铝合金高温塑性变形研究常用设施[ 02-16 10:05 ]

目前国内常用的模拟机主要有两种: Gleeble和Thermecmaste:两种。本论文高温压缩试验是在Gleeble-1500D热模拟试验机上进行。热模拟实验机由三个主要控制系统(计算机控制系统、热学控制系统和力学控制系统)和五个设备单元(计算机终端、主控单元、试样单元、液压动力单元和真空单元)构成。试验原理如图1.3所示，试验数据可以利用计算机现场跟踪和电子瞬时记录。热模拟试验机的意义在于利用其加热温度高、升降温速度快、料成分的变化，能和力学性能;开发出具备某种结构特征和组织特征的新型材料，误差小的特点通过材以

铝合金高温塑性变形的研究方法[ 02-16 09:05 ]

在研究铝合金高温塑性变形行为时要借助一些基本的实验方法:单轴拉伸、扭转和压缩。这些基本实验方法的采用有利于建立起有关的材料成形性的指标和热变形特征。本论文是在Gleeble-1500D热力模拟试验机上进行高温压缩实验，是通过对试样进行墩粗来实现的。热力模拟实验的变形条件主要是指压头位移速度、位移和加热温度。1)拉伸实验拉伸实验应用于挤压变形和模拟拉拔的实验中，是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。拉伸流变应力对评价工模具负荷、寿命和摩擦效应以及变形温升效应等有着直接的关系，而断面的收缩率伸长率则反映了材料

高温塑性流变行为的研究现状[ 02-16 08:05 ]

高温流变应力是金属材料在高温下的基本性能之一，它不但受合金化学成分和变形参数的影响，而且也是变形体内部微观组织演变的综合反映(如下图1.2)。由于在此过程中温度和应变速率会不断地变化，金属材料的塑性变形组织变化是很复杂的，这些复杂变化难以用科研理论进行解释各种变形条件对流变应力的影响。这说明了无论是在金属的相关塑性变形理论的研究方向上，还是在制定恰当合理的热加工工艺方案，进行高温塑性变形行为的研究都是有非常重要意义的。近几年来，在高温塑性变形行为的研究领域方面:在研究关于纯Mg和ZK60合金高温塑性变形行为的过程中

国内超高强铝合金的进展[ 02-15 10:05 ]

上世纪60年代开始，我国针对对国外高强铝合金一直处于仿制阶段，自主研发少，还有由于专利限制，无法仿制。但随着改革开放的深入，我国的铝合金工程化研究得到了快速的发展。20世纪80年代初以来，为满足生产强度更高、疲劳寿命更长等性能要求，我国投入大量人力、物力，由东北轻合金加工厂、北京航空材料研究院、中南大学、东北大学等单位承担并完成了关于新型高强A1-Zn-Mg-Cu铝合金多项国家攻关课题，对合金化以及制备计算进行了深入研究，以满足我国飞机设计的选材和引进飞机材料国有化，其中多项成果达到了国际先进水平。在“

国外超高强铝合金的进展[ 02-15 09:05 ]

从20世纪20年代开始，科学家在AI-Zn-Mg系合金的基础上研究、发展与完善超高强A1-Zn-Mg-Cu合金，而且从AI-Zn-Mg-Cu合金的合金成分设计、热处理制度以及微观结构的观察等方面的研究都与AI-Zn-Mg系合金密切相关。1923~1924年，德国的两位科学家B.赞杰尔和K.明斯涅尔一起发现了Mg, Zn的共同热处理强化效应。1932年，L.J威贝尔在AI-Zn-Mg系合金中加入Cu, Mn元素，研发了第一种以A1-Zn-Mg-Cu为基的高强铝合金。此后，在1935~1939年期间，日本科学家添加Cr

铝合金的分类[ 02-15 08:05 ]

铝是强度低、塑性好的金属，除应用部分纯铝外，为了提高强度或综合性能，配成合金。根据铝及铝合金中所加元素多少，对性能影响状况，可借用相图给予大致的分类。在铝中加入合金后会形成如图 1.1 所示的相图。铝中加入一种合金元素，就能使其组织结构和性能发生改变，适宜作各种加工材或铸造零件。经常加入的合金元素有铜、镁、锌、硅、锰等。这些合金元素在固态铝中的溶解度一般是有限的，而且随温度变化而变化。元素溶在铝中形成铝基固溶体（α），不溶在铝中的一般形成化合物（β）。合金元素在固态铝中的溶解度，大多数情况下，随温度地升高而增加，随

铝及其合金的特点[ 02-14 10:05 ]

铝是元素周期表中第三周期主族元素，呈银白色，具有面心立方点阵，无同素异构转变，是地壳中储量最多、分布最广的金属元素之一。还有，铝具有优良的导电性、导热性、抗蚀性等性能，因此在金属材料的应用中，铝材用量之多，范围之广，仅次于钢铁而居第二大金属材料。纯铝的常见性质如表 1.1 所示。一般地说，屈服强度超过1380MPa ( 200ksi的结构钢称为超高强度钢，如果参考钢的强度标准分类的话，那么屈服强度在500MPa以上的铝合金就可称为超高强度铝合金。超高强度铝合金是以AI-Zn-Mg-Cu系('7xxx系)为主

锻造过程中操作机的分析[ 02-14 09:05 ]

根据锻造系统的工艺要求，操作机的详细工艺流程是:取料、送料、锻造、退出。在空载情况、夹持锻件运动过程和锻造过程中，根据操作机的液压缸压力传感器测出的数值，或是根据外部压力传感器测出的压力值，可以计算出锻造操作机的载荷大小和杆件的惯量参数，从而对其进行液压缸初始值的设定、杆件强度设计、轴承的强度设计及校核、配合其锻造工艺实现优化控制以及过载保护等。在锻造流程中，图6-6所示，操作机的工作过程具体的分为:锻前调整、进给动作、锻打间歇以及锻造完成四个部分。根据其锻造工艺的要求，操作机需要锻前调整锻件的位姿，准备就绪后锻压

缓冲机构的尺寸优化[ 02-14 08:05 ]

由第3章中的式(3-4)得出的C点的位置，式(3-6)得出的丽与厅的夹角为嘿，式(3-7)得出的NC与x正方向的夹角7，式(3-8)得出的F点和G点((E点)的位置坐标，以及下面式(6-9)的边界条件对缓冲机构进行尺寸优化设计。为了与俯仰缸解藕，8值尽可能不变，则要求G点水平位移量尽量小，即目标函数是△XG=xGmax一xGmin。值最小。其中，以O1为坐标原点，在优化过程中，N点的横坐标不能小于图3-2中O2点的横坐标，在操作机运动变化过程中，图3-3中的三角形NCF一直存在。从而确定缓冲液压缸与前分支铰接的F点

俯仰机构的尺寸优化[ 02-13 10:05 ]

由于夹紧液压缸安装在钳杆内，可根据操作机末端夹钳的受力情况，计算出夹紧液压缸的推力，从而得出其液压缸的型号及尺寸。根据夹钳的旋转结构、钳杆的连接结构、前后分支机构尺寸以及操作机的整机结构尺寸，计算得出钳杆的长度和钳杆后端连杆的长度，并由相应长度尺寸分别确定钳杆和钳杆后端连杆的直径大小。在模型中缓冲液压缸和提升液压缸的共同作用下，俯仰机构DL绕刀点有一定的转动，如图6-5所示的是俯仰缸行程尺寸变化范围，则俯仰液压缸的伸缩长度为:若钳杆和钳杆后连杆间的E点到L点长度确定为lLE=300mm，结合俯仰机构的运动和钳杆的俯

锻造操作机的机构优化[ 02-13 09:05 ]

对于大型锻造操作机，其并联机构的承载能力较大，但是藕合性强从而使控制相对困难。相反的，如果机构的藕合性弱则承载能力也小，但控制相对容易，所以适当的取舍其中的利弊可以降低设备的设计成本。结合操作机承载能力的特点，我们期望操作机钳杆的侧向移动和侧向摆动与钳杆的提升、俯仰及锻件进给方向的缓冲都是相互解藕的。在机构设计过程中，应考虑提高机构的解藕性，使操作机在不同的方向运动作业时尽量解藕，实现使控制系统简化的目的。在本章中，对这种新型锻造操作机的机构进行尺寸优化，采用优化算法对升降机构和俯仰机构的相关尺寸以及缓冲缸的安装位

锻造操作机建模小结[ 02-13 08:05 ]

(1)使用SolidWorks软件建立了操作机的整机模型，并将其导入到相应的分析软件Adams中，在杆件之间的运动副上施加约束，设定机构材料得到质量，在末端夹钳质心添加外载荷，在Adams环境中建立了该操作机动力学的仿真模型。(2)要实现操作机夹钳质心按照设定的运动工作，但无法用已知的函数来表达施加在锻造操作机液压缸上的运动情况，则需要获得运动的变化规律:根据设定的末端质心的运动状态，测量各个液压缸的运动曲线。然后应用Spline函数设定操作机不同液压缸驱动的运动曲线，实现末端质心的理想运动状态，从而得出各驱动液压

锻造操作机的动力学仿真（下）[ 02-12 10:05 ]

凤谷工业炉集设计研发,生产销售,培训指导,售后服务一体化,专利节能技术应用,每年为企业节省40%-70%的能源成本,主要产品加热炉,工业炉,节能炉,蓄热式炉,垃圾气化处理设备，欢迎致电咨询:0510-88818999末端夹钳质心位置从初始位置开始沿x轴正方向缓冲移动，其运动状态也为图5-2，通过Adams软件仿真可以得到提升液压缸、缓冲液压缸和俯仰液压缸的驱动力的变化曲线，如图5-4所示。与第4章静力学分析中的图4-3相比较，各个液压缸的驱动力在加速和减速过程中有略微的变化，但各个液压缸的数值范围与静力学的理论结果

Al-Zn-Mg-Cu铝合金流变应力模型及选择[ 02-12 10:05 ]

目前，从国内外的研究现状来看，目前的材料流动应力模型大致分为两类:第一类是从高温变形的物理机制出发建立的物理模型;第二类是从高温变形实验结果出发，利用数理统计方法建立的经验或半经验模型。第一种模型考虑的是在变形过程中组织变化，如亚晶的长大、位错的迁移、动静态回复和再结晶等，有助于加深对高温变形过程中物理本质的认识。第二种模型忽略了在高温变形过程中组织的变化，主要关注流变应力与变形工艺参数之间的关系。这类模型应用容易，形式简单，精度高。基于充分的实验数据支撑，本节采用第二类模型建立Al-Zn-Mg-Cu合金的稳态流变

锻造操作机的动力学仿真[ 02-12 09:05 ]

Adams是应用较为广泛的机械系统仿真软件，可以通过该软件直观地对操作机模型进行运动学分析使其输出位移、速度、加速度曲线;也可进行静力学及动力学分析，并输出其反作用力曲线。采用ParaSolid形式将图3一7所示的操作机装配模型进行保存，并导入到Adams中。然后给模型添加约束，其中操作机底座与ground固定，在液压缸的移动副上添加驱动Motion。然后施加载荷，在末端夹钳质心位置添加作用力和力矩，形成操作机虚拟样机的模型，进行仿真。在此软件界面中选择Geometry and Material Type选项，选取

锻造操作机的参数确定[ 02-12 08:05 ]

此锻造操作机各个构件的相应长度值可以通过反解解出，各个杆件重心的坐标可以通过几何关系由各个杆件的关节点的位置坐标表示出来，其中模型中各构件的转动惯量在Adams软件中可直接测量，在实际工程中计算的转动惯量分别为:锻造操作机的两个提升缸由于受力大小相同，运动也完全相同，因此可以只计算其中一个提升缸的受力大小。如果该操作机在只含有升降、缓冲和俯仰的平面运动，两个缓冲缸的受力大小相同以及运动也完全相同，同样可以只计算其中一个缓冲缸的受力大小，从而可以减少冗余方程的数量。当给定外力和外力矩，可以通过列出的39个方程，解出所

锻造操作机静力学的Matlab仿真分析[ 02-11 10:05 ]

由第3章中该新型锻造操作机的位置反解中的构件的位置以及角度的关系式，均为已知量。施加外力为Ftx=50N,Fty=300N和沿“轴方向的外力矩M =60000 N.mm。给定初始量范围，通过Matlab软件仿真，可以得到各个液压缸的驱动力的变化曲线。该新型锻造操作机模型的末端夹钳质心位置沿竖直Y正方向移动100mm, Matlab仿真得到提升液压缸、缓冲液压缸和俯仰液压缸驱动力变化曲线分别是:图4-2a) ,图4-2b) ,图4-2c)。其中提升液压缸的活塞杆上移，推动前提升臂倾斜转动，使驱动力汽变化较

操作机机构的软件仿真[ 02-11 09:05 ]

应用Solidworks软件对第二种操作机进行建模，如图3-23所示，建立固定坐标系o-xyz:   x轴是沿操作机的前进方向，y轴是沿横杆的中心轴线方向，:轴是沿竖直方向，通过仿真得到此操作机的运动曲线。由于输出参数Q1(图3-20所示)只与移动液压缸的伸缩长度气、有关，当微提升缸的伸缩长度lp横没有变化，输出参数Q1也不变。以大提升液压缸移动参数ZP作为输入量为例，其他驱动液压缸的伸缩长度将固定不变。所建操作机的模型尺寸较小，若沿竖直方向以速度为2mm/s，运动时间为5s，故大提升液压缸上升移动l0m

锻造操作机的机构综合[ 02-11 08:05 ]

在大型锻造车间中，锻造吊车将锻件运送给操作机，由操作机夹持锻件在锻造液压机上定位、联动控制操作，实现高效机械化生产。操作机的设计与研究，促进国内大锻件的自动锻造，有利于大型、重型设备的制造。大型锻造操作机的机构综合与设计的目的是实现钳杆的平行升降、缓冲调节、侧向摆动、侧向移动、俯仰等主要动作，满足锻造工艺的要求。型综合是对锻造操作机的构型设计，为实现要求的运动，需要研究构件、运动副以及它们的连接方式，同时需要分析定量的构件在确定自由度条件下能组成多少种不同的运动链。对于空间机构学的研究采用螺旋理论作为数学工具，本章

大型操作机设计的主要方法[ 02-10 10:05 ]

根据机构的拓扑结构创新设计理论和方法的研究，将操作机结构设计综合的研究方法分为以下几种:位移子群的方法、方位特征的方法、GF集的构型理论和螺旋理论的方法等。基于位移子群的方法:并联机构的期望自由度确定，用机构位移流{M}描述相应的动平台运动，再生成分支上的位移流{Li}，求得满足{M}={Li}的几何条件，即保证了并联机构的结构特性。两相对运动的构件的方位特征具有非瞬时性，和机构的形位无关，但是限制了机构仅能用于李群李代数结构。对于不具有此结构的机构，可以用位移子流形反映两构件的相对运动生成的非瞬时方位特征。此方法