题目：钛合金构件数控热拉弯装备研究及开发

拉弯是型材弯曲成形的重要工艺，在航空航天、船舶等行业得到了广泛应用。热拉弯工艺是增加加热装置来加热零件，降低其抗拉强度后再进行拉弯。数控热拉弯装备用于大尺寸高强钢和钛合金等不能常温拉弯的型材拉弯成形。

本文首先介绍了现代装备设计方法及理念，并对国内外拉弯机床，以及国内外热拉弯工艺和热拉弯工装的研究现状进行了比较总结。给出了一种现代成形装备的矩阵式设计方法及流程，对其他成形装备的研究设计具有借鉴意义。

对数控热拉弯装备的机械系统进行了研究与设计。对张臂式拉弯机托架导轨传动摩擦问题进行了研究；通过Solidworks软件对机床进行三维建模，并通过ANSYS软件workbench模块对设备各部件进行了优化设计以及整体模态分析。

对数控热拉弯装备的液压系统进行了研究。对液压缸、泵和冷却器进行了分析设计，绘制了数控拉弯设备液压系统原理图。

对数控热拉弯装备控制系统框架进行了比较分析，整理了设备需要控制的信号，并设计了基于EtherCAT总线的控制框架。考虑型材厚度、长度以及模具尺寸，对设备初始化位置及拉弯轨迹进行了研究。

对数控热拉弯装备加热技术进行了研究。根据钛合金应力松弛实验确定自阻加热合适温度，并对自阻加热功率进行了研究；研制了用于型材自阻加热的绝缘夹钳，以及提高型材温度均匀性的保温箱及温度控制系统。