第十六届全国塑性工程学术年会暨第八届全球华人塑性技术研讨会

在山西省太原市成功举办

20191018日至20日,“第十六届全国塑性工程学术年会暨第八届全球华人塑性技术研讨会”在山西省太原市召开,本次会议的主题是“智能制造促进塑性技术发展”。

730位代表参加了此次会议,其中包括来自国内310家单位、28个省市和自治区的大专院校代表390人、研究院所代表186人、企业代表150人,以及来自英国、日本、加拿大及中国香港的代表4人。本次会议共收到论文249篇。大会宣讲报告共259篇,其中大会主旨报告10篇、分会场报告249篇。

本次会议由中国机械工程学会塑性工程分会主办,太原理工大学承办,材料成形与模具技术国家重点实验室、金属精密热加工国家级重点实验室、汽车车身先进设计制造国家重点实验室、金属挤压与锻压装备技术国家重点实验室、上海交通大学模具CAD国家工程研究中心、陕西省高性能精确成形技术与装备重点实验室、重庆江东机械有限责任公司、江苏太平洋精锻科技股份有限公司、精密成形国家工程研究中心、北京机电研究所有限公司、西安博赛旋压科技有限公司和广东博赛数控机床有限公司协办;支持媒体为《锻压技术》杂志和《塑性工程学报》。

大会开幕式由李建军教授主持,大会(联合)主席苑世剑教授致开幕词。苑世剑教授首先代表中国机械工程学会塑性工程分会和大会(联合)主席黄庆学院士对各位代表的到来表示热烈欢迎,对本次大会的承办单位太原理工大学以及会务人员的付出表示衷心感谢。近年来,智能制造技术获得快速发展,已成为制造领域的前沿和热点,代表着制造业的发展方向。作为制造技术的重要组成部分,塑性加工技术由于工艺过程复杂,具有多重非线性,如何来实现塑性加工过程自动化具有很大的挑战,因此,本届大会的主题选择为“智能制造促进塑性技术发展”,期望通过本次大会,促进塑性加工届的同仁在此领域进行更加深入的研究。

随后,苑世剑教授向与会代表通报了中国机械工程学会塑性工程分会第十二届理事会的换届情况。第十二届理事会理事长由黄庆学院士、赵国群教授共同担任,本届理事会理事为130人,换届率为51%。作为第十一届理事会理事长,苑世剑教授感谢大家在过去四年中对他工作的支持,并预祝本次大会取得圆满成功。

会议共邀请了10位重量级嘉宾做主旨报告,其中,包括5位院士,以及3位来自海外的知名学者。

林忠钦院士(上海交通大学)做了题为“材料-结构一体化设计与制造”的主旨报告。报告对材料-结构一体化技术内涵的认识、材料-结构一体化技术发展与现状以及其在航天工程中的探索与应用等方面进行了详细介绍,指出复杂构件迫切要求设计-制造一体化,从而实现材料-结构一体化,为高性能、多材料复杂构件的设计制造提供方向性指导。林院士提出了发展高性能构件材料-结构一体化设计制造的概念,其中包含3个层次的问题:多材料、宏微结构的跨尺度匹配优化设计,充分挖掘材料、结构性能潜力,突破常规设计方法的局限;梯度材料多尺度结构构件复合制造方法,实现构件整体制造,突破传统制造工艺的约束;复合能场下宏/微观形性协同调控方法,精准调控构件的制造性能,取代反复试凑制造模式。最后,林院士用NSFC重大项目介绍、带筋筒体一体化成形技术、带筋筒体成形研究进展三部曲说明了高性能构件材料-结构一体化设计制造的概念在航天工程中的探索与应用。

林建国院士(英国帝国理工大学)做了题为“Innovation on Traditional Plasticity Manufacturing Technologies——Application on Light-weighting”的主旨报告。在交通领域节省能源的重要方法之一是轻量化,采用轻量化材料可以减少总重量,实现节能。但在制造过程中,采用轻金属减重遇到了许多实际问题。林院士通过几个具体案列介绍了一些新的材料成形技术用于高强铝合金的成形,包括HFQ技术、轻合金空心弯曲挤压技术、用于轻量化的多材料齿轮锻造技术等,这些都很好地说明为了达到轻量化的目的,工业界正在不断地探索新工艺、新材料。这意味着随着社会的进步和技术的不断发展,塑性工程领域技术提高的空间还很大。

王宝雨研究员代表胡正寰院士(北京科技大学)做了题为“高效绿色轴类零件轧制技术——研究、开发与产业化”的主旨报告。报告对轴类零件轧制技术及其研究成果的转化、开发投产的典型产品以及楔横轧成形铁道车轴的工作等进行了介绍。其中,重点介绍了“发动机凸轮轴精密轧制成形”、“商用车轴类件轧制成形”、“轿车轴类件轧制成形”、“空心轴楔横轧成形”、“钢球(球磨球与轴承球)斜轧成形”、“电镀用阳极磷铜球斜轧成形”等。最后,着重介绍了他们新近开发的楔横轧铁路车轴工作进展。

王志刚教授(日本岐阜大学)做了题为“板锻与零件轻量化”的主旨报告。报告从轻量化的角度介绍了利用板材锻造为传统锻造提供的新方式、新方法。他介绍了板锻技术发展的历史、技术的优缺点、对轻量化的意义以及使用的范围等。作为塑性成形技术领域的新军,该技术将会得到迅速发展,该技术已在一些关键零部件成形中得到应用,是值得国内学者重视的一项新技术。

詹梅教授(西北工业大学)做了题为“复杂薄壁构件连续局部塑性成形研究进展”的主旨报告。研究复杂薄壁构件是航空、航天等领域高端装备轻量化、高可靠和长寿命的服役要求的迫切需求。连续局部塑性成形由于具有设备吨位小、工艺柔性好、利于挖掘材料潜力、提高材料成形能力与极限等优点,已成为制造该类构件的先进技术。然而,连续局部塑性成形过程会历经复杂的加载-卸载历史,不均匀变形强烈,导致极易出现损伤破损、起皱等缺陷。为此,报告以带横向和纵横交叉及螺旋交叉内筋薄壁构件旋压、超长薄壁波纹管旋压、异型截面密封环件滚压等为代表,阐述复杂薄壁构件连续局部塑性成形技术及研究进展。报告对带内筋的复杂构件的旋压成形、超长薄壁波纹管旋压成形和异型截面密封环滚/旋成形这三类复杂薄壁构件在连续局部塑性成形中的进展及其在数值模拟中存在的问题等进行了介绍。

谢建新院士(北京科技大学)做了题为“材料大数据技术及应用”的主旨报告。首先介绍了该技术的发展背景:进入21世纪以来,全球高新技术快速发展;资源、能源、环境成为世界可持续发展的三大瓶颈;全球展开新一轮工业革命,智能制造迅速兴起,介绍了人工智能的技术基础、核心技术和关键难题,并重点介绍了材料基因组计划的内涵。其次,介绍了大数据与大数据技术:包括大数据的定义及特征、大数据技术及其意义与作用、数据的挖掘、机器的学习、学习的表示、深度学习、强化学习。第三,介绍了材料大数据技术及应用:在合金设计、成形设计、机理研究以及工艺设计等几个方面提供了材料大数据的应用案例。最后,谢院士指出:谁掌握了数据,谁就掌握了未来,数据是未来的金矿,大数据是未来的金钥匙;数据驱动的机器学习应用于新材料研发、工艺优化、产品性能提升等,可有效解决多目标、多参数优化问题(也是目前唯一途径),有力推动传统的试错法材料研发方式的变革;大数据技术也是企业实现生产管理信息化、制造智能化、产品高质量化、市场多元化、效益最大化的关键技术。

王涛副教授代表黄庆学院士(太原理工大学)做了题为“加强基础研究和产学研合作,推进高端装备自主创新”的主旨报告。围绕“智能制造”、“工业4.0”等相关背景和要求,介绍了冶金工业发展现状及短板,深入分析了我国装备制造领域关键核心问题,提出了要从实现大型冶金装备设计自主化、控制智能化、设备轻量化、制造绿色化等4个方面来走出中国装备自主创新之路;并介绍了团队在板带轧机关键技术、大型宽厚板矫直机、大型宽厚板滚切剪机、金属复合板轧制工艺与设备等方面所取得的重大成果,这些成果在国内20余家大型钢铁公司30多条生产线上的成功应用,强调了基础研究与推动高端装备自主创新的必要性。报告指出:在产学研合作过程中,企业需重点做好以下几方面工作:清晰的企业发展目标和规划、准确的市场选择、精确的技术选择、保证开发投入,确实成为创新主体、反应快速,果断决策、诚信、宽容;高校需重点做好以下几项工作:有优秀的项目带头人和协调的创新团队、有持之以恒的研究过程,保证包括人力、物力和耐心的投入、结合国内外经济技术发展,开展超前研究,为引导企业技术进步奠定基础、有高水平实验室、提供企业的技术有相对完整的技术系统、及时保护好相关知识产权、始终保持技术领先。最终期望“中国装备 装备世界”。

傅铭旺教授(香港理工大学)做了题为“多尺度塑性成形中的变形、损伤及断裂”的主旨报告。报告从尺寸效应与变形、离散与不确定性及尺寸效应的影响等3个方面对多尺度制造进行了介绍。长期以来,金属成形被广泛应用在许多工业领域,因为它是一种在材料塑性成形中生产净成形或净近成形产品的最有效的加工工艺之一。然而,随着环境污染、能源短缺以及原材料和人工成本增加等问题的突出,传统的金属成形工艺设计及其产品的开发已经不能满足当今提高产品质量、降低量产成本和缩短入市时间的迫切竞争需求了。其主要原因在于传统的金属成形工艺设计及其产品的开发更多地取决于往常经验和反复试错,而不是深入且全面的科学计算、分析、模拟和优化。要实现准确和理想的成形,控性、保质的变形制造,对变形、损伤和断裂的深入了解和科学理解至关重要,在多尺度的塑性变形中,这些问题变得更加复杂和棘手。

吴沛东教授(加拿大麦克马斯特大学)做了题为“初始织构以及空间方位分布对铝合金板材加工的影响”的主旨报告。初始织构对板材成形有显著的影响已经成为共识。在这个报告中,吴教授进一步证明了初始织构的空间方位分布同样对板材成形有明显的影响。首先研究了立方织构Cube和板材成形极限的关系,结果表明,理想立方织构降低FLD,但扩散的立方织构显著地提高了双向拉伸区域的极限应变。然后,利用有限元方法分析初始织构对铝合金板材拉伸作用下颈缩的影响,结果表明,初始织构和它的空间方位分布都对颈缩应变有极大的影响。最后,吴教授研究了初始织构和板材弯曲性能的关系,实验和数值模拟结果都表明,提高立方织构可以改善铝板的弯曲性能。

陈军教授(上海交通大学)做了题为轻质高强金属薄板塑性变形理论的研究进展的主旨报告。陈教授以超高强度钢、铝合金和钛合金等为研究对象,提出了一种在关联流动准则框架下适用于面心立方、体心立方和密排六方结构材料的各向异性屈服准则,通过将现有的基于应力不变量的屈服函数从I-J2-J3框架转换到η-ξ- 框架下,提炼出了构造基于应力不变量的屈服函数的本质规律。提出了修正的机械耗散极值原理,建立了考虑非线性运动硬化与各向同性硬化的弹塑性本构方程;利用控制函数描述材料硬化行为,将现有的硬化模型,统一到同一框架内,并将Swift硬化直接引入到运动硬化的控制函数中,实现了非饱和运动硬化行为的描述。构造出一种适用于较大应力三轴度范围的韧性断裂准则;并进一步将Johnson-Cook断裂准则和Zener-Holloman参数与该韧性断裂准则耦合,考虑了温度和应变速率的影响。提出了一种预测金属板料颈缩成形极限的扰动法,将扰动速率在应变路径上进行积分以判定金属板料的失效,并验证了该方法在线性和非线性应变路径下预测成形极限的有效性和精确性。

除大会报告外,本次年会还设置了8个分会场进行学术与技术交流,分别是:塑性理论分会场、锻造(体积成形)分会场、板材管材成形第一分会场、板材管材成形第二分会场、轧制成形分会场、旋压成形分会场、材料组织性能分会场和新技术分会场。在各分会场主持人的组织下, 8个分会场有序开展报告宣讲及讨论,共计宣讲报告249篇。与会代表们通过聆听报告和热烈讨论,了解了国内外同行的研究方向及研究进展,拓宽了思路,为进一步加强彼此间的交流合作奠定了基础,进而促进我国塑性加工技术整体水平的提升。

全国塑性工程学术年会系列会议是由中国机械工程学会塑性工程分会主办的大型综合性学术盛会,每两年召开一次,该系列会议为塑性加工行业的从业人员提供了一个交流技术、达成合作、沟通情感的平台,有力地推动了我国塑性加工行业的技术进步,促进了塑性加工行业的可持续发展。本次会议增进了各高校、科研院所以及企业间的合作交流,得到了与会代表的一致认可,秘书处将总结办会经验与存在的问题,努力将该系列会议办得更好。

 

中国机械工程学会塑性工程分会秘书处

201910