通用咨询投资公司与天水锻压集团举行项目合作座谈会

2024年7月23日,天水锻压机床(集团)有限公司召开项目合作座谈会,天水市国资委党委书记、主任王志军以及中国通用咨询投资有限公司副总经理戴岸彤、李兰,北京中科中海科技有限公司执行董事赵振新,北京航天智能建设有限公司副董事长潘海峰等参会,天水锻压集团党委书记、董事长陈鸿等参加座谈。

甘肃省工信研究院等到天水锻压调研

5月29日,甘肃省工信研究院装备制造研究所所长蔺峰、三级调研员刘亚丛及工业母机课题调研组成员到天水锻压机床(集团)有限公司调研工业母机(数控机床)产业发展情况,甘肃省冶金机械工会副主任焦佳庆一同调研。调研组分别深入集团公司新产品展厅、生产车间、第二联合分厂党员活动室、安琪劳模工匠创新工作室等进行实地查看,全面了解集团公司生产经营现状、安全生产状况、企业文化建设及存在的困难等。

大型自由锻压机组精度与可靠性提升研究

研究大型自由锻压机组3150 t压机的疑难故障,提出创新改进措施,以满足高端制造业对精密压制工艺的严格要求。对3150 t压机故障问题进行分析,找出故障的根本原因,并提出一系列创新改进措施,包括完善维护策略、改进控制方法和改造冷却回路等。实验结果表明,上述方法能够有效提高压机的精度与可靠性。

天水锻压参加全国焊接机器人决赛

6月7~9日,天水锻压机床(集团)有限公司派出由5名焊工和技术指导裁判组成的团队,代表甘肃省参加了在福州举办的“全国职工数字化应用技术技能大赛”的焊接机器人比赛决赛,并获得优秀组织奖。据悉,该赛事由中华全国总工会、福建省人民政府主办,中国职工技术协会、福建省总工会、福州市人民政府承办,这是中华全国总工会首次举办的全国职工数字化应用技术技能大赛。比赛设焊接组、BIM(建筑信息模型)组和无人机组三项比赛,来自全国31个省(区、市)和新疆生产建设兵团的32支代表队参加大赛。

生存进化阶段性搜索微粒群算法及其可靠性冗余分配优化应用

为高效解决含有异质冗余的多态系统(MSS)可靠性优化问题,并弥补微粒群优化(PSO)算法易早熟收敛的不足,从作用力方式和种群拓扑结构两方面对算法进行改进。改进PSO算法中单一的作用力方式,设置前后两个搜索阶段,对应两个搜索阶段分别构造平衡引斥力方式和双层引力(个体和全局最优解引力、中间适应度微粒引力)方式,提出阶段性搜索微粒群(SPSO)算法;利用生物个体“择友而交”和优胜劣汰的生存体系构建生存进化(SE)拓扑结构,以结构演化和算法进化并行方式将该拓扑结构融入SPSO算法,提出生存进化阶段性搜索微粒群(SPSO-SE)算法,进一步提升算法的优化性能;利用Benchmark函数对所提算法与PSO的改进算法进行测试对比,结果表明,所提SPSO-SE算法具有更好的寻优能力。采用SPSO-SE算法对串-并联和桥式结构的多态系统的可靠性冗余分配问题进行优化,得到的系统结构费用更低、可靠度更高。

铝车轮铸造模具水冷界面换热系数反算求解

铝车轮低压铸造过程中,模具温度场是影响铝液凝固的重要因素。水冷作为铸造模具的主要冷却方式,对模具温度场的影响机理仍不明晰,有待深入研究。本文以铝车轮铸造模具的边模水冷模块为研究对象,设计水冷降温实验并采集水冷过程中的模具温度数据。通过ProCAST及ANSYS分析冷却水流动状态,以实测温度数据为基础进行软件反求解,基于Beck非线性估算法,建立界面换热数值模型。通过对比分析两种界面换热系数求解方式,并正向求解以验证两种求解方式的准确性,以期为铝车轮低压铸造模拟验证提供数据支撑,有望获取冷却水与模具的真实换热系数,并揭示其传热行为和换热机理。

电液3-UPS/S并联稳定平台参数振动特性分析

针对电液3-UPS/S并联稳定平台驱动液压缸的压力脉动所产生的参数振动,建立了稳定平台的参数振动方程并利用多尺度法求解了主共振响应与组合共振响应的一次近似解;分析了主共振与组合共振响应特性以及振动幅值在初始工作空间内的变化规律,最后采用四阶龙格库塔法与模态试验对参数振动模型进行验证。结果表明:数值解与理论解之间的最大误差为4.20%,固有频率理论值与试验值之间的最大误差为4.66%,可验证参数振动模型的正确性。

TC4钛合金电致塑性本构方程建立

采用自行设计的绝缘夹具对TC4钛合金板材进行了电致塑性单向拉伸试验。基于对照试验的方法,以无脉冲电流且不同温度条件作为参照,与同等温度条件下脉冲电流加热情况进行对比,以探索电流参数对TC4钛合金电致塑性效应和力学性能的影响规律。结果表明:在试验研究范围内,脉冲电流的占空比主要影响材料的温度变化,脉冲电流密度对TC4钛合金的电致塑性起主导地位,脉冲电流作用下的TC4钛合金材料抗拉强度大幅下降,塑性提高。基于Johnson-Cook模型和Arrhenius方程建立了耦合温度和脉冲电流密度的TC4钛合金电致塑性本构方程,并进行了验证。

(3-RPS)+(2-RCR)混联机构末端约束分析

为探索“并+并”型少自由度混联机构末端约束的特点,以(3-RPS)+(2-RCR)机构为研究对象,提出了求解其末端约束的螺旋系求交法。阐述了(3-RPS)+(2-RCR)机构末端约束/自由度组成原理,给出了末端约束/自由度计算公式;结合线几何分析了机构在不同几何位形下的末端自由度数目;应用解析几何理论和螺旋理论建立子约束螺旋系对应的直纹面和母线方程,得到了螺旋三系和四系的交集解析模型,确定了机构末端约束螺旋;讨论了不同几何位形下的末端约束/自由度性质,给出机构在3种不同位形下末端约束求解的数值算例。研究表明,在一般位形下,该机构末端约束并非约束力/力偶,而是一般形式的力螺旋。提出的螺旋系交集求解方法为此类混联机构末端约束问题研究提供了有效的解决方案。

复合板起皱失稳数值模拟模型的建立

复合板被广泛应用于汽车工业、航空航天、国防军工等各大领域,起皱失稳是复合板塑性成形过程中影响零件质量的主要问题之一,而目前能够准确复现复合板起皱形貌的数值模拟模型的建立方式尚不明晰。因此本文以方板对角拉伸试验(YBT)作为对比验证对象,在ABAQUS软件中采用特征值屈曲分析分别与动力显式和静力通用两种常规算法相结合的buckle-dynamic算法以及buckle-static算法,对选用不同建模方式和单元类型建立的模型,以起皱高度、厚向位移和应变云图等为评估依据,进行了起皱形貌模拟对比分析。结果表明,采用buckle-static算法对复合层建模方式建立的常规壳模型分析所得结果的综合性能最佳。若模拟工况复杂或计算不易收敛,分析方法也可选用buckle-dynamic算法。

基于分形理论的静压支承滑靴系统摩擦自适应特性分析

静压支承滑靴副比一般的滑动摩擦副具有更好的摩擦自适应特性,对滑靴的早期磨损有一定的修复效果,但其摩擦自适应机理目前尚不明确。为此,基于分形理论,采用分形维数、尺度系数等分形参数描述滑靴表面形貌,对摩擦自适应过程进行理论分析,开展磨损试验并以分时段更换试件的试验方法观察分形参数的变化情况,得到分形参数对摩擦学特性的影响规律,揭示滑靴摩擦自适应机理。结果表明,滑靴副在发生早期磨损后,分形维数呈增大-减小-再增大-再减小的变化过程,尺度系数和摩擦系数呈减小-增大-再减小-再增大的变化过程,滑靴在早期磨损阶段呈现出显著的摩擦自适应特性,其表面性能表现出劣化-修复-再劣化-再修复的变化特征。

3 GPa超高强度马氏体时效钢组织性能

航空航天系统的小型化、轻量化发展趋势对动力轴材料的强塑性提出了更高的要求。为了开发3 GPa级的马氏体时效钢,设计一种高Co、Ni、Mo的马氏体时效钢,其成分为14Ni-15Co-9Mo-0.86Ti-0.35Al-Fe。通过锻比大于10的高温大塑性变形尽可能细化晶粒,并结合预拉伸变形及深冷+时效的热处理工艺调控,实验钢抗拉强度达到3.076 GPa,断后伸长率5.5%,表现出了优异的强塑性。通过对其显微组织进行分析表征,发现其基体组织为高位错密度的板条马氏体结构,平均晶粒尺寸为0.47μm。透射电镜及3DAP结果表明,基体中分布着大量的Ni3(Mo,Ti),析出相平均直径为6~7 nm。析出强化、细晶强化及位错强化是其主要的强化机制,保证了合金超过3 GPa的超高强度,同时极细的亚微米级晶粒保证了材料良好的塑性。

热模锻压力机车间振动传播及现场实测

基于对热模锻压力机车间的振动实测 ,对热模锻压力机激起的地面振动的传播与衰减作了更切近实际的分析 ,得出了热模锻压力机引起的地面水平向振动不可忽略 ;水平向振动与竖向振动衰减快慢不同 ,难以用同一衰减公式表示等有意义的结论。

基于平面靶标的交叉结构光标定方法

为实现线结构光高精度标定,提出一种基于平面靶标的交叉结构光标定方法。根据Blinn-Phong光照模型可知,当激光条纹投射在平面靶标上特征点边缘处时光截面不再服从高斯分布,常用的中心提取算法无法准确提取目标。首先,基于形态学操作剔除在平面靶标上特征点边缘处的中心点,使得直线拟合的误差由0.060 8 pixel提升到0.035 8 pixel,有效减少因算法提取误差对标定结果造成的影响;然后,基于高斯曲线拟合方法对所提取的线结构光与辅助结构光交点位置进行修正,基于Ransac算法进行直线拟合,结果同样也有效剔除因光照不均、材质变化造成误差较大的点。实验结果表明,两种方法结合后标定精度提高25%,中心点三维坐标与标定板平面方程相差仅4 μm,有效提高线结构光标定精度。

3-SRR腿履式调姿救援机器人优化设计与试验

为实现在复杂环境下对处于不同位姿伤员的精准施救及稳定转运,文中提出了一种3-SRR腿履式调姿救援机器人机构,并进行运动学分析、机构优化设计及试验研究。首先,基于闭环矢量法对其进行运动学分析,得到救援机器人运动学反解;然后,基于迭代搜索算法,得到其救援作业空间与姿态空间,并基于单一变量法分析救援机器人机构尺寸参数对救援作业空间的影响;然后,以救援作业空间最大、姿态能力最强为优化目标函数,基于差分进化算法对机构尺寸参数进行优化;最后,研制原理样机并进行调姿能力试验,试验结果证明了方案的可行性与理论分析的正确性,为灾难救援提供一种可行的解决方案。

基于AMESim的快锻压机泄压特性仿真分析

基于AMESim建立了快锻压机液压系统中比例节流阀和泄压回路的仿真模型,仿真分析了不同控制信号、不同幅值以及不同临界压力条件下的主缸泄压特性,得出正弦信号能获得较斜坡信号好的泄压平稳性,正弦信号加阶跃信号能有效提高泄压快速性。

大型模锻件和模锻液压机与航空锻压技术

介绍了国外重型模锻液压机、大型钛合金整体模锻件以及高性能发动机涡轮盘锻件的发展概况,分析了先进锻压装备及关键锻件制造技术在航空工业发展中的重要作用。

光热转换材料在相变储能领域的研究进展

相变储能是热储能的一种,即利用相变材料的储热特性来储存或释放热量,达到调控温度的效果。但相变材料往往不具备光吸收能力,不能及时收集太阳光,导致其光热转换效率较低。将相变材料与光热转换材料复合,可在增强吸光能力的同时将获得的能量存储在相变材料中,赋予复合相变材料高光热转换能力。该文对光热转换材料进行了分类,介绍了其光热转换机理、对紫外光-可见光-近红外光的吸收能力以及在相变领域的应用。此外,还阐述了光热复合相变材料的复合策略,包括浸渍法、溶胶-凝胶法、涂层法和改性微胶囊法,分析表明,不同复合策略下制备的光热复合相变材料的光吸收能力、导热系数、光热转换效率几乎都得到了提高。因此,将光热转换材料拓展到相变储能领域,将进一步优化太阳能资源。

锻压机床轻量化研究现状和发展趋势

阐述了锻压机床轻量化实施中存在的关键问题:刚度、强度和动态性能等约束条件的不确定性,液压机动态特性受液压系统影响大,可靠性基础数据的获得和实验存在一定难度,要综合考虑液压管路和电气线缆走线设计等。指出研究中可采用等寿命设计、智能优化算法、多目标优化、可靠性设计、应用新材料新结构等方法提高机床的整体性能,实现机床整体轻量化。提出将动态设计、快速设计、可靠性设计、多目标优化等融于锻压机床轻量化技术是发展趋势。

我国金属成形(锻压)机床的现状与发展动向

本文以CIMT2017第十五届中国国际机床展览会展出的金属成形(锻压)机床展品为样本,分析了数控激光切割机、数控转塔冲床、数控折弯机、数控机械压力机、数控液压机等产品及其自动化单元、自动化加工中心、自动化生产线等的发展现状及其未来发展趋势,对于工业4.0大潮下的智能设备、互联服务等智能互联技术及其解决方案给予了关注。