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一種面向鍛件目標(biāo)晶粒組織的等溫模鍛工藝軌跡規(guī)劃方法與流程

文檔序號:12219036閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種面向鍛件目標(biāo)晶粒組織的等溫模鍛工藝軌跡規(guī)劃方法,其特征在于:基于在線感知的已完成工藝軌跡,調(diào)整后續(xù)的等溫模鍛工藝軌跡,確保達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo)晶粒組織,從而有效地保障了鍛件品質(zhì)的穩(wěn)定性和一致性,該方法包括如下步驟:

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。

2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟3所述的計(jì)算預(yù)測的等溫模鍛結(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)算式為:

Y(i,k)=X(i,final)-Xtarget (1)

<mrow> <mi>J</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msqrt> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>d</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>a</mi> <mi>l</mi> <mo>)</mo> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>d</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mi>arg</mi> <mi>e</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </msqrt> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,Y(i,k)為在當(dāng)前子過程預(yù)測的等溫模鍛結(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)測值,Xtarget和dtarget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)算式為:

Y(i,k)=XH(i,final)-Xtarget (3)

<mrow> <mi>J</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msqrt> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>dH</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>a</mi> <mi>l</mi> <mo>)</mo> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>d</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mi>arg</mi> <mi>e</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </msqrt> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

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)測值。

3.如權(quán)利要求1所述的方法,步驟3所述的規(guī)劃后續(xù)子過程的等溫模鍛工藝軌跡,主要包括如下子步驟:

(1)在當(dāng)前子過程,判斷預(yù)測的按照當(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)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)若在當(dāng)前子過程,將后續(xù)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)束時(shí),規(guī)劃一次保溫工藝,保溫時(shí)間為Δts,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)子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Δts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nΔts(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。

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