本發(fā)明涉及一種面向鍛件目標(biāo)晶粒組織的等溫模鍛工藝軌跡規(guī)劃方法，屬于等溫模鍛成形技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
：

等溫模鍛成形技術(shù)具有降低鍛坯變形抗力、摩擦阻力，提高鍛坯的流動(dòng)性、成形性等諸多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于大型復(fù)雜零件的制造成形。然而，在等溫模鍛時(shí)，鍛件的晶粒組織與綜合性能受等溫模鍛成形工藝軌跡的影響十分顯著。實(shí)際生產(chǎn)中的粗晶、混晶等組織不均勻的現(xiàn)象，極易降低鍛件的綜合性能。如何在等溫模鍛過程中確保鍛件晶粒組織的穩(wěn)定性和一致性，是實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)大型復(fù)雜零件等溫模鍛成形迫切需要解決的關(guān)鍵問題。

已有研究中，為了獲得晶粒組織分布均勻的鍛件，通常在等溫模鍛開始之前，預(yù)規(guī)劃好等溫模鍛工藝軌跡，在實(shí)際等溫模鍛過程中不再進(jìn)行調(diào)整。然而，預(yù)規(guī)劃的等溫模鍛工藝軌跡往往無法實(shí)現(xiàn)高性能鍛件成形過程與微觀組織的精確控制。這是因?yàn)椋阂环矫娴葴啬ｅ懷b備具有大慣性、滯后性、強(qiáng)非線性、不確定性等特點(diǎn)，導(dǎo)致實(shí)際等溫模鍛工藝軌跡與預(yù)規(guī)劃的等溫模鍛工藝軌跡之間存在一定的偏差，進(jìn)而導(dǎo)致鍛件的實(shí)際晶粒組織不可避免偏離預(yù)設(shè)目標(biāo)晶粒組織，因此，鍛件的品質(zhì)無法保證；另一方面，在等溫模鍛過程中，無法在線測(cè)量鍛坯的非線性流變特性以及內(nèi)部微觀組織，導(dǎo)致無法精確控制鍛件的晶粒組織。

為了實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)零件的等溫模鍛成形，本發(fā)明方法基于實(shí)時(shí)感知的工況信息，充分考慮模鍛成形過程的非線性、時(shí)變性和不確定性，提出一種面向鍛件目標(biāo)晶粒組織的等溫模鍛工藝軌跡規(guī)劃方法，從而確保鍛件品質(zhì)的穩(wěn)定性和一致性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

本發(fā)明的目的在于提供一種面向鍛件目標(biāo)晶粒組織的等溫模鍛工藝軌跡規(guī)劃方法。采用該方法不僅能夠精確控制鍛件等溫模鍛成形過程中的晶粒組織，而且可以確保鍛件品質(zhì)的穩(wěn)定性和一致性。

為達(dá)到上述目的，本方面的采用的技術(shù)方案是：通過改變等溫模鍛工藝軌跡，確保預(yù)設(shè)目標(biāo)晶粒組織不變，從而有效地保障鍛件品質(zhì)的穩(wěn)定性和一致性，該方法的包括如下步驟：

步驟1：輸入鍛坯初始信息、預(yù)設(shè)目標(biāo)晶粒組織、預(yù)規(guī)劃的工藝軌跡信息，以及等溫模鍛裝備參數(shù)，開始等溫模鍛；

步驟2：在線感知當(dāng)前子過程的工況信息，并預(yù)測(cè)當(dāng)前的和按照當(dāng)前等溫模鍛工藝軌跡執(zhí)行到等溫模鍛結(jié)束時(shí)的晶粒組織；

步驟3：計(jì)算預(yù)測(cè)的等溫模鍛結(jié)束時(shí)晶粒組織和預(yù)設(shè)目標(biāo)晶粒組織之間的偏差，規(guī)劃后續(xù)子過程的等溫模鍛工藝軌跡，并執(zhí)行；

步驟4：重復(fù)步驟(2)和(3)，直至等溫模鍛結(jié)束；

按照上述方法，步驟1所述鍛坯初始信息為：初始再結(jié)晶分?jǐn)?shù)(X₀)，初始平均晶粒尺寸(d₀)；預(yù)設(shè)目標(biāo)晶粒組織為：預(yù)設(shè)目標(biāo)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)(X_target)，預(yù)設(shè)目標(biāo)平均晶粒尺寸(d_target)，目標(biāo)平均晶粒尺寸的允許偏差(δ)；預(yù)規(guī)劃的工藝軌跡信息為：等溫模鍛子過程數(shù)目m，等溫模鍛總行程(s_total)，等溫模鍛溫度(T₀)，預(yù)規(guī)劃的等溫模鍛壓下速度(v₀)隨等溫模鍛行程(s)的變化曲線，子過程之間的保溫時(shí)間(Δt)；等溫模鍛裝備參數(shù)為：最大容許壓下速度(v_max)和最小容許壓下速度(v_min)。

按照上述方法，步驟2中所述的預(yù)測(cè)當(dāng)前的晶粒組織主要包括以下兩個(gè)部分：

(1)在當(dāng)前子過程的變形階段，當(dāng)前時(shí)刻的晶粒組織預(yù)測(cè)模型為：

X_(i,k)＝f[X_(i,k-1),T_(i,k),s_(i,k),v_(i,k),s_(i,k-1),v_(i,k-1)] (1)

d_(i,k)＝f[d_(i,k-1),T_(i,k),s_(i,k),v_(i,k),s_(i,k-1),v_(i,k-1)] (2)

其中，X_(i,k)和d_(i,k)分別為當(dāng)前時(shí)刻的再結(jié)晶分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸，X_(i,k-1)和d_(i,k-1)分別為前一時(shí)刻的再結(jié)晶分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸，T_(i,k)、s_(i,k)和v_(i,k)分別為當(dāng)前時(shí)刻的等溫模鍛溫度、等溫模鍛行程和等溫模鍛壓下速度，s_(i,k-1)和v_(i,k-1)分別為前一時(shí)時(shí)刻的等溫模鍛行程和等溫模鍛壓下速度；

(2)在當(dāng)前子過程的保溫階段，當(dāng)前時(shí)刻的晶粒組織預(yù)測(cè)模型為：

XH_(i,k)＝f[XH_(i,0),T_(i,k),v_(i,0),Δt_(i,k),Δt_(i,k-1)] (3)

dH_(i,k)＝f[dH_(i,0),T_(i,k),v_(i,0),Δt_(i,k),Δt_(i,k-1)] (4)

其中，XH_(i,k)和dH_(i,k)為當(dāng)前時(shí)刻的再結(jié)晶分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸，XH_(i,0)和dH_(i,0)分別為保溫開始時(shí)的再結(jié)晶分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸，T_(i,k)為當(dāng)前時(shí)刻的保溫溫度，v_(i,0)為保溫開始前的等溫模鍛壓下速度，Δt_(i,k)為當(dāng)前時(shí)刻的保溫時(shí)間，Δt_(i,k-1)為前一時(shí)刻的保溫時(shí)間；

按照上述方法，步驟3中所述的預(yù)測(cè)按照當(dāng)前等溫模鍛工藝軌跡執(zhí)行到等溫模鍛結(jié)束時(shí)的晶粒組織主要包括以下兩個(gè)部分：

(1)在當(dāng)前子過程的變形階段，按照當(dāng)前等溫模鍛工藝軌跡執(zhí)行到等溫模鍛結(jié)束時(shí)的晶粒組織預(yù)測(cè)模型為：

X_(i,final)＝f[X_(i,k),v_(i+1,k),s_(i,k),s_(i+1,k),s_(i+2,k)...,s_(m,k),T_(i,k)] (5)

d_(i,final)＝f[d_(i,k),v_(i+1,k),s_(i,k),s_(i+1,k),s_(i+2,k)...,s_(m,k),T_(i,k)] (6)

其中，X_(i,final)和d_(i,final)分別為在當(dāng)前子過程的變形階段，按照當(dāng)前等溫模鍛工藝軌跡執(zhí)行到等溫模鍛結(jié)束時(shí)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸，X_(i,k)和d_(i,k)分別為當(dāng)前時(shí)刻的再結(jié)晶分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸，v_(i+1,k)為下一個(gè)子過程的等溫模鍛壓下速度，s_(i,k)，s_(i+1,k)，s_(i+2,k)，……s_(m,k)分別為第i，i+1，i+2，……m個(gè)子過程的等溫模鍛行程，T_(i,k)為當(dāng)前子過程的等溫模鍛溫度；

(2)在當(dāng)前子過程的保溫階段，按照當(dāng)前等溫模鍛工藝軌跡執(zhí)行到等溫模鍛結(jié)束時(shí)的晶粒組織預(yù)測(cè)模型為：

X_(i,final)＝f[XH_(i,k),v_(i+1,k),s_(i,k),s_(i+1,k),s_(i+2,k)...,s_(m,k),T_(i,k)] (7)

d_(i,final)＝f[dH_(i,k),v_(i+1,k),s_(i,k),s_(i+1,k),s_(i+2,k)...,s_(m,k),T_(i,k)] (8)

其中，XH_(i,final)和dH_(i,final)分別為在當(dāng)前子過程的保溫階段，按照當(dāng)前等溫模鍛工藝軌跡執(zhí)行到等溫模鍛結(jié)束時(shí)的再結(jié)晶分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸預(yù)測(cè)值。

按照上述方法，步驟3中所述的計(jì)算預(yù)測(cè)的等溫模鍛結(jié)束時(shí)晶粒組織和預(yù)設(shè)目標(biāo)晶粒組織之間的偏差主要包括以下兩個(gè)部分：

(1)在當(dāng)前子過程的變形階段，晶粒組織偏差的計(jì)算公式為：

Y(i,k)＝X_(i,final)-X_target (9)

其中，Y(i,k)分別為在當(dāng)前子過程預(yù)測(cè)的等溫模鍛結(jié)束時(shí)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)與預(yù)設(shè)目標(biāo)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)之差，J(i,k)為在當(dāng)前子過程預(yù)測(cè)的等溫模鍛結(jié)束時(shí)平均晶粒尺寸與預(yù)設(shè)目標(biāo)平均晶粒尺寸之差，X_(i,final)和d_(i,final)分別為在當(dāng)前子過程的變形階段，按照當(dāng)前等溫模鍛工藝軌跡執(zhí)行到等溫模鍛結(jié)束時(shí)的再結(jié)晶分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸預(yù)測(cè)值，X_target和d_target分別為預(yù)設(shè)目標(biāo)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸；

(2)在當(dāng)前子過程的保溫階段，晶粒組織偏差的計(jì)算公式為：

Y(i,k)＝XH_(i,final)-X_target (11)

其中，XH_(i,final)和dH_(i,final)分別為在當(dāng)前子過程的保溫階段，按照當(dāng)前等溫模鍛工藝軌跡執(zhí)行到等溫模鍛結(jié)束時(shí)的再結(jié)晶分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸預(yù)測(cè)值。

按照上述方法，步驟3中所述的規(guī)劃后續(xù)子過程的等溫模鍛工藝軌跡，主要包括以下子步驟：

(1)在當(dāng)前子過程，判斷預(yù)測(cè)的按照當(dāng)前等溫模鍛工藝軌跡執(zhí)行到等溫模鍛結(jié)束時(shí)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)與預(yù)設(shè)目標(biāo)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)之差是否滿足：Y(i,k)≥0，若滿足，則繼續(xù)判斷預(yù)測(cè)的按照當(dāng)前工藝軌跡執(zhí)行到等溫模鍛結(jié)束時(shí)的平均晶粒尺寸與預(yù)設(shè)目標(biāo)平均晶粒尺寸之差是否滿足：J(i,k)≤δ，若滿足，則后續(xù)子過程的等溫模鍛工藝軌跡為：以當(dāng)前子過程的等溫模鍛壓下速度進(jìn)行后續(xù)子過程；

(2)在當(dāng)前子過程，若Y(i,k)＜0，則將減小后續(xù)子過程的等溫模鍛壓下速度，直到能夠滿足Y(i,k)≥0時(shí)，繼續(xù)判斷J(i,k)≤δ是否滿足，若滿足，則后續(xù)子過程的等溫模鍛工藝軌跡為：以減小后的等溫模鍛壓下速度進(jìn)行后續(xù)子過程；

(3)若將當(dāng)前子過程的等溫模鍛壓下速度重新規(guī)劃后，仍然不能滿足Y(i,k)≥0，則在當(dāng)前子過程變形階段結(jié)束之前，規(guī)劃一次保溫工藝，保溫為Δt s，再次判斷Y(i,k)≥0是否滿足，若滿足，則繼續(xù)判斷J(i,k)≤δ是否滿足，若滿足，則將規(guī)劃的保溫時(shí)間Δt輸出，同時(shí)確定后續(xù)過程的等溫模鍛工藝軌跡為：先進(jìn)行Δt的保溫工藝，再以當(dāng)前的等溫模鍛壓下速度進(jìn)行后續(xù)子過程；

(4)若在當(dāng)前子過程結(jié)束時(shí)，增加Δt s保溫的工藝仍然不能滿足Y(i,k)≥0，則繼續(xù)將保溫時(shí)間增加為nΔt s(n為正整數(shù))，直到能夠同時(shí)滿足Y(i,k)≥0和J(i,k)≤δ時(shí)停止規(guī)劃，并將規(guī)劃的保溫時(shí)間nΔt輸出，同時(shí)確定后續(xù)子過程的等溫模鍛工藝軌跡為：先進(jìn)行nΔt的保溫工藝，再以當(dāng)前的等溫模鍛壓下速度進(jìn)行后續(xù)子過程；

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明方法針對(duì)等溫模鍛成形過程中的非線性、時(shí)變性和不確定性特征，根據(jù)實(shí)時(shí)感知的工況信息，以預(yù)設(shè)晶粒組織為目標(biāo)，對(duì)鍛件的等溫模鍛工藝軌跡進(jìn)行在線規(guī)劃。該方法解決了傳統(tǒng)模鍛成形無法精確控制模鍛成形過程與晶粒組織的難題。該方法的發(fā)明和推廣應(yīng)用對(duì)高品質(zhì)模鍛件的制造成形有重要的工程意義。

附圖說明

圖1等溫模鍛工藝軌跡規(guī)劃方法流程圖

圖2某型發(fā)動(dòng)機(jī)I級(jí)渦輪盤的二維軸截面示意圖

圖3渦輪盤的關(guān)鍵部位的晶粒組織分布規(guī)律：(a)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)；(b)平均晶粒尺寸

圖4預(yù)規(guī)劃的等溫模鍛壓下速度隨等溫模鍛行程的變化曲線

圖5變形階段遞推多步神經(jīng)網(wǎng)元絡(luò)預(yù)測(cè)模型：(a)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)；(b)平均晶粒尺寸

圖6渦輪盤等溫模鍛壓下速度與等溫模鍛行程之間的變化關(guān)系：(a)未采用本發(fā)明；(b)采用本發(fā)明方法

圖7渦輪盤關(guān)鍵部位P5處的再結(jié)晶分?jǐn)?shù)與等溫模鍛行程之間的變化關(guān)系：(a)未采用本發(fā)明；(b)采用本發(fā)明方法

圖8渦輪盤關(guān)鍵部位P5處的平均晶粒尺寸與等溫模鍛行程之間的變化關(guān)系；(a)未采用本發(fā)明；(b)采用本發(fā)明方法

圖9未采用本發(fā)明方法獲得的渦輪盤微觀組織分布規(guī)律：(a)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)；(b)平均晶粒尺寸

圖10采用本發(fā)明方法獲得的渦輪盤微觀組織分布規(guī)律：(a)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)；(b)平均晶粒尺寸

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。

本發(fā)明是一種面向鍛件目標(biāo)晶粒組織的等溫模鍛工藝軌跡規(guī)劃方法，其流程圖如圖1所示。下面以某型發(fā)動(dòng)機(jī)I級(jí)渦輪盤的等溫模鍛成形為例，詳細(xì)介紹本發(fā)明涉及的模鍛工藝軌跡規(guī)劃方法的實(shí)施細(xì)節(jié)。

圖2所示為某型發(fā)動(dòng)機(jī)I級(jí)渦輪盤的二維軸截面示意圖，該渦輪盤的基體材料為GH4169合金。選取位于渦輪盤難變形區(qū)域內(nèi)的一系列關(guān)鍵部位，P₁、P₂、P₃、P₄和P₅，其坐標(biāo)如表1所示。首先以等溫模鍛溫度為960℃，等溫模鍛壓下速度為0.5mm/s的工況條件，模擬渦輪盤的等溫模鍛成形，跟蹤關(guān)鍵部位P₁、P₂、P₃、P₄和P₅的晶粒組織分布規(guī)律，如圖3所示。經(jīng)分析可知，關(guān)鍵部位P5點(diǎn)位于渦輪盤的心部，該處一旦出現(xiàn)混晶組織，將直接影響渦輪盤的整體服役性能。此外，當(dāng)關(guān)鍵部位P5的晶粒組織滿足要求時(shí)，P₁和P₂處的晶粒組織也能夠滿足要求，而P₃和P₄處的晶粒組織尚不能滿足要求。但是，由于P₃和P₄位于渦輪盤的邊緣部位，等溫模鍛成形結(jié)束后會(huì)通過機(jī)加工去除該部位。因此，本方法以關(guān)鍵部位P5作為晶粒組織調(diào)控的主要控制對(duì)象，對(duì)渦輪盤的等溫模鍛工藝軌跡進(jìn)行規(guī)劃。

表1渦輪盤關(guān)鍵部位的坐標(biāo)

本發(fā)明方法主要包括以下步驟：

步驟1：輸入鍛坯初始信息、預(yù)設(shè)目標(biāo)晶粒組織、預(yù)規(guī)劃的工藝軌跡信息，以及等溫模鍛裝備參數(shù)，開始等溫模鍛；其中，渦輪盤鍛坯初始信息為：初始再結(jié)晶分?jǐn)?shù)(X₀)，初始平均晶粒尺寸(d₀)；預(yù)設(shè)目標(biāo)晶粒組織為：預(yù)設(shè)目標(biāo)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)(X_target)，預(yù)設(shè)目標(biāo)平均晶粒尺寸(d_target)，目標(biāo)平均晶粒尺寸的允許偏差(δ)；預(yù)規(guī)劃的工藝軌跡信息為：等溫模鍛子過程數(shù)目m，等溫模鍛總行程(s_total)，等溫模鍛溫度(T₀)，預(yù)規(guī)劃的等溫模鍛壓下速度(v₀)隨等溫模鍛行程(s)的變化曲線，子過程之間的保溫時(shí)間(Δt)；等溫模鍛裝備參數(shù)為：最大容許壓下速度(v_max)和最小容許壓下速度(v_min)。以上各參數(shù)的值如表2所示。預(yù)規(guī)劃的等溫模鍛壓下速度(v₀)隨等溫模鍛行程(s)的變化曲線，如圖4所示。

表2渦輪盤鍛坯初始信息、預(yù)設(shè)目標(biāo)晶粒組織、預(yù)規(guī)劃的工藝軌跡信息，以及等溫模鍛裝備參數(shù)

步驟2：在線感知當(dāng)前子過程的工況信息，并預(yù)測(cè)當(dāng)前的和按照當(dāng)前等溫模鍛工藝軌跡執(zhí)行到等溫模鍛結(jié)束時(shí)的晶粒組織；

為了預(yù)測(cè)當(dāng)前的和按照當(dāng)前等溫模鍛工藝軌跡執(zhí)行到等溫模鍛結(jié)束時(shí)的晶粒組織，首先建立渦輪盤關(guān)鍵部位P₅的晶粒組織測(cè)模型。利用正交實(shí)驗(yàn)法，設(shè)計(jì)出50組渦輪盤等溫模鍛成形實(shí)驗(yàn)方案，并利用有限元軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，獲得渦輪盤關(guān)鍵部位的晶粒組織演變數(shù)據(jù)。表3為渦輪盤正交實(shí)驗(yàn)各因素的水平取值，其中，T為等溫模鍛溫度，v₁、v₂和v₃分別為三個(gè)子過程的等溫模鍛壓下速度。Δt₁為第一和第二個(gè)子過程之間的保溫時(shí)間、Δt₂為第二和第三個(gè)子過程之間的保溫時(shí)間。

表3渦輪盤正交實(shí)驗(yàn)各因素的水平

渦輪盤關(guān)鍵部位在當(dāng)前子過程變形階段的晶粒組織預(yù)測(cè)模型為：

X_(i,k)＝f[X_(i,k-1),T_(i,k),s_(i,k),v_(i,k),s_(i,k-1),v_(i,k-1)] (1)

d_(i,k)＝f[d_(i,k-1),T_(i,k),s_(i,k),v_(i,k),s_(i,k-1),v_(i,k-1)] (2)

其中，X_(i,k)和d_(i,k)分別為在變形階段當(dāng)前時(shí)刻的再結(jié)晶分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸，X_(i,k-1)和d_(i,k-1)分別為前一時(shí)刻的再結(jié)晶分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸，T_(i,k)，s_(i,k)，v_(i,k)分別為當(dāng)前時(shí)刻的等溫模鍛溫度、等溫模鍛行程和等溫模鍛壓下速度，s_(i,k-1)和v_(i,k-1)分別為前一時(shí)時(shí)刻的等溫模鍛行程和等溫模鍛壓下速度。

渦輪盤關(guān)鍵部位在當(dāng)前子過程保溫階段的晶粒組織預(yù)測(cè)模型為

XH_(i,k)＝f[XH_(i,0),T_(i,k),v_(i,0),Δt_(i,k),Δt_(i,k-1)] (3)

dH_(i,k)＝f[dH_(i,0),T_(i,k),v_(i,0),Δt_(i,k),Δt_(i,k-1)] (4)

其中，XH_(i,k)和dH_(i,k)為在保溫階段當(dāng)前時(shí)刻的再的結(jié)晶分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸，XH_(i,0)和dH_(i,0)分別為保溫開始時(shí)的再結(jié)晶分?jǐn)?shù)晶粒尺寸，T_(i,k)為當(dāng)前時(shí)刻的保溫溫度，v_(i,0)為保溫開始前的等溫模鍛壓下速度，Δt_(i,k)為當(dāng)前時(shí)刻的保溫時(shí)間，Δt_(i,k-1)為前一時(shí)刻的保溫時(shí)間，這些變量的值均通過模擬實(shí)驗(yàn)獲得；

采用遞推多步神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型建立渦輪盤等溫模鍛全過程中關(guān)鍵部位的晶粒組織演變模型。圖5所示為當(dāng)前子過程變形階段再結(jié)晶分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu)示意圖，保溫階段的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與變形階段的類似。從圖5中可以看出，該結(jié)構(gòu)由一個(gè)輸入層、一個(gè)隱含層和一個(gè)輸出層組成，其中輸入層由等溫模鍛工藝參數(shù)s_(i,k)、v_(i,k)、T_(i,k)、s_(i,k-1)、v_(i,k-1)和歷史晶粒組織信息(X_(i,k-1)或d_(i,k-1))組成。采用MATLAB軟件對(duì)多步遞推神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，不斷調(diào)整多步遞推神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型的權(quán)值矩陣和閾值，直至達(dá)到設(shè)定的訓(xùn)練目標(biāo)時(shí)，保存該多步遞推神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型。

預(yù)測(cè)按照當(dāng)前等溫模鍛工藝軌跡執(zhí)行到等溫模鍛結(jié)束時(shí)的晶粒組織主要包括以下兩個(gè)部分：

(1)在當(dāng)前子過程的變形階段，按照當(dāng)前等溫模鍛工藝軌跡執(zhí)行到等溫模鍛結(jié)束時(shí)的晶粒組織預(yù)測(cè)模型為：

X_(i,final)＝f[X_(i,k),v_(i+1,k),s_(i,k),s_(i+1,k),s_(i+2,k)...,s_(m,k),T_(i,k)] (5)

d_(i,final)＝f[d_(i,k),v_(i+1,k),s_(i,k),s_(i+1,k),s_(i+2,k)...,s_(m,k),T_(i,k)] (6)

其中，X_(i,final)和d_(i,final)分別為在當(dāng)前子過程的變形階段，按照當(dāng)前等溫模鍛工藝軌跡執(zhí)行到等溫模鍛結(jié)束時(shí)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸，X_(i,k)和d_(i,k)分別為當(dāng)前時(shí)刻的再結(jié)晶分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸，v_(i+1,k)為下一個(gè)子過程的等溫模鍛壓下速度，s_(i,k)，s_(i+1,k)，s_(i+2,k)，……s_(m,k)分別為第i，i+1，i+2，……m個(gè)子過程的模鍛行程，T_(i,k)為當(dāng)前子過程的等溫模鍛溫度；

(2)在當(dāng)前子過程的保溫階段，按照當(dāng)前等溫模鍛工藝軌跡執(zhí)行到等溫模鍛結(jié)束時(shí)的晶粒組織預(yù)測(cè)模型為：

X_(i,final)＝f[XH_(i,k),v_(i+1,k),s_(i,k),s_(i+1,k),s_(i+2,k)...,s_(m,k),T_(i,k)] (7)

d_(i,final)＝f[dH_(i,k),v_(i+1,k),s_(i,k),s_(i+1,k),s_(i+2,k)...,s_(m,k),T_(i,k)] (8)

其中，XH_(i,final)和dH_(i,final)分別為在當(dāng)前子過程的保溫階段，按照當(dāng)前等溫模鍛工藝軌跡執(zhí)行到等溫模鍛結(jié)束時(shí)的再結(jié)晶分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸預(yù)測(cè)值。

步驟3：計(jì)算預(yù)測(cè)的等溫模鍛結(jié)束時(shí)晶粒組織和預(yù)設(shè)目標(biāo)晶粒組織之間的偏差，規(guī)劃下一個(gè)子過程的等溫模鍛工藝軌跡，并執(zhí)行

步驟4：重復(fù)步驟2和3，直至等溫模鍛結(jié)束。

圖6(b)所示為采用本發(fā)明方法的各個(gè)子過程的等溫模鍛工藝軌跡；采用本發(fā)明方法的模鍛工藝軌跡為：1)在第1個(gè)子過程，等溫模鍛工藝軌跡與為按照預(yù)規(guī)劃的等溫模鍛壓下速度(0.025mm/s)進(jìn)行第1個(gè)子過程，在第1個(gè)子過程即將結(jié)束時(shí)，本發(fā)明方法根據(jù)第1個(gè)子過程所感知的工況信息，規(guī)劃出了后續(xù)子過程的工藝軌跡為：在模鍛行程190mm處先保溫50s，然后以0.12mm/s的等溫模鍛壓下速度進(jìn)行后續(xù)子過程；2)在第2個(gè)子過程，先執(zhí)行新規(guī)劃的工藝軌跡，并在該子過程結(jié)束時(shí)，繼續(xù)根據(jù)第2個(gè)子過程所感知的工況信息，規(guī)劃出后續(xù)子過程的工藝軌跡為：在模鍛行程為200mm處先保溫10s，以0.032mm/s的等溫模鍛壓下速度進(jìn)行后續(xù)子過程；3)在第3個(gè)子過程，執(zhí)行新規(guī)劃的等溫模鍛工藝軌跡。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不局限于上述具體的實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅是示例性的。任何不超過本發(fā)明權(quán)利要求的發(fā)明，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。