中南大学：
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成果名称 巨型精密模锻水压机高技术化与功能升级
成果所属学科 机械设计及理论
成果所属项目 材料与器件超常制造装备设计理论与技术集成
成果概况
我国三万吨模锻水压机和一万吨多向模锻水压机是亚洲最大的模锻生产机组，原设计能力已不能满足国防和经济建设对特大高性能锻件的需要，本项目在国家计委和国防科工委立项支持下对其进行高技术化改造，以全面提升其工作能力和锻件的质量与性能。
项目主要完成以下内容：三万吨模锻水压机的运行测试、系统建模与动能分析；主工作缸工况物理模拟、强度评估与强化承载技术；高精度同步与位置控制系统设计研制；水压机在线保护系统设计研制；一万吨多向模锻水压机运行操作系统与承载保护系统研制；特大锻件的精密模锻及工艺创新。
重要技术创新：
1、揭示了巨型模锻水压机在各种可能工况下的工作负载和异常附加载荷产生的相关规律，提出了功能升级的技术途径；
2、研发了多重非线性接触问题的分析算法，解决了大型复合结构复杂应力分析难题，找出巨型模锻水压机重要零件异常变形的原因；
3、查明了水压机结构动态响应规律及其对锻件质量的影响，找到装备与工艺控制的耦合参数；
4、实现了活动横梁高精度同步控制与欠压量监控，开发了快速响应液压操作系统与负载监控及保护系统，填补了大型模锻水压机计算机集成监控与逻辑操作的空白，提高了水压机安全操作性能；
5、创新了三类高性能复杂锻件模锻工艺，将影响模锻过程材料流变场分布和抗力产生的各种机制与因素充分调控，挖掘潜力，实现了多种难变形金属复杂锻件的高质量精密模锻，已将三万吨精密模锻水压机生产线的潜力发掘到超过名义设计能力，类似工艺创新国际未见报导。
实现的技术指标：
1、锻件投影面积由原设计铝合金由1M2增加到2.5 M2、钛合金由0.6M2增加到1 M2、高温合金由0.67M2增加到1.2 M2，实际锻造的计算变形抗力由3万吨提高到5万吨；
2、运动位置控制精度提高90%，动态响应灵敏度提高50%以上；
3、活动横梁同步运行静精度由 0.1‰提高到0.07‰、动精度由0.8‰提高到0.6‰。
项目意义与应用情况：本项目在全面揭示与掌握水压机运行与模锻工艺和锻件质量的耦合规律基础上，对锻造全过程的精确实现研发和配置了多套技术与装备，全面提升了水压机的实际锻造能力和锻件质量，使我国的大型水压机控制技术达到国际先进水平，
并完成了东风41长征火箭Φ2.5M连接环等一系列国家重大工程大型锻件的制造，并为波音公司提供数千件大型锻件，在国防和经济建设中发挥了不可替代的作用。
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