学连拱结构。依据结构力学中等拱高的连拱结构中奇数拱为几何不变体系、偶数拱为几何可变体系的理论，分析得出：工作辊系整体布置应符合奇数辊几何不变体系，偶数辊采用预应力法实现几何不变体系。对矫直金属板进行结构力学分析得出：入口侧辊系主要提供矫直压力，出口侧辊系主要提供金属板水平推力。工程实测的试验结果补充并完善了矫直机出口侧矫直辊系受力出现峰值的理论依据。
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  液压式精冲压力机抗偏载曲线的绘制与研究

  刘德政, 李炎, 罗静, 秦志洪

  锻压技术. 2020, 45(11): 143-149. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.023

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  精冲压力机作为实现精冲技术的基础，其抗偏载性能是影响精冲压力机偏心冲压能力的关键因素。基于液压式精冲压力机的三级精度要求，首先，采用有限元拓扑分解法建立液压式精冲压力机模型，通过在距滑块中心线的不同距离施加偏载荷，利用三维热力耦合数值模拟技术计算滑块在不同位置的最大偏载荷，得到滑块偏转位移与偏载荷的变化关系；然后，通过曲线拟合法对点位移与偏载荷进行拟合，分别沿滑块长度和宽度方向绘制抗偏载曲线；最后，设计相关试验进行验证。结果表明：标准理论值与试验值吻合较好，抗偏载曲线呈指数分布，滑块宽度方向的抗偏载能力大于长度方向的抗偏载能力。
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  冷连轧机支撑辊的辊形优化设计

  季业益, 陆宝山, 关集俱, 李强伟

  锻压技术. 2020, 45(11): 150-156. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.024

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  结合影响函数法与条元变分法，开发出轧制过程中辊系及带材变形的模拟工具，并以此工具为基础，优化设计支撑辊的端部辊形，将端部辊形设计成幂函数曲线，并考察幂函数曲线的3个主要参数对带材边部减薄量及前张力差值的影响，最终确定幂函数曲线的最佳参数组合为：xL=250 mm、ΔR=4.0 mm、α=0.2。为确认该端部支撑辊的实际应用效果，将此支撑辊置于五机架冷连轧机的第4机架中，并用实际生产数据进行计算模拟与实验验证。结果显示：与平端支撑辊相比，使用具有端部曲线的支撑辊，不但能改善厚薄差及板形，同时可以大幅降低工作辊的弯辊力，并有利于轧机操作的稳定性。
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  机械压力机肘杆结构的高效成长郊狼算法优化

  王利卿, 张国辉

  锻压技术. 2020, 45(11): 156-161. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.025

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  为了提高冲压成形的工件质量、模具的使用寿命，提出了高效成长郊狼算法的机械压力机肘杆机构优化方法。介绍了三角形肘杆式机械压力机的工作原理，建立了机械压力机的运动学模型和优化模型。在郊狼算法的基础上，给出了种群最优参与的高效成长方法和静态贪心策略，从而提出了高效成长郊狼算法的优化模型的求解方法。同时，使用郊狼算法和高效成长郊狼算法求解优化模型，高效成长郊狼算法的压力角减少了36.16%，提高了传动效率；滑块加速度峰值减小了约一半，提高了模具的使用寿命；滑块速度波动量减小了约一半，提高了冲压成形的工件质量。
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  视觉控制在微型电机外壳冲压自动送料中的应用

  韩伟, 梁秋华, 段海峰, 陈宇姗

  锻压技术. 2020, 45(11): 162-167. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.026

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  为了解决在电动汽车微型电机外壳产品自动化冲压生产过程中，当冲压电机外壳侧面存在缺口时，由于震动干扰，在机器人夹持冲压件进入下模圆柱衬芯，对容易出现中心位置偏差，导致产品报废，甚至损坏模具的问题，提出在机器人夹持器前端安装视觉定位装置，并研究视觉相机标定和坐标偏移补偿控制方法。利用FANUC机器人具有的视觉检测偏移量和自动补偿调整用户坐标系的功能，编制拍照和送料动作控制程序。使得机器人能够快速、精确地调整好工件和下模圆柱衬芯中心，并将冲压件准确送入，实现冲压设备、机器人和视觉系统之间的协调工作。提高微型电机外壳冲压件在冲压过程中转送的准确度和安全性，稳定冲压件产品质量，保证了电机外壳冲压自动送料生产线的高效运行。
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  基于快速换模技术的压机设备的利用率改善及快速换模系统的电气设计

  朱明亮, 张中琳, 丁宵月, 安思健

  锻压技术. 2020, 45(11): 168-176. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.027

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  为了提高设备整体的运行效率以保证产品的多样化，产品在生产中的换模流程必须提速。通过对Y企业换模流程进行分析与研究，总结换模时间所存在的浪费现象，进一步缩短换模时间并重新安排换模流程；将原有的螺钉锁紧换模机构更改为模具快换机构，并由1个独立的电气系统进行控制；除此之外，还在系统控制中加入了安全继电器，保证了设备及最重要的人身安全，防止恶性事故发生或尽可能减少事故发生后的损失。改造后，整个模具的更换流程得到了改善，换模时间也减少了约63%，较短的换模时间使生产更加柔性化、均衡化，并且提高了企业对市场需求的响应能力，降低了运作成本，提高了企业的竞争力。
模具
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  微型电机外壳可变形搭边拉深级进模设计

  魏婉珠, 黄珍媛, 谢佳娜, 陈敏生

  锻压技术. 2020, 45(11): 177-180. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.028

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  针对一种微型电机外壳，分析了其结构特征和冲压工艺性，设计了包括拉深、冲孔、翻边、扩孔、切边、落料等17个工位的级进冲压工艺方案，采用了中间载体的排样形式和可变形的搭边方式，设计了由7个模块组成的倒装、镶拼式级进模结构。试冲结果表明：所采用的可变形搭边方式的材料利用率为83.4%，不仅提高了材料利用率、降低了生产成本，而且提高了材料流动性，在保证精度的基础上，更有利于制件的拉深变形；所采用的镶拼式模具结构具有较好的互换性，便于修配；采用吊楔结构完成冲孔和分离工序，模具整体结构紧凑。设计的搭边方式、排样方案和级进模结构合理、可行，能够满足实际生产的需要。
材料与成形性能
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  预应变对汽车双相钢材料成形性的影响

  乔书杰, 张晓莹

  锻压技术. 2020, 45(11): 181-186. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.029

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  双相钢在成形过程中的相变情况复杂，单独采用普通拉伸性能对其成形性进行评价的误差较大。选取DP780双相钢，根据实际的生产参数和实验条件，采用单向拉伸过程预应变的方式，对单轴拉伸试样实施不同大小的预应变（0%，5%，10%和15%），再进行拉伸实验，直至试样断裂失效，分别对预拉伸后材料的力学性能和加工硬化进行评价。结果可知：DP780双相钢具有良好的抗拉强度、高加工硬化指数和低屈强比的特征，但塑性较低，伸长率仅为20.7%；随着预应变的增大，屈服强度和抗拉强度均相应增大，但是抗拉强度的变化较小，预应变主要影响了DP780双相钢的伸长率；经过预拉伸的试样在继续拉伸的过程中，加工硬化指数n值在拉伸开始阶段降低至最小值后，随着拉伸的继续，n值缓慢增大，这与未经过预拉伸试样的n值的变化规律明显不同，预应变后DP780双相钢在拉伸过程中的加工硬化主要表现在大应变区。
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  超高强双相钢扩孔性能试验研究

  韩龙帅, 叶盛薇, 郑学斌, 韩赟, 陈洪生

  锻压技术. 2020, 45(11): 187-192. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.030

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  为充分认识超高强双相钢DP1180的抵抗边部开裂能力，从而更好地服务技术人员设计汽车零部件结构及成形工艺，基于标准扩孔试验，研究了落料后边部毛刺、二次扩孔、扩张速率、冲孔后静置时间、扩孔后静置时间等因素对超高强双相钢DP1180扩孔性能的影响。研究结果表明：落料后断面毛刺的大小对扩孔率影响较大，视觉可见的毛刺均会使材料扩孔率降低约50%。标准要求范围内，扩孔率随着扩孔速率的提高而增加，而随着预扩孔量的提高而降低。冲孔试样延迟扩孔试验显示，推迟扩孔后扩孔率有降低的趋势，但降幅不大。扩孔静置试验表明，在最高70%的扩孔率变形下，超高强双相钢DP1180无延迟断裂现象发生。
理论与实验研究
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  铸态30Cr2Ni4MoV转子钢基于应变补偿法的高温本构模型

  赵宇, 徐月, 张秀芝

  锻压技术. 2020, 45(11): 193-198. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.031

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  通过Gleeble-1500D热模拟实验机，对铸态30Cr2Ni4MoV钢进行了高温压缩实验，探索了铸态30Cr2Ni4MoV钢在变形温度为900~1200℃、应变速率为0.001~1 s^-1时的高温热变形行为。对实验结果进行讨论可知，该材料的流动应力受变形温度、应变速率和应变的共同影响，其中，应变对流动应力的影响最大。所以，在传统的Arrhenius本构模型的基础上，引入应变对流动应力的影响，采用五阶多项式对应变对流动应力的影响进行了描述，建立了基于应变补偿法的铸态30Cr2Ni4MoV钢的本构模型。最后，通过相关系数R和平均相对误差AARE对本模型的精确性进行了评估，计算得出R值为0.992，AARE值仅为4.11%，证明了修正后的模型对于预测该种材料的流动应力具有较高的精度。
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  铸态Q345E钢的本构方程及动态再结晶行为

  孔晓寒, 陈慧琴, 刘建生, 焦永星, 李国栋

  锻压技术. 2020, 45(11): 199-204. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.032

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  以风电法兰用铸态Q345E钢为研究对象，利用Gleeble-1500D热模拟实验机，在变形温度为950~1250℃、应变速率为0.001~1 s^-1、变形量为60%的条件下进行单道次热压缩实验，获得真应力–真应变曲线，并分析不同变形条件下该材料的热变形行为。结果表明：铸态Q345E钢在变形过程中，存在两种软化机制，变形温度小于1000℃、应变速率在0.001~1 s^-1范围时，流动应力曲线均呈动态回复的软化特征；变形温度为1100℃及以上时，材料的主要软化机制为动态再结晶，且与发生动态再结晶的峰值应变相比，峰值应力对变形条件的改变更为敏感。基于Arrhenius双曲正弦函数，计算得出该材料的本构方程，求得其动态再结晶发生的临界应变，建立动态再结晶动力学模型。
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  基于修正Johnson-Cook模型的HNi56-3镍黄铜合金高温流变行为研究

  马斌, 梁强, 李平

  锻压技术. 2020, 45(11): 205-214. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.11.033

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  以HNi56-3镍黄铜合金为研究对象，分别在变形温度范围为600~800℃、应变速率范围为0.01~10 s^-1的变形条件下，在Gleeble-3500热模拟实验机上进行等温热压缩实验，研究HNi56-3镍黄铜合金的高温流变行为。实验结果表明：HNi56-3镍黄铜合金的流变应力与变形温度、应变速率和应变呈非线性关系，流变应力随着应变速率和应变的增大而升高、随着变形温度的升高而降低。为了描述HNi56-3镍黄铜合金的流变行为，使用Lin Y C修正的Johnson-Cook模型（Lin-JC）和本文修正的JC模型（MLin-JC）分别建立本构模型。对比两种模型，结果显示：基于Lin-JC模型的预测数据的平均相对误差绝对值AARE为11.8644%，相关系数R为0.9803，均方根误差RMSE为4.6177 MPa；本文构建的MLin-JC模型的预测数据的AARE为4.0325%，R为0.9936，RMSE为1.9017 MPa，因此，本文建立的本构模型与实验结果更吻合，能更准确地描述HNi56-3镍黄铜合金的高温流变行为。
新书介绍
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  网络虚拟仿真技术在材料类教育课程中的应用——评《工程材料学》

  吴凯

  锻压技术. 2020, 45(11): 215-215.

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  英语在新兴锻压技术引进交流中的作用——评《汉英锻压技术与装备词汇必备》

  马巧玲

  锻压技术. 2020, 45(11): 216-216.

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  工程机械企业资本结构的优化对其行业竞争力的影响——评《机械工程导论》

  高建来, 张锦瑶

  锻压技术. 2020, 45(11): 217-217.

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  机械制造企业会计财政核算效率提升策略——评《机械制造企业安全质量标准化工作指南》

  王丽华

  锻压技术. 2020, 45(11): 218-218.

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