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第十六屆全國塑性工程學術年會暨第八屆全球華人塑性技術研討會在太原市成功舉辦

019年10月18日至20日,“第十六屆全國塑性工程學術年會暨第八屆全球華人塑性技術研討會”在山西省太原市召開,本次會議的主題是“智能制造促進塑性技術發(fā)展”。

730位代表參加了此次會議,其中包括來自國內310家單位、28個省市和自治區(qū)的大專院校代表390人、研究院所代表186人、企業(yè)代表150人,以及來自英國、日本、加拿大及中國香港的代表4人。本次會議共收到論文249篇。大會宣講報告共259篇,其中大會主旨報告10篇、分會場報告249篇。

會議由中國機械工程學會塑性工程分會主辦,太原理工大學承辦,材料成形與模具技術國家重點實驗室、金屬精密熱加工國家級重點實驗室、汽車車身先進設計制造國家重點實驗室、金屬擠壓與鍛壓裝備技術國家重點實驗室、上海交通大學模具CAD國家工程研究中心、陜西省高性能精確成形技術與裝備重點實驗室、重慶江東機械有限責任公司、江蘇太平洋精鍛科技股份有限公司、精密成形國家工程研究中心、北京機電研究所有限公司、西安博賽旋壓科技有限公司和廣東博賽數控機床有限公司協(xié)辦;支持媒體為《鍛壓技術》雜志和《塑性工程學報》。

大會開幕式由李建軍教授主持,大會(聯(lián)合)主席苑世劍教授致開幕詞。苑世劍教授首先代表中國機械工程學會塑性工程分會和大會(聯(lián)合)主席黃慶學院士對各位代表的到來表示熱烈歡迎,對本次大會的承辦單位太原理工大學以及會務人員的付出表示衷心感謝。近年來,智能制造技術獲得快速發(fā)展,已成為制造領域的前沿和熱點,代表著制造業(yè)的發(fā)展方向。作為制造技術的重要組成部分,塑性加工技術由于工藝過程復雜,具有多重非線性,如何來實現(xiàn)塑性加工過程自動化具有很大的挑戰(zhàn),因此,本屆大會的主題選擇為“智能制造促進塑性技術發(fā)展”,希望通過本次大會,促進塑性加工屆的同仁在此領域的深入研究。

隨后,苑世劍教授向與會代表通報了中國機械工程學會塑性工程分會第十二屆理事會的換屆情況。第十二屆理事會理事長由黃慶學院士、趙國群教授共同擔任,本屆理事會理事為130人,換屆率為51%。作為第十一屆理事會理事長,苑世劍教授感謝大家在過去四年中對他工作的支持,并預祝本次大會取得圓滿成功。

會議共邀請了10位重量級嘉賓做主旨報告,其中,包括5位院士,以及3位來自海外的知名學者。

林忠欽院士(上海交通大學)做了題為“材料-結構一體化設計與制造”的主旨報告。報告對材料-結構一體化技術內涵的認識、材料-結構一體化技術發(fā)展與現(xiàn)狀以及其在航天工程中的探索與應用等方面進行了詳細介紹,指出復雜構件迫切要求設計-制造一體化,從而實現(xiàn)材料-結構一體化,為高性能、多材料復雜構件的設計制造提供了方向性指導。林院士提出了發(fā)展高性能構件材料-結構一體化設計制造的概念,其中包含3個層次的問題:多材料、宏微結構的跨尺度匹配優(yōu)化設計,充分挖掘材料、結構性能潛力,突破常規(guī)設計方法的局限;梯度材料多尺度結構構件復合制造方法,實現(xiàn)構件整體制造,突破傳統(tǒng)制造工藝的約束;復合能場下宏/微觀形性協(xié)同調控方法,精準調控構件的制造性能,取代反復試湊制造模式。最后,林院士用NSFC重大項目介紹、帶筋筒體一體化成形技術、帶筋筒體成形研究進展三部曲說明了高性能構件材料-結構一體化設計制造的概念在航天工程中的探索與應用。

林建國院士(英國帝國理工大學)做了題為“Innovation on Traditional Plasticity Manufacturing Technologies——Application on Light-weighting”的主旨報告。在交通領域節(jié)省能源的重要方法之一是輕量化,采用輕量化材料可以減少總重量,實現(xiàn)節(jié)能。但在制造過程中,采用輕金屬減重遇到了許多實際問題。林院士通過幾個具體案列介紹了一些新的材料成形技術用于高強鋁合金的成形,包括HFQ技術、輕合金空心彎曲擠壓技術、用于輕量化的多材料齒輪鍛造技術等,這些都很好地說明為了達到輕量化的目的,工業(yè)界正在不斷地探索新工藝、新材料。這意味著隨著社會的進步和技術的不斷發(fā)展,塑性工程領域技術提高的空間還很大。

王寶雨研究員代表胡正寰院士(北京科技大學)做了題為“高效綠色軸類零件軋制技術——研究、開發(fā)與產業(yè)化”的主旨報告。報告對軸類零件軋制技術及其研究成果的轉化、開發(fā)投產的典型產品以及楔橫軋成形鐵道車軸的工作等進行了介紹。其中,重點介紹了“發(fā)動機凸輪軸精密軋制成形”、“商用車軸類件軋制成形”、“轎車軸類件軋制成形”、“空心軸楔橫軋成形”、“鋼球(球磨球與軸承球)斜軋成形”、“電鍍用陽極磷銅球斜軋成形”等。最后,著重介紹了他們新近開發(fā)的楔橫軋鐵路車軸工作進展。

王志剛教授(日本岐阜大學)做了題為“板鍛與零件輕量化”的主旨報告。報告從輕量化的角度介紹了利用板材鍛造為傳統(tǒng)鍛造提供的新方式、新方法。他介紹了板鍛技術發(fā)展的歷史、技術的優(yōu)缺點、對輕量化的意義以及使用的范圍等。作為塑性成形技術領域的新軍,該技術將會得到迅速發(fā)展,該技術已在一些關鍵零部件成形中得到應用,是值得國內學者重視的一項新技術。

詹梅教授(西北工業(yè)大學)做了題為“復雜薄壁構件連續(xù)局部塑性成形研究進展”的主旨報告。研究復雜薄壁構件是航空、航天等領域高端裝備輕量化、高可靠和長壽命的服役要求的迫切需求。連續(xù)局部塑性成形由于具有設備噸位小、工藝柔性好、利于挖掘材料潛力、提高材料成形能力與極限等優(yōu)點,已成為制造該類構件的先進技術。然而,連續(xù)局部塑性成形過程會歷經復雜的加載-卸載歷史,不均勻變形強烈,導致極易出現(xiàn)損傷破損、起皺等缺陷。為此,報告以帶橫向和縱橫交叉及螺旋交叉內筋薄壁構件旋壓、超長薄壁波紋管旋壓、異型截面密封環(huán)件滾壓等為代表,闡述復雜薄壁構件連續(xù)局部塑性成形技術及研究進展。報告對帶內筋的復雜構件的旋壓成形、超長薄壁波紋管旋壓成形和異型截面密封環(huán)滾/旋成形這三類復雜薄壁構件在連續(xù)局部塑性成形中的進展及其在數值模擬中存在的問題等進行了介紹。

謝建新院士(北京科技大學)做了題為“材料大數據技術及應用”的主旨報告。首先介紹了該技術發(fā)展背景:進入21世紀以來,全球高新技術快速發(fā)展;資源、能源、環(huán)境成為世界可持續(xù)發(fā)展的三大瓶頸;全球展開新一輪工業(yè)革命,智能制造迅速興起,介紹了人工智能的技術基礎、核心技術和關鍵難題,并重點介紹了材料基因組計劃的內涵。其次,介紹了大數據與大數據技術:包括大數據的定義及特征、大數據技術及其意義與作用、數據的挖掘、機器的學習、學習的表示、深度學習、強化學習。第三,介紹了材料大數據技術及應用:在合金設計、成形設計、機理研究以及工藝設計等幾個方面提供了材料大數據的應用案例。最后,謝院士指出:誰掌握了數據,誰就掌握了未來,數據是未來的金礦,大數據是未來的金鑰匙;數據驅動的機器學習應用于新材料研發(fā)、工藝優(yōu)化、產品性能提升等,可有效解決多目標、多參數優(yōu)化問題(也是目前唯一途徑),有力推動傳統(tǒng)的試錯法材料研發(fā)方式的變革;大數據技術也是企業(yè)實現(xiàn)生產管理信息化、制造智能化、產品高質量化、市場多元化、效益最大化的關鍵技術。

王濤副教授代表黃慶學院士(太原理工大學)做了題為“加強基礎研究和產學研合作,推進高端裝備自主創(chuàng)新”的主旨報告。圍繞“智能制造”、“工業(yè)4.0”等相關背景和要求,介紹了冶金工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及短板,深入分析了我國裝備制造領域關鍵核心問題,提出了要從實現(xiàn)大型冶金裝備設計自主化、控制智能化、設備輕量化、制造綠色化等4個方面來走出中國裝備自主創(chuàng)新之路;并介紹了團隊在板帶軋機關鍵技術、大型寬厚板矯直機、大型寬厚板滾切剪機、金屬復合板軋制工藝與設備等方面所取得的重大成果,這些成果在國內20余家大型鋼鐵公司30多條生產線上的成功應用,強調了基礎研究與推動高端裝備自主創(chuàng)新的必要性。報告指出:在產學研合作過程中,企業(yè)需重點做好以下幾方面工作:清晰的企業(yè)發(fā)展目標和規(guī)劃、準確的市場選擇、精確的技術選擇、保證開發(fā)投入,確實成為創(chuàng)新主體、反應快速,果斷決策、誠信、寬容;高校需重點做好以下幾項工作:有優(yōu)秀的項目帶頭人和協(xié)調的創(chuàng)新團隊、有持之以恒的研究過程,保證包括人力、物力和耐心的投入、結合國內外經濟技術發(fā)展,開展超前研究,為引導企業(yè)技術進步奠定基礎、有高水平實驗室、提供企業(yè)的技術有相對完整的技術系統(tǒng)、及時保護好相關知識產權、始終保持技術領先。最終期望“中國裝備 裝備世界”。

傅銘旺教授(香港理工大學)做了題為“多尺度塑性成形中的變形、損傷及斷裂”的主旨報告。報告從尺寸效應與變形、離散與不確定性及尺寸效應的影響等3個方面對多尺度制造進行了介紹。長期以來,金屬成形被廣泛應用在許多工業(yè)領域,因為它是一種在材料塑性成形中生產凈成形或凈近成形產品的最有效的加工工藝之一。然而,隨著環(huán)境污染、能源短缺以及原材料和人工成本增加等問題的突出,傳統(tǒng)的金屬成形工藝設計及其產品的開發(fā)已經不能滿足當今提高產品質量、降低量產成本和縮短入市時間的迫切競爭需求了。其主要原因在于傳統(tǒng)的金屬成形工藝設計及其產品的開發(fā)更多地取決于往常經驗和反復試錯,而不是深入且全面的科學計算、分析、模擬和優(yōu)化。要實現(xiàn)準確和理想地成形,控性、保質的變形制造,對變形、損傷和斷裂的深入了解和科學理解至關重要,在多尺度的塑性變形中,這些問題變得更加復雜和棘手。

吳沛東教授(加拿大麥克馬斯特大學)做了題為“初始織構以及空間方位分布對鋁合金板材加工的影響”的主旨報告。初始織構對板材成形有顯著的影響已經成為共識。在這個報告中,吳教授進一步證明了初始織構的空間方位分布同樣對板材成形有明顯的影響。首先研究了立方織構Cube和板材成形極限的關系,結果表明,理想立方織構降低FLD,但擴散的立方織構顯著地提高了雙向拉伸區(qū)域的極限應變。然后,利用有限元方法分析初始織構對鋁合金板材拉伸作用下頸縮的影響,結果表明,初始織構和它的空間方位分布都對頸縮應變有極大的影響。最后,吳教授研究了初始織構和板材彎曲性能的關系,實驗和數值模擬結果都表明,提高立方織構可以改善鋁板的彎曲性能。

陳軍教授(上海交通大學)做了題為“輕質高強金屬薄板塑性變形理論的研究進展”的主旨報告。陳教授以超高強度鋼、鋁合金和鈦合金等為研究對象,提出了一種在關聯(lián)流動準則框架下適用于面心立方、體心立方和密排六方結構材料的各向異性屈服準則,通過將現(xiàn)有的基于應力不變量的屈服函數從I-J2-J3框架轉換到η-ξ-框架下,提煉出了構造基于應力不變量的屈服函數的本質規(guī)律。提出了修正的機械耗散極值原理,建立了考慮非線性運動硬化與各向同性硬化的彈塑性本構方程;利用控制函數描述材料硬化行為,將現(xiàn)有的硬化模型,統(tǒng)一到同一框架內,并將Swift硬化直接引入到運動硬化的控制函數中,實現(xiàn)了非飽和運動硬化行為的描述。構造出一種適用于較大應力三軸度范圍的韌性斷裂準則;并進一步將Johnson-Cook斷裂準則和Zener-Holloman參數與該韌性斷裂準則耦合,考慮了溫度和應變速率的影響。提出了一種預測金屬板料頸縮成形極限的擾動法,將擾動速率在應變路徑上進行積分以判定金屬板料的失效,并驗證了該方法在線性和非線性應變路徑下預測成形極限的有效性和精確性。

除大會報告外,本次年會還設置了8個分會場進行學術與技術交流,分別是:塑性理論分會場、鍛造(體積成形)分會場、板材管材成形第一分會場、板材管材成形第二分會場、軋制成形分會場、旋壓成形分會場、材料組織性能分會場和新技術分會場。在各分會場主持人的組織下, 8個分會場有序開展報告宣講及討論,共計宣講報告249篇。與會代表們通過聆聽報告和熱烈討論,了解了國內外同行的研究方向及研究進展,拓寬了思路,為進一步加強彼此間的交流合作奠定了基礎,進而促進我國塑性加工技術整體水平的提升。


全國塑性工程學術年會系列會議是由中國機械工程學會塑性工程分會主辦的大型綜合性學術盛會,每兩年召開一次,該系列會議為塑性加工行業(yè)的從業(yè)人員提供了一個交流技術、達成合作、溝通情感的平臺,有力地推動了我國塑性加工行業(yè)的技術進步,促進了塑性加工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本次會議增進了各高校、科研院所以及企業(yè)間的合作交流,得到了與會代表的一致認可,秘書處將總結辦會經驗與存在的問題,努力將該系列會議辦得更好。


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