复杂模锻全过程锻压变形力建模及其验证

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1、万方数据中图分类号TH．39UDC621硕士学位论文学校代码密级10533复杂模锻全过程锻压变形力建模及其验证DeformationForceModelingFortheWholeComplexForgingProcessandItsVerification作者姓学科专研究方学院(系、指导教)：邓坎机械工程机电液一体化控制机电工程学院黄明辉教授答辩委员会主席中南大学a口f争年／月g日名业向所师万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽

2、我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：砧学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或

3、部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：壁苎导师签日期：盟年鱼月L日万方数据复杂模锻全过程锻压变形力建模及其验证摘要：随着现代航天、航空技术的发展，新一代航空模锻件向着“大型化、整体化、精密化”的趋势发展，这给锻造技术提出了新的挑战。等温模锻工艺是实现大型复杂整体构件精密成形成性的有效手段，它要求大型模锻装备必须具备精确的速度与位置控制。而作为被控对象的大型模锻件成形过程是一个连续的、多变的非线性流变过程，导致强非线性的

4、锻压变形力，该变形力严重影响模锻装备的控制精度。为此，本文围绕复杂模锻全过程锻压变形力建模展开研究，力求获得精准的锻压变形力模型，为高精度的控制提供基础。本论文的主要研究内容如下：1)提出了过程／形状分解的建模方法，建立复杂模锻全过程锻压变形力模型。该方法首先根据变形特征将复杂锻造过程分解为多个子阶段，同时又将各个子阶段的复杂锻件形状分解为多个易于建模的锻件基本单元，采用主应力法分别建立其模型结构。以相邻子阶段之间和相邻锻件基本单元之间的连续性条件为依据，集成模锻全过程变形力模型结构。针对模锻全过程

5、模型结构中的未知参数，借助压机实时运行数据，采用参数在线辨识的方法，实现了模锻全过程锻压变形力建模，为复杂模锻过程的高精度控制提供基础。2)建立了回转体锻件锻压全过程变形力模型并进行了仿真验证。应用提出的过程／形状分解的建模方法，建立了简单回转体锻件与复杂回转体锻件开式模锻全过程的锻压变形力模型，并应用DEFORM软件对该模型进行了仿真验证，结果表明：所建立的模型与仿真数据基本吻合，验证了提出的过程／形状分解的建模方法能有效的建立回转体锻件的锻压全过程变形力模型。3)建立了复杂锻件锻压全过程变形力模

6、型并进行了仿真与实验验证。首先，应用提出的建模方法建立了复杂截面长坯料锻件锻压全过程变形力模型，仿真结果表明：所建模型与仿真数据基本吻合。其次，以课题组航空接头锻件实验为对象，对提出的建模方法进行了实验验证，验证结果表明：航空接头锻件变形力模型与实验数据基本吻合。因此，仿真与实验均验证了提出的过程／形状分解的建模方法的正确性与有效性。图50幅，表4个，参考文献78篇关键词：复杂模锻过程；锻压变形力；主应力法；参数在线辨识；DEFORM分类号：TH-39II万方数据DeformationForceMo

7、delingFortheWholeComplexForgingProcessandItsVerificationAbstract：Withthedevelopmentofmodemaerospaceandaviationtechnology，thedevelopmenttrendofthenewgenerationofaviationforgingsislarger，moresophisticated，moreoverall，anditisanewchallengefortheforgingtech

8、nology．TheisothermalforgingprocessonlargeforgingpressesisanfeasiblewaytOachievethisgoal，butitrequirestheaccurateandstableoperationoflargedieforgingequipment．Whiletheformingprocessoflarge-scaleforgingisacontinuous，complex，nonlinearandrhe