锻压技术

Select

刘勇, 耿会程, 朱彬, 王义林, 张宜生

锻压技术. 2020, 45(7): 1-12. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.001

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

热冲压技术解决了高强铝合金成形困难、回弹大的问题，但由于固溶和时效时间较长且与成形节奏不匹配而使得其难以进行工业化应用。从快速固溶、停放效应和短时时效等方面介绍并讨论了高强铝合金高效热冲压工艺的研究进展，提出高效热冲压工艺及流程控制。结果表明：固溶应选择较高温度并采用强对流加热或接触加热，可在5 min内完成；6000系高强铝合金淬火后应尽快时效；时效应采用具有短时预时效工艺的多级时效，现有预时效可在1 h内完成。最后，对短时时效工艺进行了展望，认为还需从添加合金元素的方面着手进一步降低时效时间，并在此基础上对抗应力腐蚀和疲劳性能做出研究。

Select

气门电镦成形数值模拟及工艺优化

陈磊, 王宗申, 崔来胜, 朱立华

锻压技术. 2020, 45(7): 13-21. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.002

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

利用DEFORM-3D建立汽车发动机气门电镦工艺的有限元模型，对气门电镦成形过程进行数值模拟，分析变形过程中的金属流动规律以及坯料温度、等效应变和晶粒尺寸的分布情况。结果表明，电镦件的平均晶粒尺寸大且分布不均匀，“蒜头”高温区与杆部冷料区过渡部分的金属流动变化大，等效应变分布不均匀。通过响应曲面法和遗传算法优化，获得当电镦温度为1053℃、电镦速度为1.2 mm·s^-1和夹持长度为7.25 mm时，电镦件的平均晶粒尺寸最小，约为7.3 μm。对优化前、后的气门电镦及模锻过程进行模拟分析。最终，气门锻件的最大晶粒尺寸由27.0 μm降至14.4 μm，平均晶粒尺寸也由12.1 μm减小至7.76 μm，晶粒细化效果显著。同时，模拟预测结果与气门锻件的金相实验观察结果基本一致，从而验证有限元模型及优化过程的合理性与可靠性，为气门锻件的实际生产提供指导。

Select

倒挡惰轮闭式精锻成形工艺

闫红艳, 徐超, 于世方, 陈登鹤, 徐春国, 王志科

锻压技术. 2020, 45(7): 22-28. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.003

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对倒挡惰轮锻坯在生产中出现的能耗大、材耗大、效率低等问题，提出倒挡惰轮闭式精锻成形工艺。闭式精锻成形工艺分为两个工步完成：工步1的成形力较大，使用常规锻造模具，既能保证模具强度，又可以完成大端镦粗及大端内外两侧环形凹槽的成形；工步2的成形力偏小，使用液压开合模具，用液压开合模具和机械锁模力将已成形的大端及杆部固定，再镦粗小端。常规锻造模具和液压开合模具配合使用，实现少余量、无飞边锻造。锻件产品的材料利用率比普通锻造工艺提高了20%~40%，人工操作生产效率约为100件·h^-1。闭式精锻成形工艺下，经过批量生产的锻件产品符合要求，两个工步的模具强度也达到了生产要求。

Select

深孔圆环成形缺陷分析及改进方案

沈步楼, 沈禹

锻压技术. 2020, 45(7): 29-35. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.004

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

以某深孔圆环为研究对象，针对其成形过程凸模磨损的问题，采用有限元软件DEFORM-3D对其成形进行模拟，从金属流线、成形载荷、应力分布等多方面进行分析。结果表明，初始工艺能够完成制件成形，但成形过程中局部材料受到较大的挤压应力，挤内孔成形过程中的局部金属流线较乱、流动阻力较大，导致成形载荷上升、模具磨损加剧。引入锥面成形工位，将初始工艺中的挤内孔工位拆分为锥面成形和圆角填充两个工位。通过模拟和实际试模，验证了改进方案的可行性，成形后的制件表面无折叠、裂纹、刮伤等缺陷，模具寿命得到明显提高，为实际生产提供了指导。

Select

小吨位模锻锤接头一模四件模膛排布方案优选及工艺优化

蒋起臣, 陈浩, 张志国, 曹喻斌, 蒋鹏

锻压技术. 2020, 45(7): 35-40. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.005

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对某型号小吨位模锻锤直通管接头，提出了一种一模四件的接头成形方法。通过分析接头的形状特点，结合现有31.5 kJ模锻锤的成形能量，将接头原有的一模一件的成形方案优化为一模四件的成形方案。利用改变接头旋转角度并计算模膛最小壁厚的方式，对接头的模膛排布进行多次设计，优选出最佳的一模四件排布方式。对不同坯料尺寸在不同打击效率下的成形过程进行模拟，通过对比分析得到接头一模四件的最佳锻造成形工艺。最后，通过实际生产验证了该工艺的可行性与稳定性。结果表明，通过模膛排布方案优选与工艺优化，接头的生产效率提高了4倍，材料利用率提高了11%。

Select

双曲度蜂窝夹层结构高精度面板真空负压成形回弹预测

王明明, 李东升, 赵有磊

锻压技术. 2020, 45(7): 41-45. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.006

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对双曲度蜂窝夹层结构面板真空负压成形的精度控制问题，建立了基于半解析、半数值模拟的回弹预测方法。首先，利用有限元方法建立了单层铝板的压贴分析有限元模型，获得了铝板大挠度弯曲时的膜应力。然后，结合薄板大挠度弯曲平衡方程求解单层铝板的临界贴模压力，并基于临界贴模压力建立了夹层结构面板真空负压成形的回弹预测有限元模型，从而实现对双曲度蜂窝夹层结构面板的回弹预测。最后，开展了夹层结构面板真空负压成形试验，有限元模拟和成形试验得到的面板型面精度偏差为9.3%，表明建立的回弹预测模型具有较高的预测精度。

Select

基于响应面的汽车中立柱内板影响因素多目标优化

王钊, 魏鑫, 黄瑶, 王雷刚

锻压技术. 2020, 45(7): 46-50,65. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.007

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

以某汽车中立柱内板为研究对象，选取摩擦系数、冲压速度、压边力和凸凹模间隙为设计变量，采用最优拉丁超立方实验设计选取了30组实验方案，使用Autoform R6软件对拉延后的最大增厚率和最大减薄率进行有限元模拟。利用模拟结果建立最大增厚率和最大减薄率两个目标值的4阶响应面近似模型，并分析了影响因素对目标值的影响。多目标优化后得到的摩擦系数为0.17、冲压速度为3500 mm·s^-1、压边力为450 kN、凸凹模间隙为0.55 mm，此时的最大增厚率为0.95%、最大减薄率为10.65%。使用优化后的工艺参数进行模拟，得到的最大增厚率和最大减薄率的模拟值分别为0.96%和12.20%，证明了多目标优化结果的有效性。根据优化后的工艺参数组合进行零件试生产，可以生产出无起皱开裂且满足要求的汽车中立柱内板拉延件，提高了零件从设计至生产的效率。

Select

基于半约束的开口槽类件的数控渐进成形

朱虎, 刘鲁腾

锻压技术. 2020, 45(7): 51-57. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.008

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对成形角较大的开口槽类件在渐进成形中厚度减薄严重且难于成形的问题，提出一种基于半约束固定方式的开口槽类件的数控渐进成形方法。该方法采用部分约束方式，仅固定板材的一侧，使非固定侧板料在成形力的作用下向成形区移动，进而增大变形区域和参与变形的板料金属量，以减小板材厚度的减薄幅度。给出了基于半约束固定的开口槽类件的数控渐进成形工艺和成形轨迹规划策略，并以包含有90°成形角的开口槽类件为实验件，进行了全约束与半约束数控渐进成形的对比实验。实验结果表明：在两道次成形策略下，全约束固定方式无法成形出该板材，而半约束固定方式成功成形。其中，成功成形出的零件平均厚度为0.65 mm，最小厚度为0.505 mm，轮廓横向偏差最大为0.62 mm，这说明半约束成形能大大降低板材厚度的减薄率、提高板材的成形性能。

Select

汽车前防撞梁热冲压结构改进与数值模拟

陈泽中, 周燕芳, 隋鹏远, 吴俊成

锻压技术. 2020, 45(7): 58-65. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.009

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了得到适用于热冲压成形的前防撞梁结构，基于某款SUV汽车防撞梁的冷冲压模型，提出一种结构改进方案。采用Dynaform软件对汽车前防撞梁热冲压进行数值模拟，建立热-力-相耦合的有限元模型和材料模型，分析了前防撞梁的减薄率、力学性能、温度场和微观组织分布。结果表明：改进后，板料的最大减薄率从29.47%降低至14.78%，避免了过渡圆角的开裂缺陷，成形质量显著提高。成形结束后，板料横截面的温度场呈对称分布，其中，凹模圆角处和底部中心位置的温度较高，两脊的温度较低。成形过程中，前防撞梁存在温度差，截面不同位置的冷却速率不同，所有位置的冷却速率均大于30℃·s^-1，满足马氏体相变的条件。保压淬火结束后，板料除边缘部分外，其余部分的马氏体含量均达到100%，符合热冲压构件的强度要求。

Select

预制孔径大小对内孔翻边成形的影响

赵博宁, 何娟霞

锻压技术. 2020, 45(7): 66-72. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.010

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

采用Dynaform有限元分析软件，对一典型的汽车结构件消声器连结法兰盘的内孔翻边过程进行数值模拟研究，分析了不同预制孔径对内孔翻边成形的影响规律，确定了此零件的最佳预制孔径大小，并将其在生产实践中进行试制。结果表明，当预制孔径增大时，孔口和圆角处的减薄率、壁厚随之增大，但是零件的翻边高度减小；模拟计算得到的零件翻边高度与传统理论公式计算得到的翻边高度不一致，进一步证明了传统理论公式存在一定的缺陷。将模拟得到的结果在现有的设备上进行实际生产验证，当消声器连结法兰盘的预制孔径为Φ20 mm时，冲制的零件符合要求，尺寸参数达到设计要求。

Select

航空发动机高锥体零件充液成形工艺

陈林, 熊爱奎, 王英杰, 涂祖德, 郎利辉, 施立军, 张建民

锻压技术. 2020, 45(7): 72-76. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.011

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对航空发动机中典型的难成形高锥体零件进行充液成形工艺研究。通过单拉试验获得材料的应力-应变曲线等材料性能参数，基于有限元薄板分析软件进行数值模拟，通过优化工艺参数和坯料尺寸来控制前段弧面起皱且保证拉伸到位。利用预拉伸—热处理工艺—终拉伸来抑制直臂段圆度。最后，根据数值分析结果和现场零件拉伸的现象来反复修正工艺参数，达到一个稳定的拉伸参数。通过试验数据与现有工艺参数相比可知，高锥体零件充液成形与传统刚性拉伸成形相比，材料成形极限提高4%；零件的轮廓度达到0.1 mm，周期缩短了20%，零件合格率达到99%；解决了传统拉伸刚性工艺中存在的起皱和破裂、圆度误差大等问题。

Select

汽车后桥壳冲压成形分析及实验研究

胡义华, 柳明, 黄志超, 涂林鹏, 黄薇, 张永超

锻压技术. 2020, 45(7): 77-81. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.012

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对汽车后桥壳实际冲压成形中存在的缺陷，基于DYNAFORM软件对后桥壳冲压成形过程进行数值模拟，分析了压边力、冲压速度对冲压成形的影响。设计了正交实验优化工艺参数，以最大减薄率为评价指标，选取冲压速度、压边力、摩擦系数、凹凸模间隙为因素。结果表明，各因素对最大减薄率影响的主次关系依次为冲压速度、摩擦系数、压边力、凹凸模间隙。最优成形工艺参数为：冲压速度为1000 mm·s^-1、压边力为300 kN、摩擦系数为0.12、凹凸模间隙为6.2 mm。在最优工艺参数下，制件的最大减薄率为14.35%，最大增厚率为8.38%，模拟结果的成形质量良好，并进行实际的冲压成形实验，实际制件与有限元模拟结果相比，最大减薄率误差为7.65%，最大增厚率误差为0.6%。制件无破裂、起皱，表面质量良好，模拟结果与实验结果基本吻合。

Select

汽车覆盖件拉延成形工艺参数多目标优化

么大锁, 赵凯芳, 贺莹

锻压技术. 2020, 45(7): 82-88. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.013

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对汽车覆盖件拉延成形中容易产生起皱、破裂、拉延不充分的问题，以汽车引擎盖外板为例，提出了一种正交试验设计和二次多项式逐步回归相结合的多目标优化方法。首先，运用单因素变量法研究了工艺参数对拉延成形质量的影响，得出主要影响因素；其次，针对各因素进行正交试验设计，应用二次多项式逐步回归法对试验数据进行拟合，得到二次多项式代理模型，并对代理模型精度进行分析；然后，构造多目标优化模型，以加权函数最小为优化目标，得出在保证拉延成形充分的前提下，最大增厚率的最小值以及所对应的工艺参数组合；最后，应用优化后的工艺参数进行模拟仿真，获得了良好的拉延成形效果。研究结果表明，使用优化后的工艺参数进行试模，获得的引擎盖外板的最大减薄率为16.837%，最大增厚率为10.171%，成形质量较好；应用基于正交试验设计和二次多项式逐步回归的多目标优化方法够控制和预测成形质量、减少试模次数、降低生产成本，为此类零件的研究提供了参考，具有指导和借鉴意义。

Select

基于响应面法的多道次单点渐进成形径向尺寸的控制

丁奇, 章珈彬, 张春

锻压技术. 2020, 45(7): 89-94. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.014

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了控制多道次单点渐进成形中零件的径向尺寸误差，利用响应面法研究了主要成形工艺参数对零件的径向尺寸误差的影响规律，分析了各个参数及其交互作用对目标影响的显著性，并进一步对试验数据的适应度进行了分析，进而建立了多道次单点渐进成形径向尺寸误差的预测模型。同时利用最小化算法，结合此类工艺的加工效率，得到较优的工艺参数组合，从而实现多道次单点渐进成形径向尺寸的精确控制。结果表明：成形工具的二次项对径向尺寸误差的影响非常显著，下压量、进给速率及其与成形工具的交互作用对径向尺寸误差的影响较为显著，此外，利用最小化算法得到了4组较优的工艺参数组合。多道次单点渐进成形中，应选择下压量为0.32 mm、工具直径为Φ12 mm及进给速率为1188 mm·min^-1的配置作为较优的工艺参数组合来改善零件的径向尺寸误差。

Select

护环液压缩径工艺数值模拟与试验研究

李飞, 李鹏, 何文武, 陈慧琴

锻压技术. 2020, 45(7): 95-102. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.015

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

采用有限元模拟与试验方法，分析了300 MW Mn18Cr18N钢护环液压缩径时的受力状态和变形规律。研究表明，液压缩径过程中，环坯内壁首先进入塑性变形状态，随着外压的逐渐升高，逐步向外壁扩展。变形过程中，环坯内壁、中壁和外壁变形相互协调。环坯内壁的等效应变和等效应力均始终大于外壁。模具锥角是影响环坯缩径形状的重要因素。由于模具锥角的改变，使得环坯端部受到的径向压力分量F_r和轴向压力分量F_z随之改变。当模具锥角较小时，径向压力分量F_r要明显大于轴向压力分量F_z，这导致采用小角度锥角的模具时，环坯缩径后往往呈现鼓肚形，当模具锥角较大时，轴向压力分量F_z将大于径向压力分量F_r，因此，采用大角度锥角的模具时，环坯缩径后呈现喇叭口形。通过数值模拟和试验验证的手段得出，当模具锥角在50°左右时，环坯可以获得较好的液压缩径效果。

Select

先进高强钢帽形件链模成形数值模拟

梁振业, 杨浩, 肖华, 石磊, 丁士超, 李大永, 彭颖红

锻压技术. 2020, 45(7): 103-106,116. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.016

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

建立了QP1180先进高强钢帽形件链模成形的ABAQUS/Standard有限元模型，对成形及回弹过程进行了模拟。分析了先进高强钢等截面帽形件链模成形的不同参数，包括上下模具间隙、法向接触方式、摩擦系数以及材料塑性定义方式，对底板圆角处最外层单元的最大主应变及与帽形件端部截面回弹形状的影响。结果表明，上下模具间隙与摩擦系数对帽形件底板圆角处最外层单元的最大主应变有显著影响，且该区域最大主应变随上下模具间隙的减小而增大，随摩擦系数的增大而增大；上下模具间隙、材料塑性定义方式以及摩擦系数对帽形件端部截面回弹形状具有较明显的影响。

Select

沙柳颗粒致密成型过程中的颗粒轨迹及能耗研究

李震, 唐立新, 高雨航, 王宏强, 于今, 于跃, 庞振威

锻压技术. 2020, 45(7): 107-116. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.017

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为研究沙柳颗粒致密成型过程中颗粒运动轨迹及各因素对能耗的影响，利用离散元软件EDEM进行模拟分析。模拟沙柳颗粒致密成型过程，分析不同粒径颗粒的运动轨迹，并对比研究了粒径、颗粒形状和压缩速度这3种因素对能耗的影响。结果表明：大颗粒（Ф3.2和Ф3.0 mm）的运动轨迹在致密成型过程中呈准直线状，小颗粒（Ф1.0和Ф0.8 mm）的运动轨迹在致密成型前期呈准直线状，致密成型后期的运动轨迹发生波动旋转；3种能耗影响因素中，颗粒形状对沙柳致密成型过程中的能耗影响最大，类球状颗粒成型效果最好，但消耗的能量最多；片状颗粒成型效果较差，但消耗的能量最少。粒径大小的影响较小，压缩速度对能耗的影响不显著。

Select

坯料壁厚对曲线回转外形筒体辊挤成形的影响

魏椿雨, 张宝红, 胡缤, 赵熹

锻压技术. 2020, 45(7): 117-122. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.018

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对辊挤成形，利用Deform-3D软件进行数值模拟，研究了坯料壁厚对曲线回转外形筒体成形的影响，分析了辊挤过程中坯料的等效应力以及载荷的特征。结果表明：随着坯料壁厚的增加，变形区面积增加、变形力也随之增大，金属流动越困难，不利于成形；随着坯料壁厚的增加，载荷增大、行程增大、辊挤成形设备承受载荷相对较大，成形设备寿命缩短；壁厚减薄量小于16.5 mm时，成形初期金属流入飞边槽的体积少，中后期时金属逐渐充满型槽和飞边槽，产生的飞边大小一致，变形均匀；壁厚减薄量等于16.5 mm时，金属不仅充满型槽和飞边槽，且流向辊缝，得到薄飞边，不利于2道次消除飞边。

Select

倾斜薄壁回转体件激光熔覆成形工艺

张玉杰, 刘希豪, 邵东强

锻压技术. 2020, 45(7): 122-127. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.019

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究了倾斜薄壁回转体件激光熔覆成形工艺。采用逐级降低激光功率的工艺参数组合方案，进行了倾斜薄壁回转体件的激光熔覆成形试验，成功在Q235钢板基体上制备出圆台形倾斜薄壁回转体件；分析了激光熔覆熔池自身重力和热胀冷缩的双重作用对倾斜薄壁回转体件成形性的影响，采用光学金相显微镜对圆台形倾斜薄壁回转体件内部组织进行检测，采用维氏硬度计进行了成形件的横截面硬度的测定并绘制硬度曲线。结果表明：圆台形倾斜薄壁回转体件内部微观组织以柱状晶和平面晶为主，组织致密，内部无气孔、裂纹以及夹渣等缺陷，成形件内部硬度均匀，集中在400～410 HV10之间，近顶端硬度发生突变，达到470 HV10。

Select

热冲压生产中的长周期智能控制

王梁, 苏志同, 安兴运, 张宜生, 王义林, 朱彬

锻压技术. 2020, 45(7): 128-132. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.020

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

以超高强钢热冲压生产过程中温度的变化为研究对象，为了提升热冲压零件的稳定性、降低温度变化对零件性能的影响，提出了一种通用的长周期智能控制模型，并聚焦热冲压生产中的长周期因素，基于信息物理系统的传感数据，采用在线长周期智能控制方法，对热冲压成形工艺的模具温度和冷却水温度进行优化控制。通过在生产线中构建传感器网络，并对模具温度和冷却水温度进行监测和主动调节，长周期智能控制方法不仅实现了模具温度和冷却水温度的优化控制，还能够将生产节拍智能调整到较为合理的数值，是一种有效的动态控制方法。长周期智能控制是对现有热冲压生产控制系统的有益补充。

Select

锯片齿形参数对锯齿锯剪性能的影响

王文豪, 双远华, 王琛, 陈建勋, 陈晨

锻压技术. 2020, 45(7): 132-139. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.021

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了研究不同锯片齿形参数对锯齿锯剪性能的影响，基于ABAQUS有限元平台，建立了锯剪机锯齿的有限元模型。对比了两种不同齿形在锯剪过程中的锯剪性能，并采用单因素控制法研究了不同齿前角、齿后角和齿根圆角半径对锯剪性能的影响，同时进行相关实验验证。研究得出：模拟与实验结果吻合较好，二者误差均在合理范围内，验证了有限元模型的可靠性；弧背齿形更适合作热锯剪机的齿形；在锯剪过程中，随着齿前角的增大，单齿锯切力和单齿剪切力逐渐减小；随着齿后角增大，单齿锯切力和单齿剪切力几乎无变化；并在所研究范围内得出其齿前角为0°~2°、齿后角为8°~12°、齿根圆角半径为2.6 mm时，锯剪性能较好。

Select

模锻压机低速锻造的高斯加权集成在线自适应控制

陈月凤

锻压技术. 2020, 45(7): 140-147. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.022

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了提高模锻压机在低速锻压过程中的速度稳定性和系统鲁棒性，设计了高斯加权集成在线自适应控制器。建立了模锻压机在低速锻造过程中的状态空间方程。针对低速锻造过程中速度切换和负载突变等问题，给出了高斯加权集成在线自适应控制方案，自适应控制器由模型预测控制器和模糊PID控制器两个子控制器组成。在稳定运行阶段，模型预测控制器控制精度较高，但是鲁棒性较差，无法应对突变情况，因此，设计了模糊PID控制器应用于突变情况控制；为了防止控制器切换时引起系统振荡，给出了高斯加权集成方法。经仿真验证，与单独使用模型预测控制器和模糊PID控制器相比，当发生速度切换和负载突变时，高斯加权集成在线自适应控制器的调节时间最短，且速度跟踪误差最小，提高了低速锻造过程中速度跟踪的精确性和鲁棒性。

Select

叶片辊轧机调整机构摩擦补偿控制策略

张瑜, 王立新, 陈洪月, 毛君

锻压技术. 2020, 45(7): 148-152,164. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.023

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对非线性摩擦导致叶片辊轧机轧辊的左右调整机构调整精度降低的问题，提出一种基于自适应模糊摩擦逼近补偿的全局滑模控制策略。建立了含非线性摩擦模型的辊轧机左右调整机构动力学模型，基于改进的LuGre动态摩擦模型，采用自适应模糊摩擦逼近方法实现调整机构中摩擦的在线补偿，结合全局滑模控制保证系统在响应过程中具有一定的鲁棒性。利用Matlab/Simulink软件对控制过程进行跟踪仿真，并将本文控制策略应用于现场实际中，验证了本文方法的有效性，研究结果表明：控制策略可以实现系统轨迹的高精度追踪，本文方法可以很好地实现轧辊机左右调整机构的控制。

Select

350 MN多向双动挤压液压机活动横梁纠偏调平策略

郭玉玺, 张利

锻压技术. 2020, 45(7): 153-159. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.024

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为满足大型精密模锻件的成形工艺需要，须在大型模锻液压机上装备纠偏装置或调平系统，使活动横梁在偏心载荷下达到一定的水平精度。结合一台具有模锻功能的350 MN多向双动挤压液压机研制、创新液压机结构和控制系统设计，从技术可靠、简单、适用和低成本角度，探讨了活动横梁基于对偏心载荷响应的纠偏调平策略。将回程缸与主缸一起构成一个纠偏力自适应调平系统。按偏心力矩产生的方位，使其中的1个或2个回程缸升压、使相对应的主缸旁路卸压，组成闭环调节回路，可使活动横梁的动态水平度控制在允许范围内，系统简单可靠、装机功率低、运行效率高。

Select

铝挤压机主剪剪刃设计

王晓磊, 王丽薇, 孙德河, 刘慧军

锻压技术. 2020, 45(7): 160-164. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.025

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

应用Forge软件和Crockroft&Latham断裂准则对主剪剪切压余过程进行模拟，确定主剪剪刃的刃口部分一直与压余接触，主剪受力与剪刃刃口受力区域和受力大小直接相关。而后对剪刃刃口进行受力分析，确定剪刃受力大小主要取决于剪刃刃口克服材料变形抗力的大小，以及刃口宽度、高度和刃口与水平坐标轴的夹角。并结合剪刃刃口受力最危险工况对主剪结构进行有限元分析，结果表明，当剪刃的长刃口与水平坐标轴夹角较大时，主剪崩刃风险加大。建议按最危险工况确定长刃口与水平坐标轴的夹角取值，使主剪剪刃既满足强度和刚度的设计要求，又具有足够的安全裕度。

Select

热锻模具自动化电弧增材再制造工艺

张建生, 肖贵乾, 邓长勇

锻压技术. 2020, 45(7): 165-171. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.026

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为解决采用人工堆焊修复曲轴锻模时，精确尺寸难以控制、加工余量大造成的焊材浪费和热锻模具组织性能的稳定性差等问题，提出了采用自动化电弧增材再制造技术代替传统的人工堆焊，充分发挥了失效热锻模具作为再制造基体的低成本优势和自动化电弧增材再制造的精确性优势。首先，制定了曲轴锻模自动化电弧增材再制造的流程，进而对待修复曲轴锻模进行了三坐标扫描及后续模型处理，获得了电弧增材填充部分的目标模型，并在自主研发的路径规划软件中进行了逐层的填充轨迹规划；然后，将填充轨迹转换为机器人指令文件；最后，对失效的曲轴锻模进行了电弧增材再制造试验，验证了整套方案的可行性。

Select

电压力锅内胆冲压模具结构

黄智

锻压技术. 2020, 45(7): 172-177. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.027

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

结合冲压模具的知识，对电压力锅内胆的尺寸、结构和材料厚度进行了分析，经计算后，判断所提供的图纸不符合拉深模具的要求。在不影响产品整体结构的情况下对产品图作出适当的修改，并结合以往开发类似模具的经验，设计了落料、拉深1、拉深2+翻边1、翻边2这4套工序模具，其中，3套模具为单工序模，一套模具为复合模，详细地介绍了4套工序模具中主要零件的计算过程，同时根据冲裁力或拉深力的大小，结合模具的尺寸、安全生产要求和压力机的实际规格，选用合适的压力机，并详细介绍模具的工作过程。

Select

高强铝合金接触加热技术研究

王子健, 耿会程, 王义林, 张宜生, 李世其

锻压技术. 2020, 45(7): 178-181. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.028

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

在铝合金热成形工艺中，加热固溶有重要作用，但传统的辐射加热方式的加热效率低，严重影响了工艺节拍。而接触加热具有加热速度快、加热温度均匀的特点。设计了一种接触加热装置，用于对高强铝合金板料进行快速加热，并对该装置表面的温度分布及其对高强铝合金板料的加热特性进行了研究。研究结果表明，该加热装置具有较大面积的温度均匀区域，适用于对高强铝合金板料进行固溶处理，同时，发现采用接触加热方法可以有效地减少固溶升温阶段所需的时间，提高板料加热效率。试验结果表明，20 s内即可将高强铝合金板料加热至指定温度，证明高强铝合金接触加热快速固溶是一种高效的铝合金固溶方法。

Select

基于汽车转向活塞锻造遗留效应的预先热处理工艺优化

毛胜辉, 付甲

锻压技术. 2020, 45(7): 182-186. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.029

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对某型号汽车转向活塞交付过程中多次出现组织粗大、混晶的现象，采用理论分析和实验研究相结合的方法，对其锻造和预先热处理工艺过程进行了分析和研究。根据转向活塞成形过程的工艺特点，结合塑性成形过程中变形量和变形温度与再结晶之间的关系，分析了不同变形部位的再结晶状态，从原理上指出了现有锻造余热正火工艺的不足。根据奥氏体的形核、长大、均匀化机制，结合过冷奥氏体分解所需要的条件，设计了转向活塞加热、风冷、等温的3步走的预先热处理工艺方案。优化了转向活塞的预先热处理工艺，消除了因锻造带来的遗留效应，为后期的机械加工和渗碳淬火奠定了技术基础。

Select

2B06铝合金双层结构件DB＆SPF组合工艺研究

王国峰, 张建威, 张晓巍, 李骁, 王海伦

锻压技术. 2020, 45(7): 187-192. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.030

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

基于DB&SPF组合工艺的优势，采用表面碱洗预处理去除氧化膜的方法，实现了2B06铝合金双层结构件的制备。研究了表面粗糙度和扩散温度对2B06铝合金扩散连接接头组织和性能的影响，确定了最适宜的扩散连接工艺参数。通过高温单向拉伸实验、有限元仿真拟合等方法，制定了2B06铝合金超塑成形的工艺参数。结果表明：在连接压强为5 MPa、保温时长为2.5 h、扩散温度为500~530℃时，扩散连接效果较为理想；较低的表面粗糙度可以降低接头位置的氧含量浓度，提高接头质量；接头剪切强度可达78 MPa以上。随后，在450℃、应变速率为0.003 s^-1下超塑成形，得到了结合良好的2B06铝合金中空双层结构件。

Select

某商用车前轴早期疲劳断裂失效模式及原因分析

王欢锐, 周彬, 刘荣, 田婧

锻压技术. 2020, 45(7): 192-197. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.031

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究了某商用车前轴在垂直弯曲疲劳试验中的失效模式及失效位置的形貌，前轴的主要断裂位置均位于下受拉面的工字截面、矩形截面和拳头孔内侧。结合前轴的加工、锻造、修磨及强力喷丸等生产工艺过程，系统地分析了前轴失效的主要原因及机理，其原因主要包括：锻造过程中的表面折叠、脱碳，切飞边过程中切边模处缺陷导致的槽状拉痕和折叠，喷丸过程中喷丸强度不足，表面不平，修磨过程中导致的应力集中、微动磨损等。最后，针对上述失效原因，对前轴整个加工过程进行了优化，尤其是关键工艺过程，优化后的前轴疲劳台架试验寿命达到100万次。

Select

高耐蚀型耐候钢S450EW热轧工艺及腐蚀性能

张慧菊, 李春辉

锻压技术. 2020, 45(7): 198-202. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.032

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

制定了S450EW高耐蚀型耐候钢的热轧工艺，具体为：加热—粗轧—精轧—层流冷却—卷取，粗轧材料厚度控制值为40 mm，温度控制在（1050±20）℃范围内，精轧材料厚度控制值为7 mm，温度控制在（870±20）℃范围内，并对不同热轧工艺的样品进行金相试验及力学性能检测，以确定各工艺参数的设定范围。同时，完成S450EW钢的腐蚀性能验证，将试验钢的轧制成品径线切割为70 mm×50 mm×3.5 mm的板状，并在Fl-65型干湿周期浸润腐蚀试验机内进行试验。结果表明，S450EW钢的两种试验样品的平均腐蚀率分别为1.770和1.839 g·m^-2·h，明显小于参比钢Q345试样的平均腐蚀率2.909 g·m^-2·h。

Select

模具螺旋式冷却系统热效率的理论分析

谢建平, 黄延平

锻压技术. 2020, 45(7): 203-210. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.07.033

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

由于3D打印技术越来越成熟，模具的冷却流道可以用3D技术加工成螺旋式，该结构流道可以成倍地提高模具的热效率。利用传热学理论，对新型螺旋式流道结构和传统型直通式流道结构进行传热分析，根据两种流道结构特点和相关的边界条件建立数学模型，进行了数值计算和相关热力学软件仿真。研究结果表明，在两种流道结构的散热面积、流体介质总流率都相等的条件下，新型螺旋式流道的加热（冷却）速率是传统型直通式流道的加热（冷却）速率的3～5倍，仿真结果和数值计算的结论一致。

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2020年, 第45卷, 第7期　
刊出日期：2020-07-25

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2020年, 第45卷, 第7期 刊出日期：2020-07-25

2020年, 第45卷, 第7期　
刊出日期：2020-07-25