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1、!“试验研究4 1 4 9 ? 0 1 .; 4 1 = 5 / A B CDE F G F C H A I C JK F I L M F N E LDE F J E I C JO P Q R S I T R U2 2 4 1 V = 5 7 47 3 .1 . 8 0 7 . VW 1 = 5 2 = W 8 .4 9 9 4 1 W 1 . 2 = / = 4 50 5 VW 1 4 2 . / /2 4 5 7 1 4 8 4 98 0 1 .9 4 1 = 5 / % / X 2 30 /1 . 7 0 = 5 = 5 1 = 5 /0 5 V2 1 0 5 V Z/ 3 0 9 7
2、/ % = /= 5 . / 7 = 0 7 . V Y % 6 4 5 7 1 4 8 % - . 7 0 = 5 = 5 - = 5 / % 6 1 0 5 cd 3 0 9 7 / 大型锻件一般都是机器中的关键零件%工作条件苛刻%受力情况复杂%要求具有良好的内部组织和较高的力学性能,因此%进行大锻件热成形可控性的研究对于提高产品质量具有重要的意义,锻件热成形是一个复杂的热力学过程%锻件内热力参数分布和微观组织结构随时间的演变十分复杂%是一个非稳态过程,传统热成形工艺属半经验型%可控性差%产品质量不稳定%很难满足使用质量要求,目前%随着计算机软硬件技术的飞速发展和对塑性成形研究的深入%塑性
3、加工过程的数值模拟$ ; e f*取得了很大的进展,通过模拟%不仅可以获得塑性加工过程中工件内的应力+应变和温度等热力参数的分布%还能模拟工件内微观组织的变化%并以此预测成形缺陷和产品性能%预测工件最终形状+尺寸是否符合设计要求,从根本上改变了只凭经验进行设计中的不合理部分%可以全方位预测和控制塑性加工过程%提高塑性加工水平g h i j,塑性加工具有k成形l和k变性l两大特点%因此热成形可控性的研究也包括两方面的内容%一是为满足产品宏观形状和尺寸要求的k外控l m二是为满足产品内部质量要求的k内控l ,本研究重点探讨热成形微观组织和塑性流动的可控机制%即采用热力模拟+微观模拟和数值模拟相结合
4、的方法%通过控制热成形过程中的热力参数%如变形温度+变形程度+应力状态和冷却时间等%获得所需的塑流矢量和再结晶过程%实现宏观和微观控制的统一,本文中以大型护环和曲轴锻件为例%进行了热成形微观组织和塑性流动控制的研究,n护环热成形微观组织的控制护环是发电机上的大型锻件,粗晶+混晶是影响护环质量的主要因素,因此护环质量的控制主要是其内部微观组织的控制,f5 Z6 1系护环钢( 1 , 8 护环钢晶粒变化的模拟研究+金属学报+ , 3 3 3 2 , 4 5 0 / 70 96刘建生(郭会光等+大型曲轴成形的三维刚塑性有限元数值模拟+第七届全国锻压学术年会论文集+ , 3 3 3 5 * ! 7*
5、62 * . . .年, *月, 8日收稿4 责任编辑龙礼建0大型铸锻件大锻件热成形可控机制的研究大锻件热成形可控机制的研究作者：陈慧琴， 张巧丽， 郭会光 作者单位：太原重型机械学院, 刊名：大型铸锻件 英文刊名：Heavy Casting and Forging 年，卷(期)：2001，1(1) 被引用次数：0次参考文献(7条)参考文献(7条)1.董湘怀 塑性加工技术的发展趋势期刊论文-中国机械工程 2000(09)2.胡忠 材料加工过程计算机模拟的现状与未来 1998(02)3.李立新 材料热加工组织性能数值模拟的现状与发展期刊论文-特殊钢 2000(01)4.陈慧琴 护环热锻新技术期刊
6、论文-锻压技术 2000(02)5.陈慧琴 Mn18Cr18N护环钢热变形特征的研究 1998(03)6.陈慧琴 Mn18Cr18N护环钢晶粒变化的模拟研究 1999(01)7.刘建生.郭会光 大型曲轴成形的三维刚塑性有限元数值模拟 1999相似文献(10条)相似文献(10条)1.学位论文 李湛湛 热成形机床自动控制系统研究 2007热成形是塑性成形重要的加工方法之一，广泛用于钛、钛合金及高温合金等难成形金属材料的成形。热成形机床是热成形工艺的关键设备 ，研制符合工艺使用要求的先进的热成形机床对于材料塑性成形研究和生产应用都具有重要意义。作为热成形机床的重要组成部分，可靠的自 动控制系统是保证
7、机床稳定工作的前提和基础。本文首先根据热成形工艺所需的机床控制特点，提出了系统的组成方案和控制方案，然后根据系统需要实现的功能，进行硬件选型和软件 设计，最后连接硬件组成系统。根据设计方案，本控制系统以工业控制计算机为上位机，使用VB程序编写人机界面，实现工艺参数的设定和数据处理及监控。PLC作为下位 机，实现热成形机床执行机构的动作控制，两者通过RS232串行通信实现数据交换，共同组成一个完整的自动控制系统。该系统充分发挥了工业 控制计算机和PLC的优点，可以满足不同材料不同工艺参数的热成形加工要求。在完成硬件选型和软件设计之后，对系统进行一系列的调试，达 到系统的设计目标。2.期刊论文 张
8、有义.郭会光 金属热成形的现代研究方法 -机械工程与自动化2004(6)针对以往对金属热成形过程和组织性能控制的研究存在许多困难和不足,提出了用热力学模拟、微观模拟和计算机数值模拟综合集成的方法 研究金属材料热成形的机制与规律,为工艺过程和产品质量的科学控制以及新技术的开发提供依据.3.期刊论文 陈明和.周建华 热成形液压机自动控制研究 -精密成形工程2003,21(4)介绍了一种用可编程控制器(PLC)替代原有热成形液压机的控制电路的方法.这种方法简化了电路结构,提高了工作可靠性,并在不改变原液 压系统的条件下增加了变速压制功能.用户还可以根据生产需要,方便地通过改变参数来设定所需的加压速度
9、和保压时间,以满足不同要求的热成 形工艺需要.4.期刊论文 程国元.甄冒发.CHENG Guoyuan.ZHEN Maofa 10000kN热成形液压机的研制 -锻压装备与制造技术2010,45(2)介绍一种用于热成形的大型精密数控液压机的研制.液压系统采用了先进的二通插装阀系统、进口高性能的电子泵技术,实现了主缸压力与 流量的双闭环控制;模具加热部分采用了热油加热,提高了热交换率,且节能环保;油温控制采用带自整定的PID控制技术.5.期刊论文 田浩彬.林建平.刘晓航.TIAN Hao-bin.LIU Xiao-hang.LIN Jian-ping 基于组织控制的热成形方法基础研究 -塑性工程
10、学报2009,16(2)基于组织控制的热成形方法,是一种集材料和成形于一体的新成形方法.文章针对USIBOR1500超高强度钢板,采用单向拉伸实验方法,分析研 究了材料加热温度对材料高温组织的影响,以及在不同的高温组织情况下,变形温度、变形速度、冷却速度对材料变形以及最终组织及性能的影 响.探讨了影响材料成形性能及力学性能的关键影响参数,以及有效的控制方法,为实现材料与成形工艺的优化结合,推动新材料的开发提供帮助.6.期刊论文 曾质彬.陈宇.康达昌 BT20钛合金筒形件的UOE热成形 -精密成形工程2003,21(6)阐述了用UOE热成形BT20钛合金筒形件的特点.通过对BT20筒形件UOE热
11、成形的实验研究,确定了BT20钛合金筒形件UOE热成形工艺过程,得到 了一系列成形工艺参数及在成形过程中控制产品质量的措施.7.会议论文 李世旺.刘世俊 电热辐射管的研究 1998该文集于几年来电热辐射管的生产实践及研究。首先简述了该产品的设计过程。分析了该产品各部件在高温下的力学、化学特性。提出了 陶瓷件的，含量，并严格控制杂质含量。电阻丝热成形技术及氩弧焊接工艺。强调了渗碳炉的碳势控制水平 ，调功器工况条件，电源连接方式等将直接影响到辐射管的使用寿命。金属电热辐射管是一种较理想的加热元件，它具有：加热温度均匀、易 维修、好更换，有利于气氛流动等优点，在国内外可控气氛多用炉上大量使用。它的优
12、劣直接影响炉子的性能。集于他们几年来的生产实践 ，并在诸方面进行了研究。8.学位论文 张宁 不同热压膜材料力学性能的比较研究 2008随着社会的进步,生活水平不断的提高,人们对美的要求越来越高.牙齿作为面部整体美观的重要组成部分,也日益受到人们的重视.固定矫治 器能在三维方向上控制牙齿的移动,在目前的正畸矫治器中占主流地位.但也存在着美观性、舒适性、影响口腔卫生和疗效的不可控性等缺点.近 年来,随着计算机技术、现代工程制造技术的发展,出现了无托槽隐形矫治技术,并在临床上广泛应用,从一定程度上克服了传统固定矫治技术的 缺点,有着广泛的临床应用前景.不同于传统的固定矫治技术,无托槽隐形矫治技术的矫
13、治力主要来源于热塑性材料变形后的回弹力.因此对制作无托槽隐形矫治器材料的力 学性能研究,有助于无托槽隐形矫治技术选择正确的矫治设计,从而获得良好的治疗效果.制作无托槽隐形矫治器的材料主要是热塑性塑料(thermoplastic).目前的热塑性材料多为聚丙烯类的聚合物和共聚酯类的聚合物,这些材料 的力学性能已有很多的研究,但是这些材料的混合物,以及经过改性后的材料的力学性能还不清楚,相关的研究也比较少.目前市场上有很多品牌 的热压膜膜片,例如美国生产的Exxis系列,德国生产的Erkodent等等,但是它们的成分和制作工艺都是保密的,而且,这些材料经过热成形后及在 唾液中浸泡后其力学性能是否会发
14、生变化,也不清楚.所以本研究选用市场上常见的四种热压膜材料:Biolon,Erkodent,Masel,DR,均为透明的.测 量并比较这四种热压膜材料在不同处理方式下的力学性能以及厚度的变化;其中Biolon选用了O.5mm,0.75mm,1.0mm三种厚度,测量每种厚度的材 料在不同处理方式下的力学性能和厚度的变化.通过以上研究了解每种热压膜材料的性能,以及不同处理方式下热压膜材料力学性能和厚度的变 化,为临床选用适宜的热压膜材料,和适宜的材料厚度提供一定的参考,以便充分发挥无托槽隐形矫治技术的优点.本试验分四个研究部分:研究一不同热压膜材料经热成形及唾液浸泡后厚度变化的研究选用四种市场上常
15、见的热压膜膜片,Biolon,Erkodent,Masel,DR,厚度均为 1mm.每种材料按照不同的处理方式分为未处理组;热成形组(热压膜机预热压缩成形);唾液浸泡2周组(人工唾液中浸泡两周).每组材料样本数为 10个.用电子游标卡尺测量每种材料在不同处理方式下厚度的变化,得出以下结论:1、热成形后膜片的厚度变薄.四种材料厚度的变化范围由低到高依次是:Erkodent(81.2)、DR(79.1)、Biolon(79)、Masel(73).2、膜片在人工唾液中浸泡后,与热成形组相比厚度变厚.四种材料厚度的变化范围由低到高依次是:DR(102.3)、Biolon(103.8)、 Masel(1
16、04.8)、Erkodent(107.4).3、通过结果可以看出,不同的热压膜材料经过不同的处理方式后,其厚度的变化规律不同,即处理方式对材料厚度的影响与材料的种类有关.研究二不同厚度的热压膜材料经热成形及唾液浸泡后厚度变化的研究选用Biolon膜片,厚度为1.0mm、0.75mm、0.5mm,每种厚度的材料按照 不同的处理方式分为未处理组;热成形组;唾液浸泡2周组.每组材料样本数为10个.用电子游标卡尺测量每种材料在不同处理方式下厚度的变化 ,得出以下结论:1、三种材料中,经过热成形处理后,厚度变薄.厚度的变化范围由低到高依次是:Biolon0.75mm(81.8)、Biolonl.0mm(79)、 Biolon0.5mm(75).2、三种材料中,经过人工唾液浸泡两周后,厚度与热成形后相比变厚.厚度的变化范围由低到高依次是:Biolon0.75mm(103.2)、 Biolonl.0mm(103.8)、Biolon0.5
