应用S7-1500的激光熔覆成形装备控制系统设计

航天航空等领域存在对大型复杂金属结构件短周期、高性能直接制造与柔性化修复的迫切需求,而激光熔覆成形技术是满足这一需求的有效途径。基于S7-1500控制器,进行了大型构件柔性化激光熔覆成形装备控制系统的设计。该系统利用PROFINET通信方式实现对大功率激光器、机器人等关键部件工艺参数的监测与调节;选用TIA博途编程软件实现硬件组态和人机交互界面等软件设计;同时采用多种传感器和闭环调节方式对工作环境进行控制,从而保证零件的成形质量。基于以上研究,设计出了能够满足大型复杂金属构件激光熔覆成形装备要求的中央控制系统。     

汽车离合器衬套多道次工艺设计与仿真

针对所研究的离合器衬套的特点,设计了整个工艺流程,包括落料、拉深、胀形、冲锻复合成形、冲孔和修边,其中通过多模块胀形工艺成形零件周向均布的36个齿槽,通过冲锻复合成形工艺实现零件底部的壁厚变化,重点分析了胀形工艺和冲锻复合工艺的实现过程.采用有限元软件DEFORM-3D模拟整个工艺过程,模拟结果表明:胀形工艺能够完整、准确地成形出零件周向均布的齿槽,冲锻复合成形工艺成功实现了零件底部壁厚的变化,整个工艺流程切实可行.     

合锻汽车冲压线课题通过验收

正近日,由合肥合锻机床股份有限公司牵头承担的"04专项"课题"超高强度汽车结构件热冲压技术和装备生产线"课题在用户现场通过了任务验收,与会专家一致认为,该课题完成了任务合同书规定的。该课题开展了高强度钢板热冲压成形大批量生产工艺、热成形专用高速液压机、高效节能防氧化加热炉及核心主轴设计制造、热成形水冷及冷却系统的设计与制造、高速输送装置及其控制设备和故障在线检测、比例     

汽车离合器衬套多道次工艺设计与仿真

针对所研究的离合器衬套的特点,设计了整个工艺流程,包括落料、拉深、胀形、冲锻复合成形、冲孔和修边,其中通过多模块胀形工艺成形零件周向均布的36个齿槽,通过冲锻复合成形工艺实现零件底部的壁厚变化,重点分析了胀形工艺和冲锻复合工艺的实现过程。采用有限元软件DEFORM-3D模拟整个工艺过程,模拟结果表明：胀形工艺能够完整、准确地成形出零件周向均布的齿槽,冲锻复合成形工艺成功实现了零件底部壁厚的变化,整个工艺流程切实可行。
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基于铸坯的42CrMo轴承环件辗扩成形工艺与试验

轴承套圈是轴承的核心组件。针对目前大型轴承套圈生产工艺存在的材料浪费多、生产效率低、加工能耗高等问题,以典型的42CrMo转盘轴承套圈为对象,开展铸辗复合成形大型轴承套圈加工新技术的研究。通过环件辗扩工艺理论分析,提出铸辗复合成形主要工艺参数的设计准则。根据热压缩模拟试验结果,得到铸态42CrMo钢的本构关系模型和动态再结晶过程的数学模型。建立套圈径轴向辗扩热力耦合有限元模型,模拟计算和预测环件在热辗扩过程中的动态再结晶体积分数和晶粒尺寸,得到初始辗扩温度和芯辊径向进给速度两个主要工艺参数对套圈材料微观组织演变过程的影响规律。根据模拟结果,设计并完成基于铸环坯的工业辗扩试验;对辗扩成形套圈进行力学性能测试和金相组织分析,得到铸辗轴承套圈的力学性能参数和金相组织结构。试验和测试数据表明:由铸辗复合成形技术成形的轴承套圈各项性能指标达到工业要求,新技术可以成功成形出合格的轴承套圈。该项研究实现了由铸造环坯直接成形大型轴承套圈的加工技术,可为大型环类零件的节能、节材和高效的先进制造提供有效的工艺理论指导。     

钛合金复杂大件等温局部加载成形组织演变研究

正钛合金大型复杂整体构件等温局部加载成形技术,能够解决航空航天用高性能轻量化构件成形制造难题,是迫切需要研究发展的先进塑性成形技术。实现成形成性一体化制造不仅是满足实际工程领域对构件服役性能苛求的关键,也是高性能轻量化构件精确成形的主要发展趋势和研发的前沿。微观组织对性能的决定性作用使如何控制组织成为该成形工艺研究发展与应用迫切需要解决的重要问题。然而,局部加载是多模具、多参数、多场耦合作用下的高度非线性复杂物理过程,使得微观     

面向高性能塑性成形的多尺度建模仿真研究进展

塑性成形是利用材料的塑性产生变形从而形成一定形状并获得一定性能的工艺方法,是零部件制造不可或缺的重要途径。随着我国航空航天等领域高端装备技术的发展,其关键零部件的高精度高性能要求,迫切需要发展可计算、可设计的高性能塑性成形理论与技术,多尺度建模仿真是实现该需求的关键手段。然而,塑性成形涉及材料非线性、几何非线性和工艺非线性等复杂问题,以及力热加载、特种能场加载、组织性能演化等复杂过程,给多尺度建模仿真提出了挑战。从分析高性能塑性成形的科学问题出发,通过梳理材料多尺度变形响应特征,讨论了塑性成形多尺度建模面临的挑战。给出了近年来多尺度耦合建模仿真方面的新进展,及其在塑性成形过程多尺度响应机理分析及面向高性能的成形工艺设计中的应用,并对其发展趋势进行了展望。     

连杆热锻模单面型腔改为双面型腔工艺

在以螺旋摩擦压力机为主要成形设备的连杆毛坯锻造生产工艺流程中,毛坯成形一般采用预锻、终锻两工步,其预锻模块和终锻模块亦以方形居多。我们通过生产实践,改其单面型腔为双面型腔,不仅节约了模具钢材,降低了热处理费用,而且提高了模具制造速度,起到了一举多得的效果。 1.改制工艺过程 改制工艺过程分为可行性分析计算和试验、批量试制及总结推广三个阶段。主要难题均在试验阶段得到解决。 (1)可行性分析计算和试验 将方形模块单面型     

ZL50装载机前后桥壳体的设计与生产（三）

在国产装载机前后桥壳体由铸钢结构件改为钢板焊接结构件的过程中，为了充分发挥无接缝弯曲及两端成形钢板的强度优势，采用整体纵剖，使壳体上的焊缝走向为轴向，避免了承受弯矩应力的横向断面与焊缝重合，把壳体分为前、后侧板和耳板等三部分。这样，钢板焊接结构件的强度和刚度都大大提高，但每一个元件的尺寸大、形状复杂，因而成形模具的设计与制造各具特色。     

精密辊锻成形模具CAD／CAM系统

本系统是面向辊锻模具设计、制造及应用的计算机辅助辊锻模具设计与自动编程的软件。它可以为各种精密辊锻成形模具设计提供有效的工艺可行性分析,帮助设计人员快速、准确地设计辊锻模具型槽,同时,系统为辊锻模具提供高效果、高品质的数据编程代码。1.系统提供了辅助辊锻模具设计功能,包括：辊锻件截面面积,辊锻件体积计算,坯料尺寸计算及辊锻道次计算等,同时,借助现有的体积成形有限元分析软件,如MAFAP、DEFORM等软件模拟金属在辊锻模具中塑性成形过程,从而帮助设计人员对辊锻成形工艺设计的可行性进行评估,缩短设计周期,…     

TiAl基合金的增材制造技术研究进展

TiAl基合金是一种新型的轻质高温结构材料,在航空、航天领域具有很好的应用前景.增材制造技术作为一项先进的快速近净成形技术,非常适合用于具有复杂结构、高精度要求的发动机高温结构件的制造.在分析相关文献的基础上,评述了国内外TiAl基合金增材制造技术主要研究进展,包括激光熔化沉积、激光选区熔化、电子束选区熔化和电弧熔丝等增材制造方法的原理、优势和最新进展情况,以及TiAl基复合材料和有关梯度材料的研究现状,分析了现阶段TiAl基合金增材制造技术的不足,并在增材制造用TiAl基合金成分设计、工艺优化与组织性能改善、新型TiAl基材料开发和复合增材制造技术探索等方面提出了展望.     

辊锻模设计在转向臂件成形工艺中的应用

正近年来随着汽车行业迅速发展,对轻型车转向弯臂这种形状复杂的锻件在尺寸精度、内在和表面质量等方面的要求越来越严格,合理设计转向弯臂成形工艺及模具结构成为解决这些问题的关键。结合我公司的生产需要,制订出辊锻制坯+摩擦压力机模锻的复合工艺为:下料→中频感应加热→辊锻制坯→弯曲→锻造→切边→校正→热处理,针对不同的转向弯臂设计出合理的辊锻工艺和终锻模具设计成为研究重点。     

汽车前轴精密辊锻成形过程的数值模拟

汽车前轴的精辊-模锻工艺是一种用小成形力锻造设备成形较大型前轴锻件的塑性加工技术,其工艺关键在于精密辊锻。前轴的精密辊锻分4个道次,是典型的局部成形工艺。辊锻工艺由于旋转的模具与辊锻件之间的接触区域在不断变化,一直以来成为数值模拟的难点。对4个道次的模具建立了模型,采用三维刚塑性有限元程序DEFORM-3D模拟了前轴精密辊锻工艺,分析了辊锻过程中金属变形的规律,研究了模具参数对成形质量的影响以及辊锻力矩的变化规律。模拟结果对于改进辊锻工艺设计、提高模具设计水平具有指导作用。     

成形辊齿数对蜂窝半格结构件成形影响研究

高强度金属蜂窝芯的制备方法是将金属箔材滚压成为蜂窝半格结构件,然后将其胶结或点焊成为蜂窝芯。基于蜂窝半格结构件滚压成形的工艺特点,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对蜂窝半格结构件滚压成形进行有限元建模及弹塑性分析,得到了箔材成形过程中成形辊齿数对成形件形状尺寸、应力应变的影响规律。将有限元弹塑性分析结果应用于成形辊设计及制造,并将成形件的仿真数值与实验数值进行比较。结果表明:运用有限元分析来解决传统箔材滚压成形的缺陷是有效的。     

冷／温锻复合成形技术及其应用（上）

简要介绍冷／温锻复合成形技术的特点和应用范围，并对冷／温锻复合成形工艺中的温锻的成形温度、坯料的加热方法和时间、温锻模具的冷却与润滑、温锻预制坯的软化处理和表面润滑处理等作了详细的阐述。然后列举了两个已经大批量生产的工程实例，详细说明冷／温锻复合成形技术的成形工艺过程。实践表明，冷／温锻造复合成形技术不仅可以生产重达几十公斤、几何形状复杂、精度要求极高而难以用冷锻或温锻加工方法制造的零件，而且经济效益十分明显。     

特大型零件热态成形制造技术基础研究

在中国国家自然科学基金重点项目《特大件成形制造技术基础研究》、国家科技支撑计划课题《大型轧机共性技术》、国家重点基础研究发展计划(973计划)前期研究专项《大型零件热态成形制造虚拟技术基础研究》,以及中国河北省科技攻关项目《大型轧机共性技术》和《特大件成形制造技术基础研究》共同资助下,以大型锻钢轧辊(辊身直径超过1 000 mm或质量大于100 t)为对象,通过宏观 微观强耦合建模,解决铸造缺陷信息遗传、孔洞锻合条件、形变焊合条件、材料断裂准则构建,以及热 力 微观组织耦合建模等关键技术问题,建立以淬硬层深度数值预测技术为核心的热处理工艺分析与优化系统,提出基于非均质轧辊辊间接触力学模型的轧辊强度设计方法,构建起大型锻钢轧辊热态成形制造与服役评估的多学科耦合决策支持理论体系,提出理论研究报告。针对缩孔和气孔等大型铸钢锭铸造中的孔洞缺陷控制,以大锻件内部孔洞锻造闭合过程为科学问题,以大锻件内部有效锻合区域数值预测为目标,将有限元方法与人工神经网络技术相结合,利用神经网络的非线性映射能力,描述材料变形抗力、温度、应力应变与孔洞闭合程度之间的复杂关系,将孔洞锻合过程有限元模拟结果作为神经网络训练样本,建立起温度、应力和变形等多场耦合作用下的孔洞锻合条件模型(VCCM)。针对孔洞形变焊合机理与物理模拟模型一致性问题,以消除大锻件心部残留微孔隙,实现物理闭合状态下的锻合孔洞缺陷的真正冶金结合为目标,基于临界闭合孔洞界面接触力学原型和原子高温扩散理论,以界面接触应变和高温环境作为孔洞焊合的驱动力,利用高温和大变形对闭合孔洞界面扩散焊合的有利影响,提出适用于大锻件在锻造成形阶段的内部孔洞缺陷形变的形变焊合方法,通过物理模拟实     

高性能环类零件绿色智能轧制的研究进展

高性能环类零件广泛应用于众多重要工业领域,其制造技术体现了国家机械制造能力和水平。环件轧制是一种连续局部塑性成形技术,也是高性能环类零件先进成形制造技术。基于作者在高性能环类件轧制成形领域的研究基础,对我国高性能环件轧制成形理论和应用现状和工艺发展进行系统介绍：分析高性能环件轧制成形特点;阐述环件轧制成形理论,包括轧环条件、力能计算方法和轧制过程模拟进展;介绍我国高性能环件轧制成形技术在机械、航空、航天等工业领域的应用成果;例举当前我国环轧制成形工艺装备的最新进展;结合国家重点研发计划的研发情况,介绍高性能环类零件智能轧制和绿色轧制的建设现状。我国已经成为世界高性能环类零件重要制造基地,作为基础和关键重要部件的高效制造方法,高性能环类零件绿色智能轧制将为我国制造业双碳目标提供有效的解决方案。     

相控阵雷达中重要结构件的成形技术

相控阵雷达天线箱体的制造通常采用铆接成形技术,过程中易出现铆接形变和相对位置偏差等现象.分析了其重要结构件的结构特点,通过对紧固件的结构优化以及工装的合理设计和运用,提出了该类相控阵雷达天线箱体的成形方法,解决了该类天线箱体的制造难题,保证了设计精度要求.     

板料冲压成形工艺与模具设计制造中的若干前沿技术

板料成形技术是最重要的金属成形方法之一,广泛应用于工业领域。因此,成形制造技术及装备水平已成为衡量一个国家制造水平的重要标志,在很大程度上决定产品的质量、效益和开发能力,决定着一个国家制造业的国际竞争力。结合相关研究领域的发展趋势和最新研究成果及其工业应用,针对目前板料成形技术发展现状,提出板料冲压成形工艺与模具技术的若干发展前沿问题。包括冲压过程仿真模拟中的新理论和新方法、高性能材料参数反求技术、冲压工艺设计中的优化理论和方法、基于CAE技术的冲压新工艺、模具型面数字化制造技术以及模具表面磨损预测和寿命控制方法。通过对这些新理论、新方法和新技术的分析,重点阐述其重要性以及可能取得的进展和预期效果。     

超表面异质结构的熔融沉积复合成形工艺及其电磁伪装性能研究

超表面异质结构曲面共形电介质基底和金属单元序构的集成制造是阻碍超表面电磁伪装技术向工程化应用方向发展的瓶颈问题.基于3D打印技术设计自由度高、适合复杂结构快速成形的优势,提出一种液态金属与聚合物异质结构的熔融沉积复合成形工艺.在现有聚合物熔融沉积成形(Fused deposition modeling,FDM)工艺的基...