锻压技术

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丁宁, 杜文博, 付金龙, 郭成龙, 李硕, 朱训明

锻压技术. 2020, 45(5): 1-5. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.001

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为改善和提高Mg-8Gd-1Er-0.5Zr合金的组织和力学性能，采用不同锻造温度和累积应变量对Mg-8Gd-1Er-0.5Zr合金进行了等温多向锻造实验，并测试和分析了合金的组织和力学性能。实验结果表明：在实验温度范围内，随着锻造温度的升高，Mg-8Gd-1Er-0.5Zr合金的可锻性逐步提高；在420℃锻造时，锻造初期产生大量的孪晶以协调变形，随着锻造温度升高至480℃，孪晶数量减少，再结晶晶粒数量增加，且平均晶粒尺寸有一定的增大；在累积应变量Δε=0.66时，与420℃锻造时相比，450℃锻造后的试样强度略有降低，但伸长率明显增加，其抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为295 MPa、252 MPa、13.8%，但当锻造温度提高到480℃时，强度下降；当锻造温度一定时，随着累积应变量的增加，合金内部组织经历了从原始粗晶到混晶组织、再到由再结晶晶粒组成的细小均匀组织的演变，且合金在Δε=0.66时的力学性能最佳。最终，确定了Mg-8Gd-1Er-0.5Zr合金的锻造温度优选为450℃。

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锻造工艺对Zr-4合金管坯微观结构、力学性能和耐腐蚀性能的影响

储林华, 袁改焕, 徐诗彤, 高博, 姚美意, 罗倩倩, 童龙刚

锻压技术. 2020, 45(5): 6-14. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.002

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为了研究不同锻造工艺对Zr-4合金管材组织及性能的影响，基于1火次锻坯，分别在α相区、（α+β）相区和β相区进行2火次锻造，经历相同的淬火、挤压、轧制及热处理工序后，获得3种Φ63.5 mm×10.9 mm管坯，利用OM、SEM、TEM和EBSD分析了管材试样的显微组织，在静态高压釜中进行了500℃和400℃/10.3 MPa蒸汽腐蚀试验，借助室温、高温（380℃）拉伸试验，对比了试样的力学性能。结果表明：2火次采用低温α相区锻造工艺，可加大锻坯组织破碎程度，实现最终管材的晶粒组织细化，从而提高了拉伸性能；第二相粒子主要沿晶界分布，晶粒细化后形成更多晶界，明显增加了第二相粒子数量，也在一定程度上改善了其分布均匀性；同时，低温锻造下的坯料表层获得更大变形，密排六方结构的管材晶粒取向发生变化，耐腐蚀性能更优的试样的柱面法向垂直于管材轧制方向。第二相粒子和织构两个方面因素的共同作用，使得Zr-4合金管材的耐腐蚀性能显著提升。

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JMC轻卡汽车转向节锻件设计及Deform数值模拟分析

徐皓, 刘江

锻压技术. 2020, 45(5): 14-19. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.003

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通过客户提供的JMC轻卡汽车转向节零件图，分析零件形状结构，并结合现有挤压成形工艺和锻压设备，计算出该转向节的坯料尺寸，设计出轻卡转向节锻件图，制定相应的锻造工艺。采用Deform有限元数值模拟方法，对JMC轻卡汽车转向节锻件进行设计并进行吨位载荷、预锻变形温度场及终锻材料成形的模拟仿真实验。根据仿真结果，在优化锻造工艺后，进行实际生产验证。将得出的有限元数值模拟结果与预生产实际情况进行比较，证明了研究结果真实可靠。这不仅确保了生产锻件的可靠性，提高了锻件内部质量，而且还大幅延长了锻模的寿命，降低了模具修复成本，将锻件产量由之前每班900件增加到1100件。为后续类似结构的新产品研发提供了有益的借鉴。

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一种转向螺母多自由度数控联动成形工艺

刘光辉, 刘丹, 张超, 张义帅, 刘华

锻压技术. 2020, 45(5): 20-25. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.004

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根据某型号转向螺母的结构特点，提出一种新的多自由度数控联动成形工艺，只需一次加热、单个工位即可成形出无飞边且带齿形的转向螺母锻件。利用有限元模拟软件Deform-3D，对转向螺母的多自由度数控联动成形工艺进行了数值模拟，分析了成形过程中各冲头的载荷-时间曲线、等效应力云图、模具应力分布等，根据模拟结果设计了转向螺母多自由度数控联动成形模具结构，并在自主研制的多向数控联动成形压机上进行了工艺试验。研究结果表明，提出的转向螺母多自由度数控联动成形工艺是可行的，试验得到的转向螺母锻件充填饱满，尺寸符合设计要求，对转向螺母的生产具有一定的指导意义。

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基于单件标识的锻造铝合金车轮质量追溯技术

袁超, 张承基, 孙勇, 邓盛彪, 孙伟领

锻压技术. 2020, 45(5): 25-33. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.005

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为满足锻造铝合金车轮企业对产品质量信息的可追溯性要求，提出了一套基于激光刻码的单件标识的全流程质量追溯技术。在介绍激光刻码原理的基础上，通过单件标识识别率的高低来校对不同生产单元的最佳刻码位置。在生产单元内，使用逻辑堆栈的方式将虚拟码和生产过程的质量数据进行绑定；在生产单元外，利用实体码对接制造执行系统（MES），保证追溯信息的完整性和连贯性。结合锻造铝合金车轮产品和生产的特点，定义了可追溯性的范围和流程，提出建立以单件追溯为核心的追溯方法，实现对产品的全过程追溯管理。

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大型船用柴油机连杆晶粒细化锻造工艺

孙常奋, 胡金华, 吴鹏, 袁志强, 许久海

锻压技术. 2020, 45(5): 34-37. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.006

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通过锻造工艺仿真分析的方法，以数值模拟来代替实物试验，解决了锻压过程中遇到的问题，降低了报废率，使锻件心部晶粒度达到设计要求，从而提高了连杆的疲劳寿命。采用锻造模拟软件Forge，对连杆锻造工艺进行数值模拟研究。采用平砧锻造，两火成形。通过对锻造比及始锻温度的调整，进行工艺优化研究。改进后的工艺为：第1火始锻温度为1100℃，A区锻造比约为1.29，B、C、D区锻造比约为1.38；第2火始锻温度为950℃，这与常规的两火始锻温度均在1200℃以上有着本质的区别，A区锻造比约为1.35，B、C、D区锻造比约为1.32。锻后冷却至室温，锻件室温心部晶粒度约为8级。最终，实现了连杆锻件心部晶粒度由4级细化到8级以上的设计目标，并用工艺试验进行了验证。

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模具温度对锻造铝合金控制臂组织的影响

高丙坤, 石一磬, 金康, 陈钰金, 边翊

锻压技术. 2020, 45(5): 38-42. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.007

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汽车控制臂是汽车悬架系统的关键零部件之一，为满足对刚度、强度和使用寿命的要求，现针对某锻造铝合金控制臂，采用数值模拟与工艺实验相结合的方法，对其锻造工艺进行分析，研究模具温度对锻造铝合金控制臂的影响，观察锻件组织。采用单一变量法，分别对模具温度为200，300，400℃的锻造过程进行模拟，观察锻件温度变化情况。模拟结果表明，当模具温度在200~400℃区间内，温度每升高100℃，终锻件温度会提高5℃左右。通过锻造实验验证模拟结果，对锻件进行低倍组织观察，可知适当提高模具温度有利于改善粗晶层厚度，为此类零件锻造工艺参数的制定提供了指导。

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铝合金侧围拉延工艺分析与优化

胡玉明, 余小鲁

锻压技术. 2020, 45(5): 43-48,109. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.008

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针对铝合金汽车覆盖件拉延成形时易出现开裂、起皱等问题，以某品牌汽车铝合金侧围为例，对制件的工艺性进行了分析，设计了工艺补充面，并进行了初始模拟与分析。主要研究了门洞开裂的优化方案，提出了内圈拉延筋锁紧、优化坯料线R角、降低冲压速度3种方案，研究了其对门洞开裂的影响。模拟结果表明：锁紧内圈拉延筋，门洞处切向撕裂现象缓解，但板件内部出现开裂，此方案不可行；门洞开裂与坯料线R角有很大关系，钝化坯料线R角能有效解决门洞开裂问题；通过降低冲压速度，能对门洞应力集中区域起到辅助优化的作用。实际制件与仿真结果基本一致，对同类产品具有很好的参考意义。

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基于Dynaform的铝合金筒形件拉深成形

仇建桐, 邓沛然, 邵威, 宣守强, 杨瑾

锻压技术. 2020, 45(5): 49-55. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.009

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利用实验与数值模拟结合的方式，研究了6061铝合金板料室温下的成形能力，以期为工程应用提供理论参考。物理实验中材料的极限拉深比LDR为1.67，经Dynaform有限元模拟后，LDR与物理实验高度吻合。实验表明：材料的最大减薄率随着冲压速度的增大和压边力的上升而不断增大，最大增厚率随着冲压速度的增大和压边力的上升而逐渐减小。通过有限元模拟后的厚度变化曲线图发现，筒形件在直壁区域和底部区域厚度变化不明显，越靠近凸模圆角减薄率变化越大，且减薄率随着坯料直径的增大而不断增大，这与拉深件纵截面厚度跟踪点测得的数据变化趋势一致。说明在同等条件下，Dynaform有限元模拟对铝合金冲压成形具有一定的指导意义。

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Ti-6Al-4V高强钛合金的热拉深成形

邵威, 邓沛然, 仇健桐, 杨瑾

锻压技术. 2020, 45(5): 56-60. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.010

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采用模内加热的方式，研究了不同加热温度和工艺条件下0.8 mm厚Ti-6Al-4V高强钛合金板的拉深成形情况，探讨了不同因素对Ti-6Al-4V高强钛合金薄板的拉深成形影响。结果表明：温度是影响Ti-6Al-4V高强钛合金板拉深成形的关键因素，随着温度的升高，材料的拉深性能提高，在800℃时，极限拉深比达到最大值，较临界拉深温度300℃时的极限拉深比提高了45.86%，极限拉深尺寸提高了45.45%；随着温度的升高，拉深件的减薄率降低，厚度更加均匀。此外，压边力、润滑条件和冲压速度的变化对Ti-6Al-4V高强钛合金板的成形情况也具有较大影响。

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动力电池方形铝壳变薄拉深数值模拟

刘畅, 赖兴华, 王策, 吴中旺, 胡剑锋, 何瑶, 卢海武, 吴尚

锻压技术. 2020, 45(5): 61-69. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.011

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选取某方形锂电池铝壳为研究对象，基于冲压成形Dynaform软件开展变薄拉深成形工艺有限元数值模拟。首先，对板料进行3个方向的静态拉伸实验，获取材料的应力-应变曲线和3个方向的各向异性系数；其次，对板料进行极限减薄率实验，获取材料的最大减薄率；然后，基于Dynaform软件进行有限元建模，板料采用三维实体单元进行模拟，采用动态显式非线性有限元分析软件LS-DYNA进行求解；最后，在Dynaform软件中分析计算结果。结果表明，变薄拉深模拟结果在形貌、厚度、高度、成形性等方面与实验结果吻合较好，验证了变薄拉深模拟方法的有效性，为锂电池铝壳的薄壁化提供了重要的虚拟预报和轻量化设计支持。

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基于一步逆成形法的毛坯边界线精细算法

周佳恺, 鲍益东

锻压技术. 2020, 45(5): 70-74,80. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.012

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在板料冲压成形技术中，一步逆成形法可以快速获得较小零件毛坯的尺寸和边界线。为了加快设计周期、提高计算效率，针对大体积的模型提出了毛坯边界线精细算法。本算法基于一步逆成形法的有限元解获得的零件初始构形，进一步给出了一种基于粗网格的零件毛坯边界线的精细算法。该算法经过投影、映射和插值3个过程，可以获得与零件曲面特征线相对应的边界线。算例表明，全部边界线具有较高的精度，有利于判断毛坯内部形状的合理性，提高最终零件的成形精度。该算法在保证一步逆成形法具有高效性的基础上，显著提高了计算精度，针对大体积模型的毛坯反算具有较高的应用价值。

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差厚板汽车覆盖件的拉延成形工艺参数优化

王辉, 刘莉滋, 王海宝

锻压技术. 2020, 45(5): 75-80. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.013

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以某汽车差厚板前门内板件作为研究对象，为解决其拉延成形过程中的破裂和起皱缺陷，首先对差厚板材料的力学性能进行测试，可知相同材质的厚板和薄板具有相似的力学性能，拼焊板的屈服强度和抗拉强度比母材高。根据零件的特点设计工艺补充面，借助有限元软件AutoForm建立差厚板拉延成形的有限元模型。通过初步分析，针对成形缺陷提出引入工艺切口。然后，采用正交试验设计、数值模拟和多目标优化相结合的方法，对拉延成形的压边力、刺破刀C1、C2的凸出高度和摩擦系数进行了优化，得到最优的工艺参数组合为：压边力为1.1×10⁶ N、刺破刀C1的凸出高度为12 mm、刺破刀C2的凸出高度为8 mm、摩擦系数为0.125。最后，采用优化的参数进行试验验证，得到拉延成形的差厚板零件和数值模拟结果基本吻合。

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基于响应曲面法的AZ31B镁合金油浴加热渐进成形性研究

张三, 唐桂华, 李克杰, 江祥奎

锻压技术. 2020, 45(5): 81-88. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.014

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针对镁合金室温成形性差的特性，提出了一种以油浴装置为热源，进行整体加热的渐进成形新技术。为了验证油浴加热方法的可行性，基于实验设计法，对AZ31B镁合金板材成形时的成形能力进行了实验研究，并建立了成形性和相关工艺参数之间的二次回归预测模型，通过响应曲面法及方差分析，探讨了工艺参数及两个工艺参数交互作用对其成形性的影响。结果表明：油浴辅助加热渐进成形技术能够成形镁合金板材，影响渐进成形性强弱的工艺因素依次为成形温度、层进给量、板材厚度和刀具直径。验证结果表明：AZ31B镁合金油浴加热渐进成形性的预测模型是正确的，最终得到合适的成形温度为250℃，最大成形角可达68.1885°。

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先进高强钢边部成形极限预测方法

赵广涛, 牛超, 陈新平

锻压技术. 2020, 45(5): 88-93. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.015

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为了对先进高强钢边部成形失效进行准确预测，采取试验和仿真相结合的方式，基于DIC方法开展圆柱凸模扩孔试验，采用Dynaform软件，基于3种断裂失效判据对先进高强钢DP980材料的边部成形极限进行仿真预测，并与试验结果进行比较。结果表明：DIC方法可以准确获得扩孔极限状态，并在线获得扩孔率，可提高扩孔率测量效率和准确性；采用Swift等向强化模型和Hill1948屈服模型预测的扩孔时的主、次应变分布，沿轧制方向与试验结果较为接近，但沿横向仍存在一定差异；进一步比较扩孔率数据，采用最大失效应变判据，扩孔率预测结果与试验更为接近，采用传统的FLC曲线进行预测，与试验结果偏差较大，不能作为边部失效的有效判据。

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变压边力护罩深冲成形工艺

魏圣坤

锻压技术. 2020, 45(5): 94-99. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.016

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以直壁盒形结构车用护罩深冲成形为研究对象，针对其成形过程中出现的起皱和拉裂缺陷，通过有限元对比分析了其在整体压料面和分区压料面作用下的成形效果，模拟了分区压料面解决采用常规成形时出现的缺陷。结果表明：采用分区压料面能够大幅改善深冲成形质量，解决采用整体压料面出现的开裂和起皱缺陷。进一步地，通过设计中心复合试验，以压边力、冲压速度、摩擦系数作为因素，通过建立因素与目标之间的二阶多项式函数模型，对各压边力取值及关键工艺参数进行优选，得出最佳工艺参数组合。采用分区压料面和优化后的参数进行试模，制件成形效果良好，成形缺陷成功解决，验证了模拟结果的正确性。

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硼钢A柱补丁板热冲压工艺数值模拟与实验研究

李彦波, 徐锋, 耿银忠, 杨志强, 朱伟东, 杨香玉, 张志强

锻压技术. 2020, 45(5): 100-104. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.017

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为解决硼钢A柱补丁板热冲压工艺中的焊点优化布置问题，采用热-力耦合的方法建立硼钢A柱补丁板的热冲压分析模型。通过对主板和补丁板间定义点焊单元，实现补丁板的热冲压工艺分析。结果表明：在成形过程中，由于补丁区域板料厚度大于其他区域，导致补丁区域温度一直高于其他区域，对该区域的有效冷却是保证零件性能的必要条件。相比于单层板的热冲压工艺，补丁板在热冲压过程中焊点周围区域是破裂的危险区域。经过焊点优化布置后，原破裂区域的减薄率由34%降低为6%，加工50件仅出现1件焊点开裂，合格率为98%。对于补丁板的热冲压工艺，需要考虑焊点的优化布置来改善焊点周围的成形缺陷。

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基于正交试验的内凹形零件成形工艺参数优化

靳阳

锻压技术. 2020, 45(5): 105-109. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.018

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利用Dynaform软件对内凹形零件的冲压成形过程进行了仿真模拟，研究了工艺参数对零件成形结果的影响。基于正交试验法，以零件内凹部位最大壁厚和最小壁厚为评价指标，研究了外转角、侧壁长度、内转角、拉深高度、冲压速度、压边力和摩擦系数对壁厚的影响主次关系，获得了最佳的成形工艺参数组合。研究结果表明，当外转角半径R₁=10 mm、侧壁长度l=6 mm、内转角半径R₂=10 mm、拉深高度h=25 mm、冲压速度v=1000 mm·s^-1、压边力F=7.5 kN、摩擦系数μ=0.1时，得到零件内凹部位的壁厚综合结果最佳。将得到的最佳工艺参数进行验证试验，对比了拉深试验和仿真模拟的结果，得出零件在内凹部位壁厚的分布一致。

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DP490双相钢车门外板应用研究

逯若东, 程超, 陈自凯

锻压技术. 2020, 45(5): 110-115. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.019

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对比了DP490双相钢与常规外覆盖件用钢的材料特性差异，以某车型后车门外板为研究对象，结合仿真和试验研究了应用DP490双相钢的车门外板高强减薄后风险最大的成形性及抗凹性问题。结果表明，针对目标零件，采用DP490双相钢的成形状态良好，无开裂、起皱缺陷，虽然部分测量位置尺寸偏差超出上、下限，但满足包边要求。同时，仿真及试验均表明，外板抗凹性得到较大提升，虽然抗凹刚度下降，但满足抗凹刚度要求。因此，采用0.65 mm厚度的DP490双相钢板制作车门外板具备可行性，可以作为未来车型选材的备选方案。

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翼子板冲压工艺设计及成形分析

何磊

锻压技术. 2020, 45(5): 115-121. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.020

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通过CAE仿真分析软件，对翼子板进行CAE成形分析，将大量CAE分析数据和实际工艺设计经验相结合，总结归纳出翼子板冲压工艺方案设计要素及注意事项。阐述了翼子板合件和单件工艺方案的各自优缺点，详细总结了拉延工序中冲压方向、压料面和工艺补充的作用、设计方法和基本要求，同时也介绍了后工序工艺内容、各自特点以及注意事项。此外，对设计中易出现的工艺问题给出了经CAE分析和实际生产同时验证后的可行性解决方案，并介绍了为了改善冲压工艺性对零件局部特征进行优化的方法。经生产验证，提出的设计方案工艺性合理、产品质量稳定，能够满足大量生产需求。

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新型无模辗压设备辗压头结构的有限元分析

孙正基, 朱卫东

锻压技术. 2020, 45(5): 122-127. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.021

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为了提升无模辗压设备的加工能力，可以辗压更大尺寸的盘型件，以辗压设备的关键零件辗压头为研究对象，针对研究目标提出新型辗压头结构模型。根据其在辗压过程中的受力特点进行分析并简化模型，提出假设，计算出辗压头预期所承受的载荷，运用ANSYS Workbench软件进行有限元分析，得到了预期工况下辗压头的应力和变形。结果表明，新型辗压头应力情况符合要求，但是其变形量过大，不满足要求。在此基础上，以2种不同方案分别对其进行改进，得到2个改进的辗压头结构并进行有限元分析。最终改进方案2的辗压头结构达到了预期要求，解决了之前辗压头承载后变形过大的问题。这使得辗压设备的关键零件辗压头与设备的目标加工能力相匹配，同时也保障了辗压设备的安全性。

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GH4738高温合金异形环件组织与性能研究

王丹, 刘智, 王建国, 赵兴东, 王海平, 胡阳, 刘东, 何涛

锻压技术. 2020, 45(5): 128-132. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.022

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利用有限元方法对GH4738高温合金异形环件成形过程进行数值模拟，并在1060℃预轧+1060℃终轧和1080℃预轧+1080℃终轧两种方案下，对异形环件的显微组织和性能进行表征。结果表明，环件整体的等效应变分布沿轴向梯度变化，但等效应变分布均匀性较低，环件成形难度大。采用1080℃预轧+1080℃终轧的方法，更有利于获得均匀的显微组织，此温度下获得均匀显微组织所需的等效应变不大于0.5。两种方案下的抗拉强度、塑性和蠕变性能基本一致，1080℃下的室温屈服强度略低，而高温屈服强度较高，持久性能是1060℃下的1.8倍。因此，在1080℃预轧+1080℃终轧、轧制等效应变不小于0.5的条件下，对该GH4738高温合金异形环件进行轧制，能够获得均匀的显微组织，并且有助于提高环件的持久性能。

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不同工艺参数对于热锯机锯切性能的影响

王琛, 双远华, 王文豪, 陈建勋, 张雨田, 李潮, 杨善源

锻压技术. 2020, 45(5): 133-139,158. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.023

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采用实验测试和有限元方法对热态锯切过程进行分析，研究不同工艺参数对锯切性能的影响规律并探究规律背后的原因。根据锯齿直线运动假设对锯切过程进行分析，得出不同工艺参数对单齿锯切力、锯齿度、锯齿前刀面温度的影响规律。结果表明：单齿锯切力随着锯切线速度、预热温度的增加而下降，随着锯切深度的增加而升高；锯齿频率f随着锯切线速度、预热温度、单齿锯切深度的增加而增加；锯齿度G_S随着锯切线速度、预热温度的增加而降低，随着单齿锯切深度的增加呈上升趋势；锯齿前刀面温度峰值随着单齿锯切线速度的增加而降低，且温度峰值点距齿尖的距离减小，随着单齿锯切深度、预热温度的增加而升高，且温度峰值点距齿尖的距离增大。

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激光拼焊板翻转机械夹持器结构设计与仿真分析

孙朝阳, 李贵, 刘耀东, 朱智殊, 杨伟豪

锻压技术. 2020, 45(5): 140-146. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.024

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针对汽车用激光拼焊板在冲压过程中，人工翻转效率低且存在较大的安全隐患的问题，根据夹持和翻转拼焊板的工作原理，设计了一种双滑块驱动的翻转机器人机械夹持器。首先，通过理论分析得到机械夹持器翻转过程中所需的最小夹持力，并选择合适的驱动电机；然后，对夹持器结构进行三维设计，并对夹钳夹持钢板及其翻转过程进行运动学和动力学分析。结果表明，理论计算的临界等效推力可以完成翻转一般车用最大厚度的拼焊板，并且获得了夹持力随翻转速度、等效推力之间的变化规律。该机械夹持器具有夹持效率较高、适应性较强和减缓冲击等优点，可为后期研究机械手自适应夹持和翻转提供设计依据和基础。

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轧件弹塑性滞后变形下冷连轧机振动行为分析

彭荣荣, 陶洪亮, 周超

锻压技术. 2020, 45(5): 146-152. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.025

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通过分析冷连轧时轧件受弹塑性形变的影响，且考虑相关振动参数和工艺参数，给出了一种具有滞后特性的轧制力表达式。在此基础上，结合轧机的实际结构，建立具有弹塑性滞后形变作用的冷连轧机非线性动力学模型。以某冷连轧机结构参数和工艺参数为例，仿真给出轧制力与位移的滞后曲线，结果表明：应尽量减小滞后回线的面积，可抑制轧机振动。并且研究了非线性阻尼、非线性刚度以及周期性外扰力对系统幅频特性的影响，结果发现，适当的取值可有效减小冷连轧机的振动程度。最后分析了滞后振动系统的分岔行为，发现系统会随外扰力的变化在倍周期和混沌运动之间变换，有可能造成系统发生共振现象。

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基于Workbench的曲柄压力机连杆调节螺纹的应力分析

刘胜, 陈启升, 王海霞, 张法奎

锻压技术. 2020, 45(5): 153-158. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.026

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针对压力机连杆调节螺纹应力分布不均的现象，应用ANSYS Workbench软件二维平面分析方法，对某型号压力机连杆调节螺纹进行有限元分析与模拟仿真，以解决应力不均造成的螺牙损伤甚至破坏的问题。主要研究了螺母材质与形状对螺纹副应力分布的影响。分析得到了45钢调节螺杆分别与HT150、QT600-3、45钢材质的螺母组成的螺纹副的应力云图，以及不同阶梯位置的阶梯螺母的应力对比云图。分析结果表明：使用弹性模量低于调节螺杆的螺母有助于降低螺杆上的应力，使螺杆应力分布趋于均匀，但会增大螺母上的应力；采用阶梯型螺母能够有效降低螺母的最大应力，随着阶梯位置由上到下地移动，螺母上的应力先减小后增大，但此方法不能降低螺杆应力。

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机械压力机传动方案设计的发展历程

胡建国, 孙友松, 章争荣, 阮卫平, 吴裕农

锻压技术. 2020, 45(5): 159-167. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.027

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机械传动系统的方案设计是机械压力机设计的关键，与传统机械压力机相比，伺服机械压力机的传动方案设计存在着本质的不同，在分析机械压力机成形加工负载特性的基础上，指出了传统机械压力机与伺服机械压力机在设计依据和设计重点方面的不同；在分析机械压力机传动方案设计发展历程的基础上，评述了传统机械压力机与伺服机械压力机在设计目标和设计思路方面的差异；在分析单伺服输入工作机构存在滑块行程与机械利益相互制约耦合的基础上，提出了可实现运动与动力相互解耦的非对称双伺服输入并联工作机构。上述分析可为伺服机械压力机传动方案的设计提供参考。

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基于积分分离PID神经元网络的电液位置同步控制算法

宋昭, 刘震洲, 石明礼, 黄庆钊

锻压技术. 2020, 45(5): 167-170. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.028

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针对金属加工成形设备中电液位置同步控制系统的非线性、时变性所引起的跟踪性能差、动态响应慢以及同步控制精度低等问题，以阀控非对称缸系统为研究对象，根据电液伺服系统工作原理，建立双缸位置同步控制模型，提出了一种前馈校正的积分分离PID神经元网络控制算法，并设计了双缸位置同步控制器进行仿真分析。仿真结果表明：该方法的运用能有效抑制设备运行过程中负载变化、环境温度变化以及液压元件本身非线性等因素的干扰，双缸位置同步误差能控制在0.1 mm以内，系统表现出良好的动态跟踪性能且调节时间短，较好地改善了传统控制方式的不足。

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基于知识的模具关联设计质量保证方法

赵昌葆, 高铁军

锻压技术. 2020, 45(5): 171-175. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.029

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关联设计实现了产品结构中具有几何关联关系的零件的自动更改，维护了零件之间更改的几何一致性，但无法保证关联更改后的设计质量。针对模具等结构复杂产品，提出一种关联设计方法，可将关联更改后的几何参数对模具设计质量的影响以检查知识的形式表示，在零件关联更改后，利用检查知识自动检查更改后的模具设计，以便及时做出调整，从而保证关联更改不破坏模具设计的内在合理性。阐述了模具设计中的零件关联类型和检查知识的表达方法，以及基于检查知识的关联设计过程，给出了拉深模关联设计更改实例。通过某冲压件制造企业拉深模具设计的应用情况，验证了方法的有效性。

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订书机支架自动出件级进冲压模具设计

孙秀伟, 王智新, 李敬, 杨跃辉, 王建玲

锻压技术. 2020, 45(5): 176-179. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.030

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根据订书机支架的材料、结构特点和尺寸精度要求，分析其冲压成形工艺性能，完成冲压工艺方案和模具结构的设计。确定订书机支架采用多工位级进模来成形。详细介绍了模具的主要结构特点及工作过程。根据零件结构特点，选择纵向排样进行设计，该排样方案包括冲孔、空工位、端部弯曲、空工位和切断、侧边弯曲5个工位。为了配合自动送料装置，模具设计了自动出件装置，采用楔形滑块结构，利用开合模动作，实现对成形件的自动推出；另外，为了保证条料的顺利送进，模具设计了浮顶装置。结果表明：采用多工位级进模成形订书机支架，可满足该零件所有特征的成形要求，实现高质量、高效率的冲压生产。

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内燃机用激光增材制造Ti600合金原位拉伸组织演变分析

郑华辉, 吕俊, 余振宇

锻压技术. 2020, 45(5): 180-184. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.031

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为了提高内燃机用激光增材制造Ti600合金的综合性能，对其进行原位拉伸力学测试，对微裂纹生成、扩展与断裂进行更加精确地观察，并分析不同原位拉伸位移下的微观组织及裂纹演变机制。研究结果表明：激光增材制造Ti600合金形成了具有粗大尺寸的柱状β晶，其生长方向与构造堆积方向一致；β晶界呈现出垂直生长的状态，在靠近β晶的区域形成了大量的板条型α晶以及生长方向一致的α簇组织；当原位拉伸位移增加后，裂纹沿着β晶界向上延伸，形成了偏向β晶界的裂纹；当位移量提高后，合金中形成了随机排列的晶粒，同时滑移方向也存在明显差异，导致交叉滑移带的形成。该研究对优化工艺方法及提升激光增材制造Ti600合金性能具有一定的参考价值。

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Mn18Cr18N电渣重熔钢的热压缩工艺模拟与实验研究

田继红, 张学瑞, 秦凤明, 刘建生, 陈慧琴

锻压技术. 2020, 45(5): 185-191. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.032

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采用数值模拟和工艺实验方法，研究了Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢在单道次和多道次热压缩工艺过程中的微观组织演变及其对力学性能的影响。结果表明，总变形率均为60%的情况下，不同工艺流程获得的内部组织和力学性能有明显的区别。采用单道次大变形工艺，大变形区得到细小的再结晶晶粒组织，较少量的高温铁素体呈短棒状分散在原始晶界上，综合性能较好；采用道次间隔为5 s的较短时间的多道次压下量均等的小变形工艺，再结晶晶粒更加细小，但是再结晶体积分数较低，变形和组织的不均匀性显著，高温铁素体呈条状断续分布在原始晶界上，强度较高、塑性较差；采用在道次间1100℃保温和延长道次间隔时间为5 min的多道次压下量均等的小变形工艺，坯料整个截面上可以获得细小均匀的再结晶晶粒组织，极少量的高温铁素体呈颗粒状弥散分布在晶界上，强度高、塑性好。

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航空航天大型环锻件智能产线管控与集成技术

孙勇, 李付国, 梁岱春, 凌云汉

锻压技术. 2020, 45(5): 192-197. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.033

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现阶段我国航空航天大型环件锻造生产线大多处于小批量、多品种的生产模式，面临着设计周期长、成形质量不稳定、能耗高、效率低等问题。针对以上问题，提出一种多级闭环协同运行的锻造智能管控平台，以环锻件热加工生产线中的先进成形装备、柔性物流设备和在线检测设备的互联互通为基础，在对生产过程数据的全面采集和集成的前提下，进一步构建环形锻件工艺智能设计系统、多目标优化动态调度系统、质量检测与稳健控制系统及实时反馈调控的智能管控集成平台，建立各级系统间的集成方式与优化关系，形成工业网络环境下环锻件成形工艺设计、生产组织、过程控制和质量检测协同运行与管控体系，并在此基础上分析了航空航天大型环锻件智能化生产应展开的研究内容。

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锻造车间数据采集与分析系统的设计与应用

林博宇, 张浩, 孙勇, 丁宵月, 邓盛彪

锻压技术. 2020, 45(5): 198-202. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.05.034

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面对锻造车间多种类、多接口、多协议的设备现状，为解决设备间“多源异构”和“信息孤岛”难题，设计了一套数据采集与分析系统，将各种生产设备的控制参数、工艺数据及能源信息进行采集、存储与分析。阐述了采集分析系统的数据特点、采集方式和网络架构，基于C#语言搭建采集和传输程序，结合数据操作语言实现信息存储、分析。实际应用表明，采集系统具有很好的兼容性和通用性，可同时采集全厂多个设备数据，并涵盖多种触发模式，单次采集时间最小可达到100 ms，单日采集有效数据可达4×10⁶条，有效实现了工厂内多条生产线设备的数据采集和信息的统计分析。

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