1、锻造与冲压 2023.328Features专题 报道化。其中前 100 步为锻件与模具及周围环境的换热过程。在 100 步时，锻件中心位置的温度高于表面，这是由于锻件表面与模具接触，发生了热传导。随着变形继续，锻件的温度逐渐升高，最高温度可达1400，最高温度主要出现在螺栓锻件“头部”的中心位置，这是由于“头部”是主要的变形区域，锻件发生塑性变形，金属大量流动，金属晶体发生相对移动，摩擦会使金属锻件产生内能，故温度高于其他区域。随着模锻的进程，螺栓锻件的温度先增大后降低，模锻完成时，锻件温度最低，然后进入自然降温阶段。结论螺栓锻件的应力场、应变场、温度场、金属流动速度等在模锻过程中均呈对称分
2、布，说明螺栓锻件在模锻成形过程中，同一截面上的所有位置变形都是均匀的。螺栓头部的应力场、应变场、温度场、金属流动速度均随着模锻成形的进程呈先增大后减小的趋势变化。“头部”是螺栓锻件的主要变形区域，该区域的变形主要有两种类型：一是轴向压缩；二是径向延伸。螺栓锻件的心部变形主要以压缩变形为主，锻件的表层则是压缩变形及剪切变形的混合变形。通过分析螺栓锻件在模锻过程中的应力场、应变场、温度场、金属流动速度等变化规律，揭示了螺栓锻件成形机理，对螺栓“头部”模锻成形具有一定的指导意义。Hanfu汉服的全称是“汉民族传统服饰”，又称汉衣冠、汉装、华服。以华夏礼仪文化为中心，通过自然演化而形成的具有独特汉民族
3、风貌，性格明显区别于其他民族的传统服饰和配饰体系，是中国“衣冠上国”、“礼仪之邦”、“锦绣中华”、赛里斯国的体现。锻造与冲压 2023.336Features专题 报道道次d1/mmMFD 进给量/mmElo.延伸率rot转角/度备注1445601.26302396601.26303353601.26304315601.26305280601.26306250601.2630表 3 AISI 304 锻造道次表(加工时间：354 秒)接下来将炉温降低到 1080。虽然道次表保持不变，但由于需要更高的锻造力，加工时间略微增加到 378 秒。使用 ComForge 性能预测器分析，显示以下结果(考
4、虑相同的设备参数)：表面温度 890；距离表面 1/4 直径处的内部温度 960。尽管初始温度降低，仍然可以确保锻件处于合理的工艺温度范围。所以，可以降低初始温度，从而节省加热成本。这一实例说明，将道次计算和工艺模型相结合，可以提高经济效益。将该实例应用到年产能为 20000 吨/年的径向锻造机上，取决于当地的成本因素，每年可节约能源成本约为 5 万欧元。此外，假设每年生产 10000 件锻件，可减少 CO2排放 130t，以达到更好的可持续生产水平。结束语本文介绍了新开发的 ComForge 锻造工艺软件套装中的工艺模型 ComForge 性能预测器。ComForge性能预测器，能够在数秒钟
5、内模拟径向锻造任何给定的道次表的温度和应变分布。历史上第一次，可在生产实际应用上，根据铸锭材料状态，开展锻造工艺设计。结合道次表计算，可以根据最终工件性能，优化锻造道次，例如分析关键工艺条件，如镍基合金心部的绝热温升。除了优化工件质量外，先进的工艺软件ComForge 性能预测器，可确保工厂经营者获得显著的经济和生态效益。未来，西马克集团将进一步开发锻造工艺软件套装 ComForge 的功能，让性能预测器与材料微观组织计算相结合，以便直接计算和优化径向锻造的微观组织。这个功能在锻造工艺软件套装中，将被冠以ComForge 性能优化器的名字。此外，将这些模型与径向锻造机的控制系统相结合，可以在线
6、分析径向锻造时材料的温度、应变和微观组织。曲裾文化元素37 2023.3 Forging&MetalformingFeatures专题 报道发动机连杆毛坯自动检测线的应用与改进 文/刘远扬白城中一精锻股份有限公司白城中一精锻股份有限公司是国内锻造行业中集科研、开发、生产、销售精密锻件为一体的技术密集型、知识密集型企业。自1993 年建厂以来，主要生产轻型小轿车发动机连杆毛坯等精密锻件，最初采用德国锻造生产工艺，以人工方式完成涡流检测到包装的工艺流程。近年来，随着公司生产规模日益扩大，客户对产品质量要求不断提高，高质量大批量生产成为必然要求。我司在2015 年自主研发建立了 4 条自动检测线后，
7、于 2017年再次增加 3 条连杆毛坯自动检测线的同时，对检测线应用也做了相应的改进。本文从“人工检测线与自动检测线工艺流程对比”“自动涡流检测、称重过程介绍”“自动检测线与人工检测线对比”及“自动检测线的改进与优势”几方面做介绍。人工检测线与自动检测线工艺流程对比图 1 所示为人工检测线工艺流程图，图 2 所示为2015 年自动检测线工艺流程图。通过对比可发现自动检测线和人工检测线主要有以下区别：自动检测线增加了产品识别检测和毛坯厚度检测两个检测项目，在挠度检测之前和涂油之后各增加一个产品识别检测，在挠度检测工序增加厚度检测项目；自动检测线调整了检测顺序，将挠度检测提到涡流检测之前，将重量检
8、测提到探伤之前，而人工检测线这两个检测项目是在外观检测工序完成；自动检测线在挠度检测、重量检测、磁化、防锈油喷淋、防锈油吹干几个工序实现自动化设备代替人工操作。自动涡流检测、称重过程介绍图3所示为涡流检测仪，图4所示为自动称重仪。涡流检测仪应用电磁原理(弱磁场)，对导电材料混料、硬度等进行无损检测，对操作人员及被测工件不会产生任何损害；自动称重仪核心部件是应变片传感器(应变片的工作原理是导体或半导体材料在外界力图 1 人工检测线工艺流程图图 2 2015 年自动检测线工艺流程图曲裾：一种续衽绕襟的服装，根据衣裾绕襟与否可分为直裾和曲裾。曲裾深衣在未发明袴的先秦至汉代较为流行，开始男女均可穿着，
9、慢慢地，男子曲裾越来越少，曲裾作为女子衣装保留的时间相对长一些。直到东汉末至魏晋，女子深衣式微，襦裙始兴。47 2023.3 Forging&MetalformingManufacture生产 材料锻件电导率与强度及应力腐蚀敏感因子对应关系由于电导率具有测试快、无损和简便的优点，所以，实际生产中可以通过电导率来推测合金的某些力学性能。通过整理汇总以往生产过程的性能数据，现将电导率范围对应的强度性能数据情况整理到表 6。从表 6 可以发现电导率及强度、应力腐蚀敏感因子性能的匹配关系，对于强度要求高的锻件，可以将锻件电导率控制在 22.5 24.5mS/m范围内，对于应力腐蚀因子有要求的锻件，电导
10、率控制在 22.5 23.5mS/m 范围内，锻件的强度及应力腐蚀因子均能符合标准要求。7050 铝合金，随着二级时效时间延长，晶内析出的(MgZn2)平衡相更均匀，且晶界析出相不连续化、粗大化，晶界与基体之间由于电位差引起的电化学腐蚀降低，从而提高了7050 铝合金的抗剥落腐蚀性能。由于随二级时效时间延长，电导率也是提高的，所以在日常生产过程中，在满足强度要求的情况下，可以通过控制稍微偏高的电导率来满足锻件较好的抗剥落腐蚀性能。虽然现在已经发现了铝合金的电导率与其部分力学性能有关联，但还不是十分清楚有些关联的内在联系。因此，还需要大量实际生产数据来分析总结。结论固溶温度从 471升高到 47
11、7时，锻件的强度降低，电导率升高。随着二级时效时间延长，锻件的强度降低，电导率增大，抗剥落腐蚀性能提高。电导率控制在 22.5 23.5mS/m 范围内时，可以同时满足锻件对强度及应力腐蚀敏感因子的要求。实际生产过程中可以通过电导率来推测锻件力学性能。抗拉强度范围/MPa屈服强度范围/MPa试样方向电导率范围/（mS/m）500 552490 507L22.5 24.5498 542462 506LT480 510403 474ST495 535490 510L22.5 23.5481 530409 487LT473 505370 446ST表 6 强度与电导率数据汇总上身穿的短衣和下身束的裙
12、子合称襦裙，是典型的“上衣下裳”衣制。襦裙出现在战国时期，兴起于魏晋南北朝。襦裙锻造与冲压 2023.350Manufacture生产 智造纤、双链路上行，与汇聚层交换机连接，提高网络可靠性；其次，区域网络厂内设备根据实际分布位置以及网络接口占用情况，首先连接到附近工业交换机，最后连接到工厂接入层交换机；车间产线设备存在电磁干扰，加上设备振动、金属粉尘等恶劣环境，很容易造成区域网络不稳定情况，这对工业以太网建设提出了较高要求，可采取的措施包括采用超 5 类品牌屏蔽网线、屏蔽层良好接地、工业级防松接口、工业级交换机等；最后，网络安全(需增加网络安全设备)，办公网络与车间网络通过服务器中心的防火墙
13、隔离，服务器中心与车间网络通过防火墙隔离，防止病毒入侵、系统攻击，影响生产安全，设备网络单独建设，通过汇聚层交换机进行管理和安全防护，防止系统攻击和入侵。数据分析处理层主要依托各生产线通过各业务端口进行实时录入、通讯，实现数据统计、分析、挖掘，数据质量处理、数据价值评估、数据访问、日志服务、消息服务等。前端应用层通过多语言管理，基础定义，统一数据源，以及设备层和数据采集层等进行工业数据采集处理、图像采集处理，利用新一代信息技术如商业智能(BI)、大数据、云计算、5G 技术实现数据准备、存储管理、数据处理分析、知识展现，通过控制中心、客户端、移动端实时查看生产车间的数字化孪生工厂，设备间点对点生
14、产、质量、仓储物料以实现及设备管理在计划、SOP、质量控制、设备 TPM、设备 OEE、设备预警及维护等方面管理数据的看板管理、报表分析、智能决策。业务流程方面，主要根据产品研发需求实现从原材料、工艺路线、生产任务、设备部署、采购环节、仓储水平及管理能力、质量水平和体系建设方面的流程设计(图7)，实现闭环协同设计开发及生产管理。通过原材料信息、质量信息、生产信息、物流信息、客户信息等进行生产排程，工艺设备路线最优选择，围绕客户产品质量要求进行生产运营管理，避免因设备、工艺路线不合理、计划紧急程度、质量要求等因素造成资源浪费、质量浪费，既降低了效率又增加了成本，最终实现提质、增效、降本的绩效目标
15、。系统集成方面，主要应用 API 标准接口、通用型中间件、TCP/IP 等符合数字化车间、智能工厂国标的新一代信息技术要求，在关键技术、基础共性和三维维度方面进行标准化建设。数据对接接口使用现有标准的 RESTful-API，如实际应用场景需要更多图 7 流程设计圆领袍衫：圆领袍，唐宋时称为“上领”、明朝则称为“团领”。圆领袍流行于隋唐，宋朝以后，圆领袍成为官员们的正式服装之一，在后来的明朝也被大量运用，成为了分辨官位阶级的最方便的方式。51 2023.3 Forging&MetalformingManufacture生产 智造功能的接口，将根据项目实际对接需求开发 RESTful-API。对
16、于实时性要求较高的应用场景的数据回传需求，MES 将根据具体情况开发 Webhook(轻量事件处理应用)以保证对接程序性能。接口可采用多样化的对接方式，如 WebService、中间表或直接向 ERP 访问数据表等方式。重点强调智能工厂和数字化车间层级关系，体现智能生产、智能管理等集成优化，在数字化车间尤其是各生产线的运行数据、维护保养、备件备品生命周期预警等方面和平台系统进行信息交互，来指导和决策生产运营。前端显示层实现各生产车间(生产线)设备运行数据的智能映射，各生产单元设备运行状态的监控，异常事件报告、处置，生产进度实时监控预警，质量信息实时监控预警，重点设备区域的安全监测，停工事件的信息，各型数据的报表分析、智能决策。在移动端利用移动通信技术，实时实现异常事件(设备故障、停工时间、产品质量、物流预警)的上报、通知、处理、关闭等预警监控。如图 8 所示，公司在能源管理方面的前端显示，将各类数据实时汇总，形成关键数据图表进行管理，并结合公司相关绩效指标，对各项管理数据进行管理、分析、决策。结束语通过上述对企业信息化的规划建设，重新定义了企业的业务流程、决策分析、生产运营管理等实现的
