大曲率高翻边钣金零件橡皮成形起皱控制

起皱是橡皮液压成形主要缺陷之一,大飞机固定前缘安装着一系列鱼头状钣金隔板件,曲率大、翻边高,成形时易起皱,控制起皱是需要解决的关键问题。借助于PAMSTAMP板料成形模拟软件建立橡皮成形有限元模型,对大曲率、高翻边钣金件橡皮成形起皱缺陷进行数值分析,研究侧压块模具结构与压边圈模具结构对橡皮成形消皱技术的影响效果,确定展开毛坯、模具结构、橡皮硬度等的最佳数值,并加以试验验证,最终形成了一种可直接采用无余量展开毛坯完整机械加工凸弯边零件的橡皮成形技术,实现了大曲率、高翻边零件的无皱橡皮精确成形,为大型飞机钣金制造提供参考。     

钣金橡皮液压成形过程的研究进展

阐述橡皮成形技术的基本概念、应用和最新进展。分析钣金橡皮成形技术的特点,对其主要研究领域及关键问题的研究与进展情况进行了分析与总结,并预测了这一技术的发展方向与趋势。     

凹曲线翻边零件橡皮成形回弹补偿系统二次开发及试验验证

橡皮成形是飞机钣金零件制造的一种重要成形工艺,为提高钣金零件成形的效率,对凹曲线翻边零件橡皮成形过程中产生的回弹问题进行了研究。首先,对新淬火状态下的2024-W铝合金板料进行材料试验,为回弹补偿系统和有限元模拟提供了材料本构关系;采用基于CATIA二次开发的曲线法平面截取法进行回弹补偿,在法平面内对弯曲圆角和弯边截面曲线进行补偿,生成新的补偿型面。最后,采用Pamstamp 2G有限元软件,对补偿后的模具进行有限元模拟。结果表明:成形压力越大,回弹角越小;在成形压力60 MPa时,零件回弹前后的角度偏差在1°以内,满足尺寸设计要求,验证了有限元模拟的可行性与回弹补偿系统的可靠性。     

航空钣金数字化快速工艺准备系统的研究与开发

提出面向飞机钣金精准制造的数字化快速工艺准备系统的设计思想,构建其系统框架,分析了以CATIA平台为核心的系统集成与数据管理方式。设计与开发了快速工艺准备系统的子系统——模面快速设计与优化系统、快速工艺分析系统和工艺知识库系统。以橡皮成形工艺为例,介绍了系统开发和应用情况。     

6061铝合金曲线翻边零件橡皮成形回弹补偿与试验验证

橡皮成形是飞机钣金零件制造的一种重要的成形工艺,为提高典型零件橡皮成形的效率,对6061铝合金橡皮成形过程中产生的回弹问题进行了研究。首先对新淬火状态下6061铝合金板料进行拉伸试验,获得基本材料参数,为有限元模拟提供材料本构关系与模型;然后对6061铝合金进行材料成形极限试验,绘制出成形极限图;为得到曲线翻边零件橡皮成形回弹角度,采用Pamstamp 2G有限元软件进行模拟,通过基于理论回弹算法二次开发的回弹补偿模块进行模具回弹补偿。结果表明,补偿后零件所有部位偏差均在1°以内。最后通过实际成形试验,验证了有限元模拟的可行性和回弹补偿的可靠性。     

航空钣金材料性能参数与工艺知识库

为了解决目前航空钣金研制过程中存在的材料基础性能数据与成形工艺知识不足并无统一管理体系的问题,通过进行常用金属板料成形性能实验获取数据,总结了钣金6种成形工艺的知识内容,将信息录入通过Visual Studio和Oracla平台开发的航空钣金材料性能参数与工艺知识库系统,包括材料性能数据库、钣金成形工艺知识库和管理系统。该数据库可为钣金成形有限元模拟分析提供材料数据,并辅助工程师进行工艺性审查、工艺设计、工装设计和缺陷诊断,支撑钣金零件的整个数字化生产过程,缩短飞机研制周期,节约成本。     

电磁辅助钣金拉延快速成形技术修形磁场研究

电磁辅助钣金拉延快速成形技术是一种新型的钣金件拉伸成形技术.修形磁场的设计是电磁辅助钣金拉延快速成形系统磁场设计的关键部分.用ANSYS分析了单元体之间磁力线的分布情况,并用实验验证了修形磁场的可行性.     

基于CATIA的橡皮成形凸曲线翻边毛料展开设计系统的二次开发

为了使飞机橡皮成形件在CATIA环境下更好地展开,获得一个比较满意的毛坯料形状、降低材料成本,提出基于CAA(Component Application Architecture)的CATIA二次开发方法,设计并搭建基于几何法的橡皮成形毛坯料展开设计系统平台,并提供了具体开发实例。首先利用板料展开系统,对凸曲线零件数模进行操作,得到毛坯料尺寸形状,再利用"一步法"成形型面回弹补偿系统,设计刚性模具。最后进行橡皮成形试验与模拟仿真。通过对比成形零件与原始零件吻合程度,得到翻边高度误差在0.15 mm范围之内,并且竖边两侧端线与腹板面之间的角度接近90°,验证了板料展开系统的准确性。     

TB5钛合金凸弯边橡皮成形简化模型及成形极限研究

基于凸弯边橡皮成形模拟分析和试验验证,分析了橡皮的不同简化模型对凸弯边橡皮成形起皱模拟精度的影响。在用ABAQUS模拟凸弯边橡皮成形时,橡皮简化为厚向4 mm的体单元网格,并用增强的沙漏控制模型,可兼顾计算精度和计算效率。基于工艺参数对凸弯边橡皮成形起皱规律的影响规律,确定了影响凸弯边橡皮成形的橡皮硬度和压力的最佳工艺参数。基于有限元模拟和试验设计,获取不同几何结构的凸弯边橡皮成形极限弯边高度。通过数学分析方法,建立了TB5钛合金凸弯边橡皮成形极限预测模型,并用试验验证其预测的准确性。     

基于U型钣件弯边精度的分步橡皮垫成形数值模拟与实验

针对传统橡皮成形中设备吨位大,零件贴模度差,成形精度低等问题,提出了带水平两侧缸的分步橡皮成形方法,实现了橡皮垫的分步局部加载。基于ABAQUS有限元分析软件,在相等垂直下压量下,对比分析了传统橡皮成形和分步橡皮成形方法下零件的成形性能,同时探究了水平侧缸进给量对板材贴模度的影响,并完成了不同厚度的2A12铝合金U型件弯边实验。数值模拟与实验结果表明:在相等垂直下压量的前提下,分步橡皮成形方法有效地改善了板材贴模度,提高了成形精度,且成形力大大降低;当相对弯边高度h/t 4时,板材不宜采用橡皮成形工艺进行弯边成形;在分步橡皮垫成形过程中,为防止板料发生翘曲,水平侧缸的进给量应大于4 mm。     

智能化生产线中钣金类零件的异形横断面切断模具的设计分析

针对钣金类零件滚压成形生产线中,经滚压成形的异形横断面零件如何精准且顺利地从被连续滚压成形的料带上剪切下来的技术问题,以图书馆书架中的立柱零件为例,研究了异形横断面零件的结构形状与生产工艺。首创性地引入一种钣金零件异形断面的切断模具,通过对这种钣金类零件自动化生产线中的异形横断面切断模具的凹模结构、凸模结构以及模架结构的设计分析,解决了异形横断面的复杂型材钣金零件在自动化生产线中滚压成形后,顺利从生产线上被切断下来的技术难题;并且在切断时生产线不停机,提高了钣金类零件滚压成形生产线的自动化程度与生产效率,同时也保证了零件的加工质量。     

凸包成形冲模设计

针对钣金产品上常见的凸包，分析了成形工艺，详细介绍了成形工序中凸凹模的尺寸设计原则。希望对钣金模具设计者提供参考。     

等曲率异向弯边零件自适应定位液压成形技术探究

针对等曲率异向弯边框板类零件探索1种“一模多件自适应定位”的橡皮液压成形方案,可实现在1副模具中同时成形相互对称的2个钣金框板类零件的不同异向弯边,减少了模具数量,提高了成形效率。借用CATIA及PAM-STAMP有限元分析软件对方案中的参数进行优化,胎体高度尺寸确定为40 mm,使6 mm加强小弯边可以一次液压到位,将模具与零件的定位方式更改为圆孔与长圆孔配合使用、盖板圆形销钉帽躲避凹槽与半球形带帽台阶销配合定位,由此可以提高定位、卸件效率,提升零件一次成形质量。     

钛合金板料橡皮高压冷成形起皱数值模拟与控制研究

针对TB5高强度钛合金隔板零件的外形特征,利用PAM-STAMP软件对钛合金隔板零件的橡皮高压冷成形进行有限元数值模拟及试验研究,探讨消除成形中"起皱"缺陷的解决方案。采用不同的成形压力、橡皮硬度和摩擦系数等参数进行模拟成形试验,得到不同的模拟成形结果及成形参数。依据模拟成形结果,进行了隔板零件的橡皮成形试验,并考虑到侧压块对成形的影响,增加了楔形消皱块。综合试验和模拟的结果,最终确定出橡皮高压冷成形中的展开毛坯、模具结构和成形压力等主要影响因素的最佳参数值,为新型TB5钛合金材料在飞机零件上的应用提供了有效的参考数据。     

液压成形法的压力控制机构

用普通的冲压加工方法成形板材,通常要用一副刚性的凸凹模。如果能用橡皮或液体代替凸模或凹模就可简化模具的结构和制造,带来很多方便。这种方法很古就有了,如人们熟知的橡皮冲压、格林橡皮冲压法等。但这种用橡皮进行加压成形板材的方法由于橡皮变形而产生的压力损失大,而且将足够大压力均匀地传递到棱角处也是困难的。因此,不适合变形程度大和复杂形状的成形。若能用液压代替橡皮就可消除上述缺点,所以人们提出了各种利用液压进行成形的方法。例如液压成形法     

电磁辅助钣金拉延快速成形系统设计

通过对传统整体模和无模多点成形技术的研究,提出了一种新型的钣金拉延成形技术--电磁辅助钣金拉延快速成形技术.主要论述其机械系统及电气控制系统的整体设计,并对其关键技术电磁场辅助修形及电磁夹紧进行了研究.     

波形环橡皮成形不均匀变形仿真分析

采用仿真与实验相结合的方法,对超薄壁波形环橡皮成形不均匀变形进行分析.解决了该成形过程中有限元建模关键技术,如几何模型的建立、 材料模型的建立以及加载边界条件处理等,建立了符合实际又兼顾计算精度的超薄壁波形环橡皮成形有限元仿真模型.基于所建立的仿真模型,分析了该成形过程中的不均匀变形特征.结果表明:随橡皮成形过程的进行...     

铝框冲压件软模成形过程的数值模拟

钣金成形过程中常会发生起皱、开裂缺陷,采用数值模拟技术进行钣金成形过程仿真,可修正模具设计,是开展精密成形的方法之一。针对模拟结果中工件出现的缺陷,提出了初步的改进方案,以橡皮囊液压成形为例,对成形过程的零件厚度变化、应力分布、起皱进行了数值仿真研究,从而控制了板料成形过程的缺陷,进一步修正了模具和板料,实现了无余量装配。     

基于CATIA的翼肋零件橡皮成形回弹补偿及试验验证

针对飞机翼肋零件橡皮成形的回弹问题,提出了曲线法平面截取补偿算法,在法平面内分别对弯曲圆角弧线和弯曲面交线进行回弹补偿操作,并采用几何补偿成形型面的方法进行回弹控制。在CATIA中将回弹补偿后的曲线利用其曲面造型功能生成新的成形型面,再利用CAA V5开发方法中的交互模式进行回弹补偿系统的开发。通过有限元软件PAM-STAMP2G和橡皮成形试验机对带有补偿的模具分别进行仿真和成形试验,验证了补偿系统的可靠性,节省了大量的劳动时间和生产成本。     

基于增量法有限元对钣金成形中毛坯展开形状的优化

钣金成形中,毛坯的形状不仅影响成形过程中材料的流动情况,而且影响材料的成形性和材料的用量等。合理的毛坯形状是钣金成形的一个重要工艺参数。文章基于商用软件ANSYS/LS-DYNA的动态显式算法和变形路径,提出了一种钣金毛坯优化的方法,并通过APDL参数化编程和C++语言实现了毛坯优化算法。以一个长方形盒形件为实例进行了优化。结果表明,此方法可行,有实际使用价值。