锻造操作机变工况分析与工况模拟装置设计

为了测试与标定大型锻造操作机的力承栽能力与顺应能力,研制了一种力承载特性高的工况模拟装置来模拟工件对夹钳的作用力/位移即还原锻压工况,从而测试与标定装备.以DDS750锻造操作机为研究对象,分析了锻造顺应过程.顺应过程包括主动顺应与主被动顺应两阶段,期间存在机构的变拓扑.分析结果表明,被动柔顺避免了受力高峰的出现.针对工况提出了一种平面二自由度并联机构作为模拟装置,通过运动学分析得到了雅可比矩阵,分析了灵巧度、力承栽特性、刚度特性,得出了最佳工作空间.最后给出了模拟装置的应用实例.     

大锻件尺寸测量与控制系统的研制

本文介绍了安装在万吨水压机上用于实时在线测量大型锻压件尺寸的测量和控制系统的系统设计和组成,同时详述了关键技术难点.该系统的研制成功大大提高了大锻件尺寸的测量精度和万吨水压机的生产效率,提高了工人的操作安全性,降低了工人的劳动强度.     

用于机器人轴孔装配的主–被动结合柔顺装置

对粗糙孔壁的机器人轴孔无卡阻装配的条件进行了分析,设计了一种基于磁场力的主动–被动结合的柔顺装置用于解决装配卡阻问题,其中被动柔顺部分采用磁场排斥力连接,在装配过程中使末端执行器与轴分离,大幅减小连接处阻力和阻力矩,然后通过旋转磁力推拉式主动柔顺装置产生的力矩使轴脱离卡阻点.使用带有开放式运动控制卡的三坐标运动平台加一维力传感器,对4组不同直径的轴孔对进行了实验,结果显示主动–被动结合柔顺装置能够有效克服粗糙孔壁轴孔对的卡阻问题,装配时间最快在10s内,证明所设计的柔顺装置和阻尼控制算法有效.     

大型模锻压机极低速驱动系统的仿真建模、实验验证与性能分析

高性能复杂整体模锻件的等温制造要求大惯量模锻装备必须在极低速下稳定运行,但非线性、时变的锻件变形抗力和柱塞缸所受的非线性摩擦力导致该装备难以在极低速下获得所需的锻压性能。针对这一问题,在考虑锻件的流变特性、低速下特有的静-动交替变换的摩擦特性以及工艺过程和装备运行之间关联作用的基础上,建立基于AMESim与Simulink的大惯量模锻装备低速锻造过程的联合仿真平台,通过实验验证该仿真平台的有效性与精确性,实现低速锻造过程的仿真建模。利用该平台对系统性能的影响规律进行研究,首先揭示了材料成形过程对系统低速性能的影响规律:比较流变特性参数对系统驱动能力的影响程度。研究结果表明:材料参数对系统的驱动力影响由大至小依次是物理化学性质常数y、强度系数c、材料硬化指数n与应变速率敏感性指数m;其次,研究了摩擦力对低速爬行的影响规律。导致低速爬行的2个条件是实际速度接近摩擦的临界速度以及最大静摩擦力与库仑摩擦力的差值太大。这些规律可为大惯量装备的极低速稳定运行提供基础与保证。     

考虑锻件塑性变形的锻造系统动力学建模

提出了一种改进的锻造系统动力学建模方法,采用能够考虑锻件塑性变形的弹塑性离散弹簧模型模拟锻砧和锻件之间的接触行为.结合有限元法和拉格朗日方程建立了锻造系统在锻压过程中的动力学控制方程.通过与商业软件LS-DYNA显式有限元模型的仿真结果以及其他的结果的比较,验证了所提出模型的有效性和优越性,研究表明接触边界条件对锻造系统的动力学响应影响明显,在精确的响应计算中锻件的塑性变形效应不可忽略.     

控制微观组织和材料损伤的锻造工艺多目标优化

为了对大型锻件多步锻造过程中微观组织和裂纹进行控制,提出了一种基于数值模拟的多目标优化设计方法.该方法以始锻温度、锻模击打速度和工步压下量为优化设计变量,以锻件晶粒均匀细小和材料损伤为子目标并构造总目标函数,将正交试验设计引入优化解搜索过程,获得了最优锻造工艺参数.应用该方法对圆柱体两步镦粗工艺进行多目标优化设计,并与单目标优化进行了对比分析.结果表明:工步压下量对锻件微观组织和开裂率影响最大,其次为锻模击打速度,始锻温度影响最小;要想获得均匀细小的锻后晶粒组织并防止裂纹产生,宜选用较高的始锻温度和较大的初锻压下量;多目标优化对微观组织和材料损伤的优化效果较显著.     

大型锻造操作机研究进展

<正>大型锻造操作机属于当前世界最大的多自由度重载机器人,属于机、电、液高度一体化的复杂装备,它是万吨锻造压机的重要配套设备,也是国家经济建设急需的重大机械装备之一。并且,大型锻件制造业是装备制造业的基础行业,是关系到国家安全和国家经济命脉的战略性行业,其发展水平是     

基于串联弹性驱动器的并联柔顺手腕的设计

通过分析人体腕关节的组织结构和运动特性,设计了具有柔顺性的3SPS-1S并联机器人手腕机构.3条移动副支链作为驱动,在驱动支链中加入串联弹性驱动器(Series Elastic Actuator,SEA)来实现并联机器人手腕的柔顺性.建立了3SPS-1S并联机构的运动学逆解,推导雅可比矩阵,提出了确定SEA弹簧刚度的方法;基于位置补偿思想,实现柔顺手腕的位姿控制.通过实验验证了该机构对未知负载具有被动柔顺性,通过主动柔顺控制可以实现更高的主动柔顺性.     

大型锻件淬冷过程数值模拟与实验验证

为了了解和分析大型锻件在淬火过程中温度和组织场等的变化情况,应用非线性有限元软件MSC.Marc及其二次开发功能建立了二维有限元模型.综合考虑相变与温度的耦合关系、相变热的影响和热物性参数的非线性等问题,获得锻件淬火过程1/4截面上瞬态温度场和组织场的变化云图.材料的TTT转变曲线在AutoCAD软件环境下通过开发的程序实现动态调用.以35CrMo钢长圆柱大型锻件为对象,模拟了其淬火过程中温度和组织的转变过程.比较计算得到的温度曲线和实际测量结果表明,两者吻合较好.     

锻压技术中的各种制约因素的分析

本文首先通过具体案例分析,进而说明了变形速度对变形抗力的影响,然后阐述了模具的圆角半径对锻件质量的影响以及锻件的质量对温度的要求,最后进行综合模拟演示得出最佳锻压条件,以供同行参考。     

基于刚塑性有限元的GFM精锻锻透性仿真

采用商用软件DEFORM用刚塑性有限元理论对GFM精锻锻透性进行了仿真研究,确认了GFM锻不透的问题并指出锻透性最大只能达到约60％,且与摩擦条件的影响关系不大,进而得出了GFM锻透性FPE与压下率△h／R的5次方回归关系式,为GFM精锻的工艺设计提供了参考。     

径向锻造终锻过程的流函数法解析

径向锻造的终锻变形过程,因锤宽与坯径比较大,几乎包围了整个圆周,故认为变形主要发生在轴向延伸,它与拉拔,镦粗等变形相似,但受方向及变形特点又不相同,为了解决与初锻过程出现同样“跳卡”和分析锻造质量问题,采用了流函数法对进料量、锤头尺寸,形状等因素的,影响进行了理论分析,为径向锻造选择合适的工艺参数提供了理论参考。     

台阶芯棒(一种锻造工装)锻造成形的工艺参数优化

大型锻件锻造的主要目的是在获得所需锻件形状的基础上,破碎铸态缺陷、压实疏松、获得良好的纤维组织和良好的力学性能.锻造工装的工艺参数优化对锻造成形件的组织产生至关重要的影响.     

锻件自动打印机智能控制

本文论述了锻件打印机智能控制过程中系统的选配、硬件电路设计，以及控制程序的编制，然后以微机为智能中心对上述过程进行控制。     

论磁锻炼

磁锻炼是为了得到稳定、闭合的磁滞回线。有的文章指出，给样品升温是达到磁锻炼的方法之一。在此提出一点不同看法：给样品升温可减少阻碍磁畴旋转的阻力，但不会使磁滞回线闭合。     

多向锻造道次对5182铝合金变形组织的影响

采用多向锻造实验的方法研究了末道次锻造温度为340℃的条件下锻造道次对5182铝合金宏微观组织的影响.研究结果表明:多向锻造过程中随锻造道次由3增至12,心部细晶区的面积不断扩大,锻造道次增至12次并未消除因累计变形量不同而导致的心部与边部的组织差异.锻造道次由3增至12的过程中,试样锤头附近的组织不断破碎变细,但未发生明显的再结晶.试样心部的变形组织在经3道次锻造后开始发生部分再结晶;经6道次锻造后试样心部发生完全再结晶,试样再经9,12道次锻造后心部均发生完全再结晶,且晶粒尺寸较锻6次试样略有增加.5182铝合金试样心部再结晶晶粒尺寸随锻造道次的累计增加会达到一个细化极限值.     

现代自由锻造液压机的技术经济性分析——从锻件生产经济性要求看自由锻造液压机的发展趋势

从锻件生产的经济性观点出发,对现代自由锻造液压机——油泵直接传动双柱斜置式预应力机架自由锻造液压机及其成套装备的技术性能、经济性满足度及其发展方向进行了探讨和分析,以期有助于锻造行业向节能节材降耗减排的低碳经济发展,提高中国锻件生产的整体技术水平。     

用MAFAP软件模拟锻造成形

MAFAP是我国独立开发的二维体积成形有限元模拟软件。本文以汽车发动机连杆为例，介绍了采用Pro／Engineer进行锻造成形工艺设计和模具设计的方法。在CAD模型的基础上，利用MAFAP软件进行CAE分析，模拟成形过程中的材料流动、应力应变分布、温度变化等，能为工艺设计和模具设计提供指导。     

PLC在锻压设备上的应用

简要介绍了可编程控制器即PLC在液压机控制系统中的应用。