CN116984537B - 一种用于轴类锻件的自由锻制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自由锻造技术领域，尤其涉及一种用于轴类锻件的自由锻制造方法；该制造方法包括通过获取锻造需求和对坯料进行超声检测，以确定对坯料进行锻造时的锻造模式和检测方式，以使控制执行模块根据确定的锻造模式的检测方式对锻件进行锻造，通过对锻件进行锻件的复杂度和超声检测，以根据超声检测的检测结果确定锻件的均匀程度，并根据对应锻件的超声检测结果的平均曲率确定锻件结构均匀程度，以使根据锻件复杂度确定对锻件的锻造模式和根据锻件的机构均匀程度确定对锻件锻造过程的检测方式，实现对锻造过程的精准控制。
Description
技术领域
本发明涉及自由锻造技术领域，尤其涉及一种用于轴类锻件的自由锻制造方法。
背景技术
自由锻造是针对轴类锻件的常用锻造方法，其主要通过将加热后的在砧面上通过锻锤锻造出所需的形状和尺寸，现有的自由锻造过程需要人工根据经验在锻造过程中对锻件进行旋转，并基于人工经验观察锻件每次锻打是否达到对应的要求，时间成本和人工成本较高。
中国专利公开号：CN113695500A公开了齿轮轴锻造工艺，包括S1、原料通过电弧炉或转炉+精炼炉+真空脱气炉进行熔炼后形成钢锭模铸；S2、前期处理；S3、对前期处理后的钢锭模铸进行热处理：热处理方式为控冷+球化退火、退火、正火+高温回火；S4、对钢锭模铸进行锻造处理；S5、锻件冷却，冷却至400～450摄氏度，然后进行退火处理；S6、对锻件进行粗车、超声波探伤检验、力学性能测试，最后成品入库。能够解决了胚料成型后因热处理不当而导致其机械性能降低以及增加锻件锻造的损伤等问题，使成品的合格率高，使用寿命长，工艺流程简单，操作方便，加工均匀性好，材料损耗少，得到的产品机械性能好，结构稳定，降低了制造成本，提高生产效率和收益；由此可见，现有技术存在对自由锻造过程的控制精度不足导致锻造效率低问题。
发明内容
为此，本发明提供一种用于轴类锻件的自由锻制造方法，用以克服现有技术中对自由锻造过程的控制精度不足导致锻造效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种用于轴类锻件的自由锻制造方法，包括：
步骤S1、数据获取模块获取锻造需求以确定锻造需求对应的锻件并通过控制执行模块控制超声检测设备对锻造所述锻件所需的坯料进行超声检测；
步骤S2、所述数据获取模块获取在确定所述锻造需求完成时将所述坯料通过高温炉在1500℃条件下加热5h并保温6h；
步骤S3、数据分析模块对锻件进行分析以确定锻件的结构复杂度，并根据锻件的结构复杂度确定锻锤的锻造模式；
步骤S4、所述数据分析模块在对应锻造模式下根据超声检测结果确定对所述锻件在锻造过程中的检测方式；
步骤S5、所述数据分析模块在对应检测方式下根据检测结果对所述锻造模式进行调整；
步骤S6、控制执行模块根据所述数据分析模块确定的调整方式对所述锻造模式进行调整；
其中，当对所述锻造模式进行调整时，所述数据分析模块根据工业相机检测的锻件的伸长量和标准伸长量的伸长量差值确定对所述锻造模式的调整方式，且所述调整方式包括对冲压压力进行修正的第一调整方式和对单次冲压的锻件长度进行修正的第二调整方式；
进一步地，当所述数据分析模块根据所述锻件的结构复杂度确定所述锻锤的锻造模式时，所述数据分析模块根据所述锻件的结构复杂度和预设结构复杂度的比对结果确定所述锻锤的若干锻造模式，其中若干锻造模式包括在所述结构复杂度小于等于预设结构复杂度条件的第一锻造模式和在所述结构复杂度大于预设结构复杂度条件的第二锻造模式；
进一步地，当所述数据分析模块对所述锻件进行分析以确定所述锻件的结构复杂度时，根据以下公式计算所述结构复杂度，设定
；
其中，F为所述结构复杂度，Wi为所述锻件上的第i个弧形结构处的弧度，n为所述锻件上弧形结构处的总数量，Gj为所述锻件上具有角度结构处的第i个角度，m为所述锻件上具有角度结构处的总数量，Le为所述锻件上第i个不同直径处的长度，Lz为锻件的总长度，u为所述锻件上不同直径处的总数量；
进一步地，当所述数据分析模块确定所述锻造模式为第一锻造模式时，确定机械手夹持所述坯料以第一转动角度执行锻造，并计算所述结构复杂度和预设结构复杂度的第一复杂度差值，以根据该第一复杂度差值和预设复杂度差值的比对结果确定所述锻锤的冲压压力；
当第一复杂度差值小于等于预设复杂度差值时，所述数据分析模块确定以第一冲压压力执行锻造；
当第一复杂度差值大于预设复杂度差值时，所述数据分析模块确定以第二冲压压力执行锻造；
进一步地，当所述数据分析模块确定所述锻造模式为第二锻造模式时，确定以第一冲压压力执行锻造并计算所述结构复杂度和预设结构复杂度的第二复杂度差值，以根据该第二复杂度差值和预设复杂度差值的比对结果确定所述机械手夹持所述坯料执行锻造的转动角度；
当第二复杂度差值小于等于预设复杂度差值时，所述数据分析模块确定以第一转动角度执行锻造；
当第二复杂度差值大于预设复杂度差值时，所述数据分析模块确定以第二转动角度执行锻造；
进一步地，当所述数据分析模块确定对所述锻件在锻造过程中的检测方式时，所述数据分析模块根据所述数据获取模块获取的所述坯料的超声检测结果确定所述坯料的超声检测曲线上若干点位的平均曲率，并根据该平均曲率与预设平均曲率的比对结果确定所述坯料是否结构均匀，以确定对所述锻件在锻造过程的若干检测方式，其中若干检测方式包括执行对所述坯料锻打的一个循环进行一次图像拍摄的第一检测方式和执行一次锻打进行一次图像拍摄的第二检测方式；
当平均曲率小于等于预设平均曲率时，所述数据分析模块确定所述坯料结构均匀，并确定以第一检测方式进行检测；
当平均曲率大于预设平均曲率时，所述数据分析模块确定所述坯料结构不均匀，并确定以第二检测方式进行检测；
进一步地，当所述数据分析模块确定以第一检测方式进行检测时，所述数据获取模块通过工业相机在锻锤每次锻打完成时根据拍摄的所述锻件的结构图像以确定锻件横截面的锻进量，以在该锻进量小于预设锻进量的比对结果下判定所述锻造过程不合格；
进一步地，当所述数据分析模块确定以第二检测方式进行检测时，所述数据获取模块通过工业相机在完成一个锻打循环时根据拍摄的所述锻件的结构图像以确定所述锻件各个锻打面的横截面的锻进量的第一差值，并在该第一差值小于预设差值的比对结果下判定所述锻造过程不合格；
进一步地，当所述数据分析模块判定所述锻造过程不合格时，计算所述锻进量和预设锻进量的第二差值，并计算该第一差值或第二差值与预设差值的比值，以根据该比值和预设比值的比对结果确定对所述锻锤的冲压压力的调节系数；
当比值小于等于预设比值时，所述数据分析模块确定以第一调节系数对所述冲压压力进行调节；
当比值大于预设比值时，所述数据分析模块确定以第二调节系数对所述冲压压力进行调节；
进一步地，当所述数据分析模块确定所述锻造过程合格时，所述数据获取模块获取工业相机检测的所述锻件的伸长量，所述数据分析模块在伸长量小于标准伸长量的比对结果下确定所述锻件的伸长量不达标；
且当所述数据分析模块确定所述锻件的伸长量不达标时，所述数据分析模块计算所述伸长量和预设伸长量的伸长量差值，以根据该伸长量差值与预设伸长量差值的比对结果确定对锻造模式的若干调整方式，其中若干所述调整方式包括在所述伸长量差值小于等于预设伸长量差值条件的第一调整方式和在所述伸长量差值大于预设伸长量差值条件的第二调整方式。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过对锻件进行锻件的复杂度和超声检测，以根据超声检测的检测结果确定锻件的均匀程度，并根据对应锻件的超声检测结果的平均曲率确定锻件结构均匀程度，以使根据锻件复杂度确定对锻件的锻造模式和根据锻件的机构均匀程度确定对锻件锻造过程的检测方式，实现对锻造过程的精准控制，从而提高了锻造的效率。
进一步地，本发明通过在对应锻造模式下，根据结构复杂度确定设置锻锤的冲压压力和控制锻件转动的机械手的转动角度，以使实现对锻造过程的精准控制，从而提高了锻造效率。
进一步地，本发明通过在对应检测方式下设置对坯料锻打过程进行不同拍摄方式的图像拍摄，以根据拍摄的图像确定锻造过程是否合格，并在确定不合格时通过调节系数对冲压压力进行调节，并通过设置不同调节系数以根据不合格情况对冲压压力进行不同调节，进一步提高了对锻造过程的控制精度，从而进一步地提高了锻造效率。
进一步地，本发明通过在锻造过程中对锻造后的锻件进行伸长量检测，以根据伸长量是否达标，并在伸长量不达标状况下根据伸长量差值确定对锻造模式的调整方式，进一步提高了对锻造过程的控制精度，从而进一步提高了锻造效率。
附图说明
图1为本发明实施例用于轴类锻件的自由锻制造方法的流程图；
图2为本发明实施例用于轴类锻件的自由锻制造方法的控制机构的结构示意图；
图3为本发明用于轴类锻件的自由锻制造方法的第一实施例的超声检测曲线图；
图4为本发明用于轴类锻件的自由锻制造方法的第二实施例的超声检测曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1和图2所示，图1为本发明实施例用于轴类锻件的自由锻制造方法的流程图；图2为本发明实施例用于轴类锻件的自由锻制造方法的控制机构的结构示意图。
本发明实施例用于轴类锻件的自由锻制造方法，包括：
步骤S1、数据获取模块获取锻造需求以确定锻造需求对应的锻件并通过控制执行模块控制超声检测设备对锻造所述锻件所需的坯料进行超声检测；
步骤S2、所述数据获取模块获取在确定所述锻造需求完成时将所述坯料通过高温炉在1500℃条件下加热5h并保温6h；
步骤S3、数据分析模块对锻件进行分析以确定锻件的结构复杂度，并根据锻件的结构复杂度确定锻锤的锻造模式；
步骤S4、所述数据分析模块在对应锻造模式下根据超声检测结果确定对所述锻件在锻造过程中的检测方式；
步骤S5、所述数据分析模块在对应检测方式下根据检测结果对所述锻造模式进行调整；
步骤S6、控制执行模块根据所述数据分析模块确定的调整方式对所述锻造模式进行调整。
具体而言，当所述数据分析模块对所述锻件进行分析以确定所述锻件的结构复杂度时，根据以下公式计算所述结构复杂度F，设定：
；
其中，Wi为所述锻件上的第i个弧形结构处的弧度，n为所述锻件上弧形结构处的总数量，Gj为所述锻件上具有角度结构处的第i个角度，m为所述锻件上具有角度结构处的总数量，Le为所述锻件上第i个不同直径处的长度，Lz为锻件的总长度，u为所述锻件上不同直径处的总数量。
具体而言，当所述数据分析模块根据所述锻件的结构复杂度确定所述锻锤的锻造模式时，所述数据分析模块根据所述锻件的结构复杂度F和预设结构复杂度F0的比对结果确定所述锻锤的锻造模式；
当F≤F0时，所述数据分析模块确定所述锻造模式为第一锻造模式；
当F＞F0时，所述数据分析模块确定所述锻造模式为第二锻造模式。
具体而言，当所述数据分析模块确定所述锻造模式为第一锻造模式时，确定机械手夹持所述坯料以第一转动角度α执行锻造，并计算所述结构复杂度F和预设结构复杂度F0的第一复杂度差值ΔFa，以根据该第一复杂度差值ΔFa和预设复杂度差值ΔF0的比对结果确定所述锻锤的冲压压力；
当ΔFa≤ΔF0时，所述数据分析模块确定以第一冲压压力执行锻造；
当ΔFa＞ΔF0时，所述数据分析模块确定以第二冲压压力执行锻造。
本发明实施例中，预设复杂度差值的取值为0.2，第一转动角度为45°，第一冲压压力为500KN，第二冲压压力为560KN。
本发明实施例中，预设复杂度的取值为3。
具体而言，当所述数据分析模块确定所述锻造模式为第二锻造模式时，确定以第一冲压压力执行锻造并计算所述结构复杂度F和预设结构复杂度F0的第二复杂度差值ΔFb，以根据该第二复杂度差值ΔFb和预设复杂度差值ΔF0的比对结果确定所述机械手夹持所述坯料执行锻造的转动角度；
当ΔFb≤ΔF0时，所述数据分析模块确定以第一转动角度执行锻造；
当ΔFb＞ΔF0时，所述数据分析模块确定以第二转动角度执行锻造。
本发明实施例中，预设复杂度差值的取值为1.5，第一转动角度为45°，第二转动角度为60°。
具体而言，当所述数据分析模块确定对所述锻件在锻造过程中的检测方式时，所述数据分析模块根据所述数据获取模块获取的所述坯料的超声检测结果确定所述坯料的超声检测曲线上若干点位的平均曲率R，并根据该平均曲率R与预设平均曲率R0的比对结果确定所述坯料是否结构均匀，以确定对所述锻件在锻造过程的检测方式；
当R≤R0时，所述数据分析模块确定所述坯料结构均匀，并确定以第一检测方式进行检测；
当R＞R0时，所述数据分析模块确定所述坯料结构不均匀，并确定以第二检测方式进行检测；
其中，第一检测方式为执行对所述坯料锻打的一个循环进行一次图像拍摄，第二检测方式为执行一次锻打进行一次图像拍摄。
本发明实施例中，预设平均曲率的取值为0.05。
具体而言，当所述数据分析模块确定以第一检测方式进行检测时，所述数据获取模块通过工业相机在锻锤每次锻打完成时根据拍摄的所述锻件的结构图像以确定锻件横截面的锻进量H，以根据该锻进量H和预设锻进量H0的比对结果确定所述锻造过程是否合格；
当H＜H0时，所述数据分析模块判定所述锻造过程不合格；
当H≥H0时，所述数据分析模块判定所述锻造过程合格。
本发明实时例中，预设锻进量的取值为历史中对应相同锻锤压力锻造对应坯料的平均锻进量。
具体而言，当所述数据分析模块确定以第二检测方式进行检测时，所述数据获取模块通过工业相机在完成一个锻打循环时根据拍摄的所述锻件的结构图像以确定所述锻件各个锻打面的横截面的锻进量的第一差值Va，并根据该第一差值Va与预设差值V0的比对结果确定所述锻造过程是否合格；
当V1＜V0时，所述数据分析模块判定所述锻造过程不合格；
当V1≥V0时，所述数据分析模块判定所述锻造过程合格。
本发明实时例中，预设差异值的取值为0.5cm，但该预设差异值的取值并不限于次，本领域技术人员可根据实际需求对该预设差异值进行设定。
具体而言，当所述数据分析模块判定所述锻造过程不合格时，计算所述锻进量H和预设锻进量H0的第二差值V2，并计算该第一差值V1或第二差值V2与预设差值V0的比值B，以根据该比值B和预设比值B0的比对结果确定对所述锻锤的冲压压力的调节系数；
当B≤B0时，所述数据分析模块确定以第一调节系数对所述冲压压力进行调节；
当B＞B0时，所述数据分析模块确定以第二调节系数对所述冲压压力进行调节。
本发明实施例中，预设比值B0的取值为0.6，第一调节系数为1.3，第二调节系数为1.5。
具体而言，当所述数据分析模块确定所述锻造过程合格时，所述数据获取模块获取工业相机检测的所述锻件的伸长量D，所述数据分析模块根据伸长量D和标准伸长量D0的比对结果确定所述锻件的伸长量是否达标；
当D＜D0时，所述数据分析模块确定所述锻件的伸长量不达标；
当D≥D0时，所述数据分析模块确定所述锻件的伸长量达标。
本发明实施例中，标准伸长量由锻件的实际锻造过程确定，本发明实施例对此不作具体限定。
具体而言，当所述数据分析模块确定所述锻件的伸长量不达标时，所述数据分析模块计算所述伸长量D和预设伸长量D0的伸长量差值ΔD，以根据该伸长量差值ΔD与预设伸长量差值ΔD0的比对结果确定对锻造模式的调整方式；
当ΔD≤ΔD0时，所述数据分析模块确定以第一调整方式对所述锻造模式进行调整；
当ΔD＞ΔD0时，所述数据分析模块确定以第二调整方式对所述锻造模式进行调整；
其中，第一调整方式满足对所述冲压压力进行补偿；第二调整方式满足对单次冲压的锻件长度进行修正。
本发明实施例中，预设伸长量差值的取值为3cm。
具体而言，当所述数据分析模块确定以第一调整方式对所述锻造模式进行调整时，根据以下公式计算对冲压压力的补偿系数，设定，其中，K为补偿系数，ΔD为伸长量差值，ΔD0为预设伸长量差值。
具体而言，当所述数据分析模块确定以第二调整方式对所述锻造模式进行调整时，根据以下公式计算对锻件长度的修正系数，设定，其中，X为修正系数，ΔD为伸长量差值。
请参阅图3和图4所示，图3为本发明用于轴类锻件的自由锻制造方法的第一实施例的超声检测曲线图；图4为本发明用于轴类锻件的自由锻制造方法的第二实施例的超声检测曲线图。
实施例一、主动齿轮轴锻造
选取45号钢，首先确定主动齿轮轴的结构复杂度，其中主动齿轮上具有8个弧形结构和不同直径结构5段，弧形结构分别为123°弧度的结构4个、145°弧度的结构4个，不同直径结构分别为直径为50mm的长度32mm一处、直径为20mm长度19mm一处、直径为20mm长度60mm一处、直径为18mm长度23mm一处以及直径为14mm长度21mm一处，计算得到结构复杂度为7.02，选取第二锻造模式中第二转动角度进行锻造，并确定坯料的超声检测结果，参阅图3所示，该主动齿轮轴的结构均匀性的超声检测曲线图，从检测曲线图上选取20个点位进行平均曲率计算，得到平均曲率为0.04，从而判定以第一检测方式进行检测，并在锻造过程中，每次锻锤在500KN的压力下锻进量为5mm，且对应的预设锻进量取值为2.5mm，因此锻造过程合格，在循环锻打一圈完成后通过工业相机检测得到的图像获取锻件的伸长量为8mm，对应标准伸长量为5mm，符合伸长量标准，不对冲过过程进行调整。
实施例二、压延机固定辊
选取42CrMo合金钢，首先确定压延机固定辊的结构复杂度，其中压延机固定辊上具有垂直凹槽两处长度均为100mm、角度结构6处均为120°，直径为150mm且长度为50mm两处、直径为150mm且长度为500mm一处、直径200mm且长度为300mm一处、直径100mm且长度为150mm一处，经计算得到该压延机固定辊的结构复杂度为6.875，选取第二锻造模式中第二转动角度进行锻造，并确定坯料的超声检测结果，参阅图4所示，该压延机固定辊的结构均匀性的超声检测曲线图，从检测曲线图上选取20个点位进行平均曲率计算，得到平均曲率为0.09，该平均曲率大于预设平均曲率，从而判定以第二检测方式进行检测，并在锻造过程中，每次锻锤在500KN的压力下锻进量为3mm，且对应的预设锻进量取值为2.5mm，因此锻造过程合格，在循环锻打一圈完成后通过工业相机检测得到的图像获取锻件的伸长量为8mm，对应标准伸长量为5mm，符合伸长量标准，不对冲过过程进行调整。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种用于轴类锻件的自由锻制造方法，其特征在于，包括：
步骤S1、数据获取模块获取锻造需求以确定锻造需求对应的锻件并通过控制执行模块控制超声检测设备对锻造所述锻件所需的坯料进行超声检测；
步骤S2、所述数据获取模块获取在确定所述锻造需求完成时将所述坯料通过高温炉在1500℃条件下加热5h并保温6h；
步骤S3、数据分析模块对锻件进行分析以确定锻件的结构复杂度，并根据锻件的结构复杂度确定锻锤的锻造模式；
步骤S4、所述数据分析模块在对应锻造模式下根据超声检测结果确定对所述锻件在锻造过程中的检测方式；
步骤S5、所述数据分析模块在对应检测方式下根据检测结果对所述锻造模式进行调整；
步骤S6、控制执行模块根据所述数据分析模块确定的调整方式对所述锻造模式进行调整；
其中，当对所述锻造模式进行调整时，所述数据分析模块根据工业相机检测的锻件的伸长量和标准伸长量的伸长量差值确定对所述锻造模式的调整方式，且所述调整方式包括对冲压压力进行修正的第一调整方式和对单次冲压的锻件长度进行修正的第二调整方式；
当所述数据分析模块根据所述锻件的结构复杂度确定所述锻锤的锻造模式时，所述数据分析模块根据所述锻件的结构复杂度和预设结构复杂度的比对结果确定所述锻锤的若干锻造模式，其中若干锻造模式包括在所述结构复杂度小于等于预设结构复杂度条件的第一锻造模式和在所述结构复杂度大于预设结构复杂度条件的第二锻造模式；
当所述数据分析模块对所述锻件进行分析以确定所述锻件的结构复杂度时，根据以下公式计算所述结构复杂度，设定
；
其中，F为所述结构复杂度，Wi为所述锻件上的第i个弧形结构处的弧度，n为所述锻件上弧形结构处的总数量，Gj为所述锻件上具有角度结构处的第i个角度，m为所述锻件上具有角度结构处的总数量，Le为所述锻件上第i个不同直径处的长度，Lz为锻件的总长度，u为所述锻件上不同直径处的总数量；
当所述数据分析模块确定所述锻造模式为第一锻造模式时，确定机械手夹持所述坯料以第一转动角度执行锻造，并计算所述结构复杂度和预设结构复杂度的第一复杂度差值，以根据该第一复杂度差值和预设复杂度差值的比对结果确定所述锻锤的冲压压力；
当第一复杂度差值小于等于预设复杂度差值时，所述数据分析模块确定以第一冲压压力执行锻造；
当第一复杂度差值大于预设复杂度差值时，所述数据分析模块确定以第二冲压压力执行锻造；
当所述数据分析模块确定所述锻造模式为第二锻造模式时，确定以第一冲压压力执行锻造并计算所述结构复杂度和预设结构复杂度的第二复杂度差值，以根据该第二复杂度差值和预设复杂度差值的比对结果确定所述机械手夹持所述坯料执行锻造的转动角度；
当第二复杂度差值小于等于预设复杂度差值时，所述数据分析模块确定以第一转动角度执行锻造；
当第二复杂度差值大于预设复杂度差值时，所述数据分析模块确定以第二转动角度执行锻造；
当所述数据分析模块确定对所述锻件在锻造过程中的检测方式时，所述数据分析模块根据所述数据获取模块获取的所述坯料的超声检测结果确定所述坯料的超声检测曲线上若干点位的平均曲率，并根据该平均曲率与预设平均曲率的比对结果确定所述坯料是否结构均匀，以确定对所述锻件在锻造过程的若干检测方式，其中若干检测方式包括执行对所述坯料锻打的一个循环进行一次图像拍摄的第一检测方式和执行一次锻打进行一次图像拍摄的第二检测方式；
当平均曲率小于等于预设平均曲率时，所述数据分析模块确定所述坯料结构均匀，并确定以第一检测方式进行检测；
当平均曲率大于预设平均曲率时，所述数据分析模块确定所述坯料结构不均匀，并确定以第二检测方式进行检测；
当所述数据分析模块确定以第一检测方式进行检测时，所述数据获取模块通过工业相机在锻锤每次锻打完成时根据拍摄的所述锻件的结构图像以确定锻件横截面的锻进量，以在该锻进量小于预设锻进量的比对结果下判定所述锻造过程不合格；
当所述数据分析模块确定以第二检测方式进行检测时，所述数据获取模块通过工业相机在完成一个锻打循环时根据拍摄的所述锻件的结构图像以确定所述锻件各个锻打面的横截面的锻进量的第一差值，并在该第一差值小于预设差值的比对结果下判定所述锻造过程不合格；
当所述数据分析模块判定所述锻造过程不合格时，计算所述锻进量和预设锻进量的第二差值，并计算该第一差值或第二差值与预设差值的比值，以根据该比值和预设比值的比对结果确定对所述锻锤的冲压压力的调节系数；
当比值小于等于预设比值时，所述数据分析模块确定以第一调节系数对所述冲压压力进行调节；
当比值大于预设比值时，所述数据分析模块确定以第二调节系数对所述冲压压力进行调节；
当所述数据分析模块确定所述锻造过程合格时，所述数据获取模块获取工业相机检测的所述锻件的伸长量，所述数据分析模块在伸长量小于标准伸长量的比对结果下确定所述锻件的伸长量不达标；
且当所述数据分析模块确定所述锻件的伸长量不达标时，所述数据分析模块计算所述伸长量和预设伸长量的伸长量差值，以根据该伸长量差值与预设伸长量差值的比对结果确定对锻造模式的若干调整方式，其中若干所述调整方式包括在所述伸长量差值小于等于预设伸长量差值条件的第一调整方式和在所述伸长量差值大于预设伸长量差值条件的第二调整方式。
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117387937A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-12 | 万向钱潮股份公司 | 一种传动轴加工方法及装置 |
Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08141689A (ja) * | 1994-11-18 | 1996-06-04 | Mitsubishi Materials Corp | リング状部品の鍛造方法 |
| JPH08206773A (ja) * | 1995-02-01 | 1996-08-13 | Kobe Steel Ltd | リング鍛造用マンドレルの回転装置 |
| EP1256716A2 (en) * | 2001-05-10 | 2002-11-13 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Method of producing shoe for swash plate type compressor |
| CA2449107A1 (en) * | 2002-04-04 | 2003-10-16 | Joint Stock Company "Chepetskiy Mechanical Plant" | Method for producing forgings mainly made of metals and alloys of titanium group and a forging system for carrying out said method |
| JP2004098161A (ja) * | 2000-04-25 | 2004-04-02 | Japan Casting & Forging Corp | 厚物金属製円筒物または円筒容器の熱間プレス成形法及び底付容器の製造装置 |
| CN103817283A (zh) * | 2012-11-16 | 2014-05-28 | 中原特钢股份有限公司 | 一种轴类锻件及其锻造生产工艺 |
| WO2015140176A1 (de) * | 2014-03-18 | 2015-09-24 | Vallourec Deutschland Gmbh | Verfahren zum warmschmieden von langgestreckten eckigen profilen aus metall, insbesondere aus stahl |
| CN105945190A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-09-21 | 安徽省瑞杰锻造有限责任公司 | 一种大型模块的自由锻造工艺 |
| CN107790594A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-03-13 | 沈阳铸锻工业有限公司 | 一种大型六拐曲轴自由锻造成型方法 |
| CN108127344A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-06-08 | 西南铝业（集团）有限责任公司 | 一种6082铝合金自由锻件的加工方法 |
| CN108637153A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-10-12 | 华中科技大学 | 一种自由锻造液压机及其控制方法 |
| CN109622864A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-16 | 郑州机械研究所有限公司 | 一种十字轴挤锻结合少无飞边成形方法及专用模具 |
| CN112453311A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-03-09 | 北京工业大学 | 一种面向主轴自由锻的智能混线生产系统 |
| CN112846059A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-28 | 安徽省瑞杰锻造有限责任公司 | 一种轴承座的自由锻造工艺 |
| CN113426936A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-09-24 | 张祥妹 | 一种小型金属零件的对冲锻造机构 |
| CN113695500A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-26 | 杭州金越晟重型机械有限公司 | 一种齿轮轴锻造工艺 |
| CN115255233A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-11-01 | 苏州荣冠锻造有限公司 | 多层复合钢制滑环的压制锻造方法 |
| CN115815495A (zh) * | 2022-11-21 | 2023-03-21 | 宋延坤 | 一种GCr15辊套的锻造工艺 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6909988B2 (en) * | 2002-10-15 | 2005-06-21 | General Electric Company | Method for positioning defects in metal billets |
| US7281402B2 (en) * | 2004-05-10 | 2007-10-16 | Speciality Minerals (Michigan) Inc. | Method and apparatus for optimizing forging processes |
| US9247212B2 (en) * | 2010-08-26 | 2016-01-26 | Blast Motion Inc. | Intelligent motion capture element |
-
2023
- 2023-09-26 CN CN202311248970.9A patent/CN116984537B/zh active Active
Patent Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08141689A (ja) * | 1994-11-18 | 1996-06-04 | Mitsubishi Materials Corp | リング状部品の鍛造方法 |
| JPH08206773A (ja) * | 1995-02-01 | 1996-08-13 | Kobe Steel Ltd | リング鍛造用マンドレルの回転装置 |
| JP2004098161A (ja) * | 2000-04-25 | 2004-04-02 | Japan Casting & Forging Corp | 厚物金属製円筒物または円筒容器の熱間プレス成形法及び底付容器の製造装置 |
| EP1256716A2 (en) * | 2001-05-10 | 2002-11-13 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Method of producing shoe for swash plate type compressor |
| CA2449107A1 (en) * | 2002-04-04 | 2003-10-16 | Joint Stock Company "Chepetskiy Mechanical Plant" | Method for producing forgings mainly made of metals and alloys of titanium group and a forging system for carrying out said method |
| CN103817283A (zh) * | 2012-11-16 | 2014-05-28 | 中原特钢股份有限公司 | 一种轴类锻件及其锻造生产工艺 |
| WO2015140176A1 (de) * | 2014-03-18 | 2015-09-24 | Vallourec Deutschland Gmbh | Verfahren zum warmschmieden von langgestreckten eckigen profilen aus metall, insbesondere aus stahl |
| CN105945190A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-09-21 | 安徽省瑞杰锻造有限责任公司 | 一种大型模块的自由锻造工艺 |
| CN107790594A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-03-13 | 沈阳铸锻工业有限公司 | 一种大型六拐曲轴自由锻造成型方法 |
| CN108127344A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-06-08 | 西南铝业（集团）有限责任公司 | 一种6082铝合金自由锻件的加工方法 |
| CN108637153A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-10-12 | 华中科技大学 | 一种自由锻造液压机及其控制方法 |
| CN109622864A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-16 | 郑州机械研究所有限公司 | 一种十字轴挤锻结合少无飞边成形方法及专用模具 |
| CN112453311A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-03-09 | 北京工业大学 | 一种面向主轴自由锻的智能混线生产系统 |
| CN112846059A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-28 | 安徽省瑞杰锻造有限责任公司 | 一种轴承座的自由锻造工艺 |
| CN113426936A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-09-24 | 张祥妹 | 一种小型金属零件的对冲锻造机构 |
| CN113695500A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-26 | 杭州金越晟重型机械有限公司 | 一种齿轮轴锻造工艺 |
| CN115255233A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-11-01 | 苏州荣冠锻造有限公司 | 多层复合钢制滑环的压制锻造方法 |
| CN115815495A (zh) * | 2022-11-21 | 2023-03-21 | 宋延坤 | 一种GCr15辊套的锻造工艺 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 基于正六方截面的六拐曲轴自由锻工艺设计;康海鹏;孟瑞斌;千航超;李大乔;王金鹏;关朕;大型铸锻件(004);22-25 * |
| 气门全自动镦锻生产线机器人防撞的一种解决方案;张国强;周东;内燃机与配件(006);13-14 * |
| 螺旋齿轮温精密塑性成形数值模拟;吴昊;工程科技Ⅰ辑(10);16-54 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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