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行业领域

高端产业

需求背景

（1）大型六面顶压机的结构创新

目前行业的主导装备--金刚石压机结构多采用缸梁铸造结构，零件铸造过程缺陷，使得压机关键零部件疲劳强度低。本课题研发金刚石压机的高压油缸-铰链梁的一体式整体锻压结构，并构建锻造结构压机在整机强度提升方面的精确计算模型。

（2）大型六面顶压机的结构优化

采用大型的仿真设计软件，对六面顶压机的工作过程进行模拟。在高温、高压、重载工况下，对其工作过程中的形变、能量流等进行系统研究，优化整机结构，提升设备的性价比。

（3） 结构生产工艺的突破

设计模块化整体锻造模具，关键部件整体一次锻压成型。对锻造过程进行仿真，研究锻造过程的金属流变特征，要求保存结构完整的金属流线，优化微观组织结构。

需解决的主要技术难题

（4）建立基于公差的压机装备加工精度预测模型

针对影响六面顶压机装配精度因素众多，并相互耦合问题，构建装备零部件公差与几何误差源参数间的关系模型；建立几何误差源参数与装备加工精度的映射，以实现基于公差的压机加工精度定量预测。

（5）压机高温高压工作状态下的疲劳破坏机理研究

针对金刚石六面顶压机铰链梁受变载荷作用,易出现疲劳破坏现象。对疲劳裂纹的形成机理与扩展过程进行模拟。针对疲劳破坏过程中的裂纹扩展问题，提出疲劳破坏分析方法，开发相关软件系统，准确评估铰链梁结构应力，进而预测结构寿命。

（6）大型六面顶压机的精确控制与智能化

①控制系统能够预判压机的各种故障状态，并及时准确的保护。自动检测六面顶压机运行中的压力、加热电流、电压、位移等参数，并且动态显示各种参数和工艺曲线，精确控制压机的合成。

②能够根据不同的腔体工艺进行自动优化控制，将腔体内的压力、温度及位移变化，通过相应控制达到最佳的的工作状态。

③保压时间可无限延长，补压装置具有伺服控制，控制精度在0.1MPa，系统卸压精度0.01Mpa。

期望实现的主要技术目标

（7）项目要求开发Φ850缸径及以上的大吨位超高压合成装备，至少2个成熟品种，主要技术指标：

①单缸推力可达到：62MN

②系统压力：14MPa

③额定设定压力：110MPa

④活塞行程：100mm

⑤三缸前进速度：3.2mm/s，回程速度：3.2mm/s

⑥超压速度：≥0.6MPa/s，泄压速度：≥0.20MPa/s

⑦顶锤的对中精度：0.03mm

⑧压机同步精度：0.15mm

处理进度