复合材料热压罐成形模具型面补偿设计方法研究

针对复合材料固化成形过程中的变形问题,本文提出一种通过对模具型面的温度补偿来达到对材料变形量补偿的方法。该方法的设计思想是构件要在成形后满足设计形状,首先其在高温状态下的理想形状就应该是构件从低温升至玻璃态温度膨胀后的形状;其次模具在固化周期内的热变形为弹性变形,即材料固化脱模后的模具型面恢复至原来形状。模具型面的设计基础是准确预测模具型面在固化点温度时的几何形状。补偿后的数值模拟结果表明,采用热补偿的模具型面设计方法设计的模具型面能够有效补偿复合材料制件成形过程中由于模具与复合材料之间热、力学性能不一致以及固化过程中材料自身热、力学性能变化而导致的制件固化变形问题。     

应用低频涡流测量雷达天线罩的厚度

测量某种固体工件 /涂层的厚度可以采用很多检测方法 ,如用机械方法中的游标卡尺测量规则工件厚度 ;用超声波法测量工件厚度 ;用涡流法测量涂层厚度 ;用射线吸收法测量镀层厚度等。但是 ,由于飞机结构复杂 ,它的某些工件形状特殊 ,一般的方法难以解决其厚度的测量 ,雷达天线罩便是其中之一。1　问题的提出雷达天线罩位于飞机机身的最前方 ,外形像一个锅盖 ,由复合材料做成。雷达天线罩的厚薄直接影响着飞机的飞行安全和人身安全。若罩的厚度过厚 ,雷达信号波难以透过雷达天线罩 ,造成发射和接收的信号微弱 ,影响飞机的飞行安全 ;若罩的厚度…     

树脂基复合材料固化过程中的变形分析

高性能热固性树脂基复合材料的固化过程中基体材料从粘流态转变为固态,这是一个复杂的热、化学和力学性能急剧变化的过程。树脂基复合材料在固化过程中随着树脂基体的逐渐固化,材料的力学性能也会随之产生明显改变,并且力学性能的改变会进一步影响材料成形后的残余应力和变形。因此有效地预测构件在固化过程中的应力和变形趋势对优化成形工艺以期得到适合要求的复材结构具有重要的指导作用。本文主要采用了细观力学的分析方法对热固性树脂基复合材料固化过程中的热、力学性能变化进行分析。数值模拟分析结果表明,材料在降温前其应力、应变量趋于稳定,但材料在降温前并不是处于理想的无应力状态。     

大型异型材拉弯成形有限元模拟技术研究

异型材几何截面非对称特征与拉弯围转成形特点构成了型材拉弯有限元模拟过程中的许多特殊的问题,如易发生较大的扭转变形,出现贴模错误,初始接触错误,加载轨迹长,动态效应明显,刚体发生变形,计算量过大等.本文针对某飞机上大型复杂异型截面型材零件拉弯过程有限元模拟技术进行了研究,通过对加引导面模具设计、网格划分、加载轨迹设计、夹钳及毛料圆角处理等关键技术的研究,解决了型材拉弯成形模拟中的上述问题,应用有限元分析软件ABAQUS,实现了大型异型材的拉弯成形数值模拟.     

弯曲工位模具的虚拟仿真设计的研究

在板料冲压弯曲成形中,由于工件形状比较复杂,且成形过程受材料性能、冲压力和速度等诸多因素的影响,在模具设计时难以计算其回弹量.本文借助ANSYS/LS-DYNA模块,对成形过程进行了显式动力学分析,模拟了其冲压成形过程,计算和仿真了冲压成形过程中的应力和变形状态;在此基础上进行了隐式静力学分析,模拟了其回弹过程,计算和预测了卸载后的回弹量,为精确设计冲压弯曲模具做了有意义的探索.     

复合材料薄壁零件固化过程模拟及变形预测

在复合材料零件固化成型过程中,由于复合材料传热各向异性以及复合材料固化反应的复杂性,导致复合材料零件在成型完成后产生设计以外的变形。针对树脂基复合材料热压罐成型后所产生的变形问题,以两种不同复合材料薄壁件为研究对象,通过综合分析零件外部受热以及固化反应内部产热,以Fourier热传导方程为基础给出热传导控制方程,利用ABAQUS软件和用户子程序,建立固化过程的有限元仿真模型,得到复合材料零件固化成型后的变形仿真结果。对仿真结果与实际测量结果进行分析比较,验证了仿真变形结果的合理性。以变形结果为依据,指出关键补偿区域与模具补偿意见,并且给出了初步补偿后的变形数据,证明了补偿方式的合理性。     

翼梢小翼模具制造技术研究

以ARJ翼梢小翼复合材料模具制造为出发点,分析了翼梢小翼结构特点,论证了前梁、蒙皮复合材料模具设计方案。从理论上估算由于Q235模具和复合材料前梁零件热膨胀系数不一致导致的尺寸变化值,以殷钢材料代替Q235制造复合材料成形模具。提出了复合材料固化成形回弹补偿修形方案,通过迭代补偿,修正出能满足复合材料零件偏差要求的模具,为翼梢小翼模具及复合材料成形模具的制造提供技术支持。     

碳纤维编织复合材料板材热冲压成形的实验和模拟研究(英文)

提出一种新型的复合材料成形工艺,即热冲压成形,来直接成形复合材料。为了研究复合材料板的成形行为,分析了成形温度对零件的影响,进行了热弯曲和热拉深实验。实验结果表明,编织复合材料板的锁止角为30°,在成形过程中,变形载荷一般小于5 N,并且变形载荷随着温度的升高而降低。成形碳纤维复合材料板的最佳温度是170°C。采用有限元分析软件ABAQUS对模具的温度场分布和复合材料板的变形进行了数值模拟。为了研究碳纤维在成形过程中的运动,采用两节点的三维Truss单元T2D3对纤维进行网格剖分,模拟结果与试验结果相吻合。     

飞机发动机某零件的液压涨型模设计

通过研究飞机发动机上某零件的液压成形过程,来阐述液压成形的工艺和模具设计的难点和改进,并说明了其工艺和设计中应注意之处.     

中厚板挤压成形力影响因素研究

成形力作为中厚板体积成形工艺设计中的主要参数之一,是压力机选择和模具强度校核的重要依据.以体积成形有限元分析为基础,运用正交实验法,使用不同的工艺参数组合对中厚板凸台挤压成形过程进行数值模拟,结果显示在不同的成形阶段,变形程度、材料类型和初始板厚是影响成形力的显著因子.研究了变形程度、材料性能、坯料初始厚度对凸台挤压成形力的影响规律.研究结果为中厚板凸台挤压工艺及模具设计提供了一定的理论指导和参考.     

汽车电池盒注射模设计

通过分析电池盒成型工艺特点,产品有一处薄壁位置,很容易造成注射时注不满和取工件时易使工件变形,从而导至工件报废。重点介绍了该处模具结构特点,对同类模具设计有一定的参考价值。     

声发射波形分析技术在复合材料故障评价中的作用

介绍薄板中声发射信号的一些特点和如何利用声发射时域波形识别不同故障源的基础理论知识,以及利用波形识别技术在雷达罩和碳纤维复合材料等试件上所得一些试验结果。     

基于MoldFlow的暖风机出风格栅翘曲变形优化研究

针对电暖器出风格栅产品结构耐温性差、变形量大,注塑质量难于保证的问题,采用Moldflow仿真分析方法,优化产品结构,并调整浇口位置以寻求最佳的注塑工艺参数,解决了加玻纤产品翘曲变形的问题。实践结果表明,基于Moldflow仿真优化产品结构及注塑工艺,对实际生产有重要指导意义。     

基于MoldFlow的电钻后把手塑件翘曲分析及优化设计

利用MoldFlow对添加了玻璃纤维的某电钻后把手塑件进行翘曲分析,预测了成型后可能出现的问题和区域,并根据翘曲变形机理优化设计了产品,大幅度降低了产品的翘曲变形量,提高了塑件的成型质量。     

不锈钢0Cr18Ni9熔滴沉积参数优化

在熔融沉积成型(FDM)过程中,为保证熔滴与基板之间有较好融合,本文首先对送丝速度、焊炬不同姿态以及焊炬与基板距离等参数下的熔滴沉积质量以及与基板融合变形过程进行了分析,采用VOF方法对熔滴的自由表面进行跟踪和修正,通过数值计算分别模拟了熔滴以一定速度撞击基板后铺展、融合的过程。通过模拟与试验验证得到可视化结果,表明不锈钢0Cr18Ni9熔滴沉积融合变形过程受多种因素影响,与实际相吻合。     

基于Dynaform的飞机封严板压窝成形工艺分析与优化设计

飞机封严板在敲制成形沉头窝孔后,表面出现不同程度的起皱变形问题,且难以消除。采用非线性有限元分析软件Dynaform对飞机封严板窝孔成形过程进行数值模拟。经研究分析发现,成形过程中由于封严板没有压边支撑,且成形方式过于粗糙剧烈,导致封严板起皱变形。针对这些问题制定了相应措施,改变以往的敲窝成形方法,发明了一种气动压窝器,并运用CATIA软件DMU模块运动机构仿真方法进行机构优化设计,设置压料板用来限制封严板在凸缘区域的变形。最后,通过实际生产结果表明,在改进措施实施后,封严板大面积起皱变形现象得到了消除,表面质量得到了大幅度提升,从而保证了飞机在飞行过程中的气动性能及隐身性能。     

咖啡杯盖注射模设计

根据咖啡杯盖塑件的结构特点,通过对塑件建模分型的分析,介绍了注射模的成型工艺过程,提出了模具采用斜导柱与瓣合滑块配合的侧向分型抽芯机构的脱模方式,解决了注塑成型后塑件表面凹位及螺纹的脱模问题。模具结构简单实用,塑件质量好。     

空间曲面类复合材料构件固化变形修正软件开发

利用CATIA/CAA二次开发技术,以CATIA软件作为开发平台,开发复合材料修正软件,能够完成空间曲面类复合材料构件的固化变形修正,生成用于制造模具的工艺数模。详细介绍了软件的总体结构和各功能模块实现方法,并以机翼曲面为例进行了实验验证。实验结果表明:经过该软件的修正后,有效控制了复材构件的变形量,提高了产品精度。     

CAD/CAE技术在汽车方向盘上盖注射模设计中的应用

汽车方向盘上盖是汽车零部件中的常见塑件之一,该塑件具有内部结构复杂,模具设计困难,成品较薄,成型工艺复杂等特点.通过对汽车方向盘上盖的分析,使用三维设计软件对塑件进行三维实体建模,在运用MoldFlow软件进行模流分析前,为了减少分析时间,提高修复正确率,采用MoldFlow Doctor软件对三维模型进行模型简化与错...