方盒形件分块变压边力成形过程中的法兰应力分析--方盒形件分块变压边力成形研究之一

压边力对盒形件的成形质量有重要影响。采用分块压边圈施加变压边力，能够有效地提高法兰变形的均匀性，从而提高零件的成形质量。本文提出一种盒形件成形时的法兰分区模式，考虑剪应力的整体影响，引入应变松弛因子m，考虑厚向异性和应变强化，用解析方法分析了方盒形件变压边力拉深成形过程中法兰变形区的应力变化及分布规律。     

321不锈钢V形件充液成形失稳控制研究

充液成形技术是一种有效解决复杂薄壁零件成形问题的方法.针对321不锈钢V形件常规拉深成形需要多道次成形、工艺冗余的问题,通过分析V形件充液成形过程中易出现失稳现象,设计了带初始反胀的充液成形的技术方案.结合数值模拟,对薄壁V形件充液成形过程中出现的凸模侧壁破裂、法兰区起皱等失稳形式进行了研究,优化了液室压力加载曲线、压边间隙、初始反胀压力及初始反胀高度.结果表明,V形件在优化的工艺参数条件下成形既可产生“摩擦保持”的效果,改善了应力状态,又可避免凸模侧壁破裂和法兰区起皱,提高了零件成形极限和壁厚分布的均匀性.     

TRIP盒件拉深成形中压边力加载曲线的优化

提出了一种建立板料成形压边力窗口的简易方法,并以TRIP600盒形件为例,通过数值模拟,建立其压边力成形窗口,进而采用均匀设计法对压边力加载曲线进行了优化。结果表明,均匀设计法能较好地满足板料成形中的多因素多目标优化,且优化后零件成形质量得到了提高。     

DC04钢板胀形-渐进复合成形锥形件成形能力的实验研究

为了提高渐进成形过程中板料的成形极限和加工效率,提出了胀形-渐进成形的复合成形方法,通过胀形-渐进成形复合成形锥形件实验,研究了DC04钢板胀形-渐进成形复合成形锥形件和纯渐进成形锥形件的成形极限角和应变变化以及壁厚分布规律。结果表明:预成形高度为h=15 mm和h=25 mm时,复合成形零件的成形极限角分别为α极=66°和α极=69°;采用胀形-渐进成形复合成形锥形件,当胀形的最大减薄量发生在局部渐进成形区内,并且胀形和渐进成形的最大减薄量位置方向相反时,锥形件壁厚趋于均匀,提高了胀形-渐进成形的复合成形能力。     

帽形件链模成形坯料线预示方法

针对链模成形工艺的特点，基于一步逆成形法提出了帽形件链模成形坯料线预示方法，该方法分析了帽形件成形前后的几何关系、计算了链模成形力和纵向拉力，并将纵向拉力等效到帽形件端面边界上，然后基于虚功原理建立了内外力平衡方程，根据线弹性反向变形理论获得了帽形件链模成形坯料线预示算法的迭代初始解，最后使用Newton-Raphson迭代法求解方程获得了帽形件坯料线。对某一车型梁形件的链模成形进行了有限元仿真与试验，验证了帽形件链模成形坯料线预示方法的准确性。     

基于有限元逆、正向法的双盒形件成形毛坯优化

优化成形毛坯有助于提高产品成形质量与成形极限,降低生产成本.本文中的双盒形件以双槽台盆为例,结合有限元逆向法、正向法进行其毛坯优化工作.经过有限元法优化后的毛坯比原用毛坯更节省材料,且在相同拉深条件的模拟与对比实验中,优化后毛坯的拉深极限高度和成形质量有一定的提高,体现有限元法在复杂盒形件毛坯优化工作的应用有效性及准确性.     

高强度钢U形件成形质量多目标优化

应用模拟仿真技术,采用全因子实验设计方法,分析了拉深筋高度和压边力两因素对高强度钢U形件成形质量的影响.以减薄率和回弹量为成形质量目标,发现两目标为一对矛盾的指标,回弹量减小,则减薄率增大,反之亦然,不可能使两者同时达到最优.于是对成形质量进行多目标优化分析,运用MATLAB软件,对数据进行响应曲面分析,得到拟合精度很高的响应曲面,然后运用理想点法构造评价函数,求得高强度钢U形件成形质量多目标优化分析的最优解.     

基于变压边力的方盒形工件拉深工艺研究

利用有限元软件模拟了方盒形件分别在定值、直线递增、直线递减、V型等典型的压边力加载模式下的成形过程。比较后得到了较优的压边力加载模式。并结合成形实验不断地进行优化调整,得出一种相对更适合成形方盒形件的压边力曲线。从方盒形件拉深的模拟分析结果中可得:采用变压边力曲线的加载模式要比定压边力模式成形效果好,尤其是V型加载压边力模式更能有效地控制板材流动。在V型压边力曲线基础上,结合成形实验得到了最优变压边力加载曲线,其成形效果最好,可以有效地避免起皱和破裂。合理的变压边力可以改善板材冲压成形的性能。     

板料冲压成形一步正向有限元分析

提出基于理想成形理论的板料冲压成形一步正向有限元分析方法。给出迭代初始解获取、线性化处理、收敛条件判定等具体算法,以及所使用的材料应力应变关系和屈服准则。运用该方法进行带凸缘盒形件和无凸缘筒形件的冲压成形模拟,将减薄率与增量有限元方法计算结果进行比较,并就无凸缘筒形件进行实验验证。结果表明,该方法计算结果可靠,使用简便,计算效率高。     

镁合金板材正反向快速气压胀形实验

采用两种不同轮廓的反向预成形模具进行高应变速率气压胀形实验,结果表明,内外凹圆弧预成形模的成形效果好于半圆弧预成形模,反向胀形的时间可控制在10s,表面和微观组织均无明显缺陷。利用上述预成形模进行半球件正反向气压自由胀形实验,研究正反向胀形的效果,正反向胀形可以显著提高AZ31B镁合金板料的成形能力,使胀形件高径比从0.344提高到0.522,并使壁厚均匀度从19.4%提高到半圆弧预成形模具的32.3%,内外凹圆弧预成形模具的45.5%。在400℃温度下胀形300s,可以成形出高径比为0.522的完好半球件。     

三维有限元网格图形的剖切及场变量可视化

为了更好地分析三维有限元模拟过程中工件内部场变量的变化分布规律, 本文着重介绍了在屏幕工件上用鼠标任意点取3个点构造一平面, 然后应用该平面将基于八节点三维六面体单元的工件进行剖切的方法, 给出了剖切后网格图形上场量值所对应的等值线、彩色云图及速度矢端图等的生成算法。文中算例表明, 该算法灵活、可靠, 具有很好的可行性。     

基于改进的SURF_FREAK算法的工件识别与抓取方法研究

为解决自动化生产线上工件的准确、实时定位与抓取问题,提出改进的SURF_FREAK算法,将其应用于工件的识别与匹配。该算法首先利用加速稳健特征(SURF)算法提取特征点,随后对FREAK算法添加中距离点对进行特征点的描述,在汉明距离相似性度量之前添加极线约束匹配工件图像。研究结果表明:改进的SURF_FREAK算法相比传统的尺度不变特征变换(SIFT)、SURF、SURF_FREAK算法,其在工件的识别速度和匹配准确度上有很大的改善。将该算法应用于工业现场,可以快速准确地识别出工件,结合双目技术完成工件的定位,通过运动学逆解求出机械臂各关节的移动量,传送到控制器,实现对工件的抓取。     

基于机器视觉的多关节机器人智能装配系统设计

设计一种智能装配系统,采用机器视觉识别工件的位置、角度和类型;将工件的信息通过Modbus-TCP通信协议传输到S7-1200 PLC控制器;控制器根据既定的程序算法将处理好的工件相关数据信息传输到多关节机器人的控制器,进而使机器人按照预先示教好的程序和算法对工件进行抓取和装配。该系统在实际应用中效率高、稳定性好,能有效降低人工成本,并且可以根据不同工件灵活改变控制策略,具有较大的经济和社会效益。     

线切割上下异形锥度加工的双插补控制算法的实现

上下异形零件的加工是线切割加工中的一个难点问题。通过对线切割上下异形锥度加工的分析,提出一种上下异形线切割加工的双插补通用算法,可以有效地应用于线切割上下异形零件的加工控制。     

Residual Stress Modeling in Orthogonal Machining

A predictive model for residual stresses in orthogonal cutting is presented. It uses process conditions as inputs and predicts surface and sub-surface residual stress profiles due to machining. The model formulation incorporates cutting force and cutting temperature predictions and utilizes those parameters to define the thermo-mechanical loading experienced by the workpiece. The stresses at the cutter edge hone and in the shear plane are considered in a rolling/sliding contact algorithm which admits kinematic hardening for non-proportional plasticity with subsequent stress relaxation to meet boundary conditions. Model predictions are compared to experimentally-measured residual stresses under various cutting conditions for validation.     

基于单目视觉的工业机器人定位系统的设计

在工业生产中,工业机器人如何能够准确地抓取和摆放工件是自动化生产中的一个重要问题,而问题的关键是准确地获取工件目标位置和姿态的信息。针对此问题,以图像辨识、处理及视觉定位为主要研究内容,设计了一种处理简单、计算准确的单目视觉定位系统。该系统包含静态图像采集平台、图像测量模块及与之匹配的三维空间中单目定位算法与姿态测量算法。经测试实验,并通过对数据和误差进行分析,系统满足自动化生产过程中对工件的空间定位与姿态测量的要求。     

基于改进的ORB算法的工件图像识别方法

针对传统的工件图像识别算法运行速度慢、匹配精度差等问题,提出一种改进的ORB（Oriented FAST and Rotated BRIEF）算法解决工件图像的实时与准确识别问题。该算法的流程是首先利用ORB算法提取工件图像的角点特征,随后为其添加SURF（Speed-Up Robust Features）描述符进行方向分配,得到具有旋转尺度不变性的图像角点,结合快速近似最近邻搜索算法进行特征点的匹配,实现工件图像的识别。实验结果表明：在图像存在旋转尺度变化的情况下,使用改进的ORB算法相比传统的ORB、SIFT（Scale Invariant Feature Transform）和SURF算法以及SIFT+SURF、SURF+FREAK组合算法在工件图像角点提取与目标匹配方面速度更快,识别精度更高,提高了工业机器人在搬运工件过程中对工件图像的识别效率和准确性     

面向自动化精密装配的视觉定位引导系统

针对总装生产线精密装配现状,项目设计开发了一种机器视觉定位引导系统,主要实现工业机器人在运动过程中完成在线采集不规则工件图像、视觉定位、角度补偿及精密装配作业。该系统首先采集实时工件图像,利用改进优化的九点标定算法对机器人进行视觉标定可以提高算法的精度;通过预处理操作获取质量较好的图像,按顺序创建卡尺工具,采用加权最小二乘法拟合工件亚像素边缘,再根据相关二维测量算法获取工件中心坐标。最终将得到的位姿数据传送给6轴机器人进行精密装配任务。实验结果表明,该视觉定位引导系统具有现场环境下的高精度定位检测功能,自动化装配定位精度在X方向最大定位误差为0.0281mm、Y方向最大定位误差为0.026mm,足以达到自动化装配生产线的技术要求,具有较好的应用前景和参考价值。     

BTA深孔钻削过程中工件振动影响因素的研究

在BTA深孔钻削过程中,工件的振动是导致孔加工质量和精度降低的重要因素。通过实验和MATLAB拟合分析不同的切削参数(进给量f、切削速度v、主轴转速n)对工件振动的影响。分析结果表明,在深孔加工过程中,工件的中间位置振幅最大;随着进给量的和切削速度的增大,工件的振幅增大,振幅增大量先增大后减小;主轴转速的变化对工件的振动影响很小。合理的选择切削参数可以降低工件的振动。     

基于改进神经网络算法的螺杆砂带磨削表面粗糙度预测研究

目的 探究工艺参数对螺杆转子砂带磨削表面质量的影响规律.方法 采用工件轴向进给速度为100～300 mm/min、砂带线速度为4.4～13.1 m/s、砂带张紧压力为0.2～0.3 MPa、磨削压力为0.4～0.5 MPa、砂带粒度为120～800目的工艺参数进行螺杆转子砂带磨削正交实验,基于改进的神经网络算法,建立螺...