针对目前快锻液压机采用位移传感器测量锻件尺寸与实际尺寸存在一定误差的问题,以31.5 MN快锻液压机为研究对象,通过数学建模和有限元分析,研究了活动横梁受力偏转对锻件检测精度的影响规律;通过有限元分析,研究了具有不同上拱弯曲情况的移动工作台的变形规律;通过建立下砧与移动工作台间氧化皮的数学模型,研究了氧化皮压实变形对检测精度的影响规律。结果表明,活动横梁偏转和工作台变形对检测精度的影响均为线性的,可以在控制系统中通过预设线性变形规律对所得锻件尺寸进行补偿,而氧化皮的变形为非线性,不能通过预设线性变形关系对造成的锻件尺寸检测误差进行补偿。

针对22 MN正弦泵控制的自由锻造液压机组原控制系统结构复杂、设备元器件老化、故障频发、维护困难等问题,对正弦泵的工作原理、传动方式及其组建的泵控锻造液压机液压系统进行研究,在此基础上构建了基于PROFINET总线控制技术的控制系统,开发了操作与监控系统软件。采用智能控制策略,实现了压机动作和位置的精准控制。在原有液压系统保持不变的前提下,将机组原有的各种模拟调节控制改为数字控制,达到原有技术指标:压机位置精度达到±1 mm,锻造频次达到30~60次·min^(-1),压机与操作机实现联动控制。同时,简化了系统的控制结构,采用动态模拟技术显示系统的各种状态及参数,提高了系统的可维护性。实际应用表明,系统可靠性高、维护简单,能经受长期生产考验。

针对传统的22 MN泵控锻造液压机组控制系统复杂、运行过程稳定性较差、响应速度较慢等技术现状,对泵控锻造液压机组的组成结构、传动方式及其组件的运动特性进行了研究。利用AMESim软件建立了正弦泵偏心摆变量机构模型,仿真分析了偏心摆变量机构的控制性能和动态响应特性;建立了锻造液压机液压伺服控制系统模型,仿真分析了液压机在空载、镦粗、常锻和快锻4种不同运行工况下的动态特性。仿真结果表明偏心摆变量机构设计合理,控制性能较高,能够满足小位移高频快速换向和较大驱动力的实际生产需求;液压机液压伺服控制系统的控制精度高、运行平稳、响应速度快,系统的节流损失和溢流损失小,能量利用率高。