通过单向拉伸试验获得2B06铝合金原始O态和短时热处理板材的力学性能参数。采用有限元模拟方法模拟并验证了局部热处理差性板材在铝合金口框零件两次充液成形中的应用,分析了零件成形能力提高的机理。模拟结果表明:采用原始O态板材成形口框零件时,局部减薄严重,破裂危险区多发生在平面应变区域;合理的局部热处理方案使得板材具有软硬材料的梯度分布,显著提高了口框零件的成形能力。通过激光实验测温装置确定激光热处理的工艺参数,对涂有水基石墨热处理区域的板材进行热处理,使其成为差性板,再对差性板进行两次液压成形,验证了模拟的准确性。

为研究封头压机移动工作台在不同负载下启动速度波动较大的问题,以40 MN封头压机为例,基于对移动工作台液压油缸启动过程中受力的理论分析,利用AMESim仿真软件对移动工作台的液压回路进行建模和仿真分析,得到移动工作台液压油缸进油端的压力变化曲线和速度变化曲线。通过调节负载重量、是否增加调速阀等方式,得到了相应的压力变化曲线和速度变化曲线,并进行了对比分析。仿真结果表明:在移动工作台液压回路中,增加调速阀可以大幅降低不同负载下移动工作台启动速度的波动和压力的波动。

针对倒挡惰轮锻坯在生产中出现的能耗大、材耗大、效率低等问题,提出倒挡惰轮闭式精锻成形工艺。闭式精锻成形工艺分为两个工步完成:工步1的成形力较大,使用常规锻造模具,既能保证模具强度,又可以完成大端镦粗及大端内外两侧环形凹槽的成形;工步2的成形力偏小,使用液压开合模具,用液压开合模具和机械锁模力将已成形的大端及杆部固定,再镦粗小端。常规锻造模具和液压开合模具配合使用,实现少余量、无飞边锻造。锻件产品的材料利用率比普通锻造工艺提高了20%~40%,人工操作生产效率约为100件·h-1。闭式精锻成形工艺下,经过批量生产的锻件产品符合要求,两个工步的模具强度也达到了生产要求。

简要介绍了在基于现有型号为HHP2 8 12 0双动薄板拉深液压机现状的基础上 ,提出了一种变压边力改造方案 ,使原有的顶出缸作为压边力动力时 ,其行程可以被计算机实时控制 ,从而实现压边圈上的整体压边力在拉深过程中能按事先设定的曲线精确变化 ;同时还在原有的压边圈上新增一个压边圈和一系列的长度有着微小差异值的小顶柱 ,从而实现了在压边圈上的多点以不同的变化率实现变压边力。

对操作机夹钳旋转简谐振动原理进行分析,总结出径锻机锤头位移和操作机夹钳间歇性旋转动作之间的对应关系,并利用Amesim搭建了径锻机夹钳简谐振动系统的仿真模型,建立了锤头位移与简谐振动液压伺服阀信号之间的函数关系,将锤头位移转化为液压伺服阀控制信号为折线、等加减速曲线、正弦曲线3种函数关系。在其余参数相同的条件下改变锻造频次,对以上3种函数关系实现的简谐振动效果进行对比分析。结果表明:在低频次锻造时,液压伺服阀控制信号为等加减速曲线的控制效果更理想;随着锻造频次的增加,夹钳瞬间停顿时间较短,而正弦曲线控制效果更理想;同时,高频次锻造时,夹钳旋转动作明显滞后于控制信号,需精确调节锤头位移传感器与偏心轴的相对角度或传感器的相对零点。

为了实现液压机用伺服阀的流量精确控制,开发了一种以电驱丝杠推动先导阀芯的伺服阀,以达到高精度控制的效果和显著减弱液压引起的冲击力作用。先导进液阀与主进液阀之间保持相互嵌套的状态,具有反馈机械位置信息的功能。并利用AMESim仿真平台对其进行仿真分析。阶跃响应特性表明:到达0.04 s时,主进液阀芯开始关闭,在0.1 s时主阀出口流量达到282 L·min^(-1),设计满足性能要求。启闭特性表明:先导阀芯开启后,主进液阀芯相对先导进液阀芯速度更慢,引起了明显滞后,之后达到完全开启状态。级间位置匹配特性表明:先导进液阀芯关闭,之后主进液阀芯发生跟随关闭,同样会产生静差。

针对无阀芯位移电液伺服阀死区引起的流量非线性问题,在分析电液伺服阀死区模型的基础上,设计得到了一种具有压差反馈的电液伺服阀死区补偿模型,实现了无需通过位移反馈便能达到对死区的补偿作用。模拟补偿电压信号增加到电液伺服阀的控制系统中,并通过设置比例流量阀在不同变化阶段的"电压-流量"斜率来达到快速补偿比例流量阀流量的作用。针对不同进、出口压差条件下的电液伺服阀死区差异,对电液伺服阀死区进行补偿分析。仿真结果表明:静态控制特性下,当进、出口压差从2 MPa升至6 MPa时,阀芯位移降低近0.1 mm(最大值),流量死区缩小约2%;动态控制特性下,所提出的补偿方法可以将电液伺服阀死区减小到3%,补偿方法是完全可行的。

对运载火箭增压输送系统的薄壁多层不锈钢波纹管的成形工艺进行分析,通过精密卷板焊接、整体液压成形等方式,实现了薄壁多层波纹管的高精度制造。通过工艺试验,确定了0.4 mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢的纵缝焊接参数:当焊接电流为40 A、焊接速度约为50 mm·s-1时,可使焊缝较好地成形,外观及内部质量达到QJ 1165A—2001中的Ⅰ级要求;同时,确定了纵缝焊接时管坯起弧点对接边间隙的尺寸范围,当起弧点对接边间隙小于0.04 mm时,方可顺利起弧。另外,根据试验确定了目标多层波纹管产品的整体液压成形工艺路径及参数取值,当胀形压力为15~16 MPa、成形压力为13~15 MPa时,成形出的目标3层波纹管层间紧密贴合、无间隙。

为了解决冲模机对最大冲裁速度的限制问题,设计了一种快速闭式液压系统。在进行快进、快退的过程中,主缸在快速缸的带动下实现被动升降,由柱塞缸与充液阀共同构成快速闭合系统;进入冲裁阶段时,蓄能器与定量泵一起组成油源,将油液压入柱塞缸中。仿真结果表明:当充液压力降低后,蓄能器表现出更快的反应速度,预充压选择7 MPa作为最优值;在满足充液速度不对冲裁频率造成影响的条件下应选择更大的体积,最终选择40 L作为最优体积;设定充液阀的最优初始开口量为5.0 mm时,存在一定程度的超调量,可以根据负载进行快速反应;节流孔直径为Φ2.0 mm时,可以在最短的时间内进入稳定状态,并且不会引起波动现象,表现出了优异的调速性能。

变压边力是冲压成形中一种重要的工艺方法，针对在单动液压机上实现压边力调节困难的情况，提出了一种在单动液压机上实现压边力调节的方法，即通过在单动液压机上增加自制的压边力调节机构来实现压边力调节。实验结果表明，通过调节机构可以获得多种不同形式的压边力变化曲线，曲线的形式受液压机以及调节机构中的多种因数影响。该方法采用的是机械调节的方法，可以重复实现，并且简单实用，改造成本低，可以用于科学研究和工业生产中。