【技术背景】
热模锻件广泛应用于航空、航天、汽车等高端装备的关键承力部位,其品种多、需求大。热模锻件成形工艺复杂,在成形过程中经历冬锻、切边、热处理等多个高温变形过程,成形精度难以控制。目前大部分热模锻件仍采用大余量模锻加机加工的方式进行生产,导致模锻件流线紊乱,严重影响锻件性能,且材料和能源浪费严重。因此亟需发展精益热模锻技术,优化锻模设计和锻造工艺,提升锻件性能和精度。
【痛点问题】
(1)生产线现场温度高、振动强,热模锻件三维数据精确测量难。
(2)热模锻件形状复杂,多视点测量路径自动规划难。
(3)热模锻件无法粘贴标志点、工装背景复杂,多视测量数据自动拼接和处理难。
【解决方案】
本成果围绕上述痛点问题,突破了热模锻件精确三维测量、测量视点自动规划、测量数据无标拼接等多项关键技术,研制了系列热模锻件在线自动化三维测量装备,首次在线实现了1000℃热模锻件三维尺寸的全测全检,能够为热模锻件的锻模设计和锻造工艺优化提供重要的基础数据,提升热模锻件的成形精度及其生产线的智能化水平。
图 AutoScan-H 高温锻件产品检测场景
【应用实例】
图所示为大型前桥锻件生产线检测实景,检测过程中,锻件的温度在800~1100℃之间,测量时间为45s,精度可达0.10mm。测量完成之后,将测量点云与CAD模型配准,对总长、左右瓜头直径、错模量等关键尺寸进行分析,基于在线测量的数据,不仅可以自动判断锻件是否合格,实现自动化分拣,还可以对锻件尺寸的变化趋势进行分析,为锻造工艺优化提供基础数据。
图 卡车前桥热模锻件在线自动化全测全检(AutoScan-H 2000型)
【应用领域】
本成果可应用于汽车、航空、航天锻件、铸造、冲压等行业。
【知识产权】
该成果已获授权发明专利多项,下表为部分展示:
【合作方式】
技术开发、技术服务、技术转让、技术许可、面谈等
【专家介绍】
李中伟,华中科技大学教授、博导。担任Journal of Advanced Manufacturing Science and Technology副主编、湖北省3D打印联盟副理事长、湖北省机械工程学会塑性工程分会副秘书长。研究方向包括:三维测量,机器视觉,增材制造等,主持和参与了国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家科技支撑计划等项目,发表学术论文80余篇,授权发明专利30余项。博士学位论文被评为2011年度湖北省优秀博士学位论文,部分研究成果获国家科技进步二等奖1项(排名第4)、省部级一等奖4项(排名为1、2、4、5)、日内瓦国际发明展览会金奖3项(排名为1、2、2)。
【联系方式】