摘要：无模碾压技术在发动机用双性能涡轮盘成形方面具有特色优势,并广泛应用于高温合金、钛合金、轻合金和钢类等大型复杂盘件的加工成形。通过详细剖析无模碾压技术及设备研究现状,分析并探讨了现有设备样机存在的问题及实现无模碾压技术产业化应用的主要途径。研究结果表明,目前仅有俄罗斯和美国GE掌握无模碾压成形工艺和装备,国内仍处于基础研究阶段;现有样机设备刚度和强度不足,在框架结构、加热系统、成形工艺及模拟仿真方面还存在一些问题,尚不能满足高温合金涡轮盘样件的成形需求,亟需开发新一代无模碾压成形设备;基于前期在电阻炉加热系统、碾压头设计、工艺计算软件和工艺数控执行系统的研究成果,依托现有成熟的卧式数控辗环机并在其基础上改造升级,是无模碾压技术快速实现产业化的最佳途径。

摘要：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4×10^6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。

摘要：研制了一款用于制造大型客车、货车铝合金轮毂棒坯的锻前加热步进梁式加热炉。介绍了步进梁式加热炉的组成及为解决关键性问题所采用的手段。采用流体计算动力学（CFD）软件优化了炉内导风机构,提高了炉温均匀性;将动静梁设计成相同齿面结构且动梁前进距离小于1个齿距,并且使工件在炉内前进的同时自旋转一定角度,以提高工件的加热均匀性。实践证明：该加热炉具有加热速度快、产量大、加热时径向芯表温度均匀、节能降耗、自动化程度高、运行稳定可靠等优点。经该加热炉加热的铝轮毂棒坯温度与金相组织完全满足后序锻造工艺的要求,为下一步铝轮毂成形打下了良好的温度基础。

摘要：钛合金热氢处理技术是利用氢在钛合金中的可逆化作用,改善钛合金微观组织与机加工性能的一种新技术。其中,热氢处理炉是钛合金加热渗氢、脱氢的重要设备,加热均匀性和加热效率是加热室设计过程中需考虑的关键技术,会直接影响钛合金热氢处理过程中的效率和质量。针对适用于钛合金的热氢处理炉进行真空加热过程温度场数值模拟分析,建立真空加热数学模型,对空载状态下的数值模拟和试验结果进行比较,二者基本相符,在此基础上深入研究了负载状态下加热功率、发热带宽度等设计参数对加热均匀性和加热效率的影响。结果表明:选择合理的加热功率、发热带宽度能够适当提高加热效率和加热均匀性。

摘要：针对现有射流式定制强度热处理选区冷却设备处理的工件存在过渡区宽度宽、冷却边界不清晰等问题,通过系列试验验证和结构优化设计,研发了接触式定制强度热处理选区冷却设备。结果表明,该设备通过镶块与板料接触传热的方式,可以大幅度减小过渡区宽度(30 mm→10 mm),冷却边界清晰,能更好地满足特殊软区的需求。

摘要：长轴类锻件在锻造切边过程中会产生直线度变形,采用切边校正复合工艺可在切边的同时实现校正,目前的复合工艺是通过施加背压的方法达到切边和校正同时进行的目的。针对现有施加背压方法的缺陷,设计了一种新型柔性切边校正系统,该系统通过配置垫板中柱塞缸的数量和分布,并将柱塞缸和蓄能器组成液压回路,通过调节蓄能器的油压控制柱塞缸的推力,进而调整切边时的背压,从而有效地针对不同产品施加背压。利用在线油温监测和闭环计算自动更换油液,保证油液温度。该柔性切边校正系统与现有的方法相比,可实现柔性背压,适合不同锻造产品的切边需求,提高了生产效率和产品精度,减少了设备和模具的经济投入。

摘要：为解决自动化锻造生产中大质量坯料在各环节转移困难的问题,对机械手夹持臂的机械结构和驱动系统进行了设计,以实现机械手夹持臂的高负重比。通过SolidWorks对机械手设备进行三维建模,并完成动力源和直线导轨等机构的相关参数计算;对夹持臂进行静力学分析和结构优化,并通过机器人负载模拟平台对机械手的夹持性能进行验证。为满足产品经济性与生产制造的便利性,夹持臂采取模块化设计策略,其主体采用标准工字型钢材,夹钳和固定端通过焊接模块固定,并对整体结构进行了轻量化设计。结果表明:该机械手夹持臂轻量化后的质量为75 kg,在选用经济效益较高的KUKA KR210机器人情况下,最大负载为70 kg,机器手夹持臂的负重比达到1∶1.1。该夹持臂符合设计要求,其具有的高负重比将有利于大质量部件的高质量生产。

摘要：提出了一种双轴伺服电机同步控制辊锻机双轧辊的电气系统方案,采用电子齿轮耦合技术对去飞轮和制动离合器的辊锻机进行了双轴同步运动控制系统设计。该设计取消了原有的多级传动装置,改由伺服电机通过减速机直接驱动负载,保留了机械驱动转动扭矩大等优点,同时改变了传统设备单一的工作特性,解决了气动设备不稳定、噪音大、冲击大、无法实时监控运行状态等问题,实现了精确控制辊锻机轧辊旋转速度和位置的目的,将柔性化、数字化、智能化控制技术引入机械成形设备,为后续生产线中辊锻机与机器人手臂同步协作,实现高度自动化提供了可能。实验结果表明,所设计的双轴伺服电机同步控制辊锻机双轧辊的电气系统具有较高的位置同步精度和速度同步精度。

摘要：为提高平板厚板型精冲件的轮廓检测速度与精度,基于机器视觉技术,研究了一种轮廓缺陷在线检测技术。利用Canny算子从均值偏移滤波后图像中提取边缘线,然后根据标准轮廓(模板)的尺寸,从中挑选出需要检测的轮廓。由于待检测轮廓与模板存在角度与位移偏差等问题,提出了一种先角度配准、再位置配准的两步图像配准算法,将配准后的待检轮廓与模板进行图形比对,差异图像经过形态学滤波等算法处理,获得缺陷区域的尺寸及位置,由此实现精冲件的在线检测。基于研究成果设计开发了一套零件在线检测系统,并进行了实验验证。结果表明,该系统能够识别的零件精度达0.4 mm,每件的识别时间小于0.3 s,完全能够满足大批量精冲零件的轮廓缺陷在线检测的需求。

摘要：针对计量泵由于本身结构和石墨湾液物理特性限制所导致的无法长时间正常使用及价格昂贵的问题,设计了一种通过液位计以及折光仪判断浓度的锻造石墨喷雾自动配比系统,利用液位计实现了墨与混合溶液的体积配比,同时利用折光仪实时监控石墨溶液浓度。此设计能够排除人工配比干扰,有效地避免了现有控制方式伴随的问题,即使在长时间运行后也不会造成硬件损坏。并且利用配比后的浓度检测以及浓度微调功能,将配比浓度完全控制在设定的浓度范围内。同时具有非常好的可兼容性,便于衔接各种不同的喷雾系统。相较以往的配比系统更稳定、更实用、更具优势。