《表5 20段无级优化参数》

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《基于多场耦合有限元法的大规格电镦成形工艺优化》

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对于不同规格和材料的发动机气阀，一般采用试错法进行无级多分段电流模式，但这样会耗费大量的时间和精力。为提高电流优化效率，提出一种基于多节点电流无级变化闭环控制的模拟优化方法。通过在MSC.Marc软件中开发子程序实现了该优化方法，子程序的算法如图10所示。图中，Δ为温度升高或降低需要的电流差，I1为第1阶段电流，其值为预热阶段电流I预与温度升高或降低的电流差之和，In为第n段电流。这种优化方法的原理是:（1）在电镦过程中预热阶段，如果工件的最高温度T预max>500℃，则预热电流减小，如果T预max<450℃，则预热电流增加；（2）电镦过程中，如果工件最高温度Tmax>1100℃，下一阶段电流减小，Tmax<1000℃，下一阶段电流增加。采用开发的电流子程序对电镦过程进行数值模拟，其他工艺参数如表5所示。MSC.Marc软件仿真输出的与电镦机匹配的20段无级变化电流如图11所示，用所开发的子程序进行数值模拟后的成形结果及实际生产成形结果如图12所示，与上述10段的模拟结果对比，发现成形结果得到进一步优化，充分说明了该优化方法在消除电镦过程中的波浪缺陷方面是可行的。