连续多点成形设备的研究

连续多点成形是一种新颖的板材三维曲面成形技术.本文介绍了连续多点成形的概念,分析了其特点及工作原理;探讨了相关成形设备的研制.提出了两种设计方案:一种是柔性辊连续化的设计方案:另一种是柔性辊离散化的设计方案.通过自行开发的连续多点成形装置压制出球形件和鞍形件等典型的三维曲面件.采用显式动力分析方法对连续多点成形过程进行了数值模拟,给出了球形件和鞍形件的模拟结果.     

三维曲面板类件的连续柔性成形技术研究

文章通过对三维曲面板类件的不同成形方法的比较与分析,介绍了该技术的成形原理,开发出基于多点调整式连续柔性成形原理的实验设备,并进行了三维曲面板类件的成形实验。实验结果表明,板类件横向形状(曲率)取决于柔性辊的弯曲形状,纵向形状(曲率)由上辊的压下量决定。得出结论:使用可弯曲柔性辊的连续柔性成形技术是一种成形三维曲面板类件快速而经济的方法。     

连续柔性成形纵向与横向曲率的相互影响

为准确预测连续柔性成形曲面的最终形状,对成形过程中纵向和横向曲率的相互影响进行研究,并结合回弹因素,建立了数学方程。对典型的三维曲面——鞍形件进行数值模拟和实验验证,基于数值模拟的结果,采用最小二乘法进行拟合,计算出不同纵向曲率对应方程中的参数值;通过对鞍形件的连续柔性成形实验,验证数学方程的有效性和可靠性。     

连续辊压成形中的起皱缺陷分析

三维曲面连续辊压成形技术是一种新型的板材成形技术,通过一对可弯曲辊及其形成的辊缝即可实现双向曲率的板料成形。利用数值模拟方法对连续辊压过程中板材的最大压缩率和板材厚度对起皱缺陷的影响进行了研究。研究结果表明,当最大压缩率过大时,凸曲面件中间部位与鞍形件边缘易产生起皱缺陷,起皱程度随最大压缩率增加而增大。增大板材厚度,对失稳起皱具有抑制作用。对数值模拟结果进行实验验证,利用PRO CMM光学追踪器对实验件进行三维型面测量分析,实验结果证明了模拟结果的正确性。     

基于刚性弧形辊的三维曲面柔性轧制技术及实验研究北大核心CSCD

为了实现三维曲面零部件的连续、高效加工,提出了一种新型柔性成形方法——基于刚性弧形辊的三维曲面柔性轧制,该技术采用母线为弧线的刚性辊作为成形工具,通过调整上、下轧辊之间的间距形成具有一定分布规律的压下量,板料通过旋转的轧辊时沿轧制方向和宽度方向同时产生塑性变形,从而实现连续的曲面成形。阐述了该成形方法的研究意义和基本原理,开发了柔性轧制实验装置,并进行了球面形和马鞍形等不同形状的曲面件的成形实验,得到了良好的成形件。通过实验验证了基于刚性弧形辊的三维曲面柔性轧制成形过程的稳定性,证明了仅使用一对轧辊即可获得多种不同曲率半径和不同形状的曲面件,为进一步开展实用化研究奠定了基础。     

三维曲面连续柔性成形方法的研究进展

三维曲面连续柔性成形方法采用可调节形状的离散或连续的辊状工具作为成形工具,通过辊状工具的转动带动板料运动,使板料产生连续进给与变形,并最终成形出三维曲面件。文章介绍了三维曲面连续柔性成形方法的基本概念、原理及特点,综合阐述了该方法在国内外的研究进展。     

多点成形—金属板材柔性成形的新技术

多点成形是一种板材三维曲面柔性成形的新技术，简述了多点成形的基本原理与系统构成并介绍了几种成形方式，在多点成形中，厚板曲面件可直接成形，薄板曲面件则采用柔性压边技术进行成形，利用多点成形技术的柔性特号还能实现分段成形，反复成形，多道成形以及闭环成形等新的板材成形工艺。     

树脂板多点热成形数值模拟与实验研究

介绍了树脂板多点热成形的原理,选择具有良好综合性能的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)为研究对象,测试了其玻璃态转变温度。建立了树脂板多点热成形有限元模型,得到了球形面和鞍面件多点热成形的数值模拟结果,结果表明多点热成形技术可以实现PMMA、PC等树脂板三维曲面件的高精度成形。进行了PMMA板球面件和PC板鞍面件多点热成形实验,结果表明实验件的轮廓形状较好、壁厚分布较均匀,验证了树脂板多点热成形技术的可行性和实用性。对树脂板多点热成形实验结果和数值模拟结果进行对比分析,结果表明,在合理的偏差及测量误差范围内,实验结果与数值模拟结果吻合较好,验证了树脂板多点热成形数值模拟的正确性。     

材料和目标形状对多点拉形成形精度的影响分析

多点拉形是将整体拉形模具离散成多点模具,可以在一套多点拉形模具上实现不同形状零件的拉形,省去了模具的设计、制造等大量的生产成本,实现了蒙皮件的柔性成形。多点拉形主要适于成形小曲率、大变形的蒙皮件,材料和目标曲面形状都是影响多点拉形成形结果的重要因素。通过对3种材料成形不同曲率半径球形件的多点拉形过程进行数值分析,研究材料和成形件目标形状对多点拉形的影响。结果表明,在成形件中心区域的形状误差小于边缘区的形状误差,拉伸方向的形状误差大于垂直拉伸方向的误差,成形件的曲率半径越小,成形件的形状误差越大。     

蒙皮件多点拉形过程中成形缺陷的数值模拟

多点拉形是一种将柔性制造技术和计算机技术结合为一体的先进制造技术。文章基于动力显式有限元算法,从板厚、材质、变形程度和塑性指数等工艺参数入手,对球形和鞍形件的多点拉形过程进行数值模拟。研究表明,正确的选择工艺参数可以减轻或消除压痕缺陷。同时利用显-隐式算法,分析了板材厚度和成形件目标曲率半径对回弹的影响,得到了回弹的趋势和分布规律,即回弹量与板材厚度成反比,与成形件的曲率半径成正比。研究结果对蒙皮件多点拉形技术的实际应用具有一定的参考价值。     

多夹钳式板材柔性拉形工艺的数值模拟

多夹钳式柔性拉形工艺可克服传统拉形工艺存在的成形缺陷。研究了多夹钳式柔性拉形机的结构组成,分析了多夹钳式柔性拉形工艺的特点,分别选取S形曲面、马鞍形曲面和球形曲面,并利用有限元分析软件ABAQUS,对多夹钳式板材柔性拉形过程进行数值模拟分析。结果表明:在兼顾工件成形质量与拉形机研发制造难度的前提下,相对较高的夹钳离散化程度可提升S形工件的成形质量;相比于普通铰接方式,夹钳与液压缸之间采用球铰接方式时,马鞍形件有效成形区端部的成形质量更好;通过改善板料与模具之间的润滑条件,使球形件有效成形区板料的拉伸变形更充分,卸载回弹量更小。     

应用多点调形方法的柔性辗压技术研究

探讨了一种柔性辗压成形工艺,该工艺利用多点调形的思想,用多点支撑的柔性辊代替传统摆动辗压的上部锥形模,由柔性辊来实现坯料上部曲面的辗压加工.通过建立柔性辗压的有限元模型,分析了该工艺的可行性;利用点追踪技术分析了成形过程中的金属流动规律;探讨了加工过程中轴向总载荷及各单元的受力特点;研究了加工过程中出现的缺陷和问题,提出了改进方法.     

板厚对三维曲面柔性卷板成形过程影响的数值模拟研究

三维曲面柔性卷板成形技术是一种新颖的板材柔性成形技术.简单介绍了三维曲面柔性卷板成形技术,并以马鞍形件为例,采用通用的有限元程序建立了三维曲面柔性卷板成形过程的有限元模型.通过数值模拟的方法来研究同种材料、不同厚度的板材对其成形过程的影响,得出了在相同压下量时,随着板厚的增加,马鞍形件的成形效果越好的结论,并通过了实验验证.模拟结果对制定成形工艺,以及如何确定在一定参数下压制多少厚度的板材效果为最佳,具有一定的指导意义.     

多点成形技术及其设备的发展

多点成形压力机是板材三维曲面成形的先进制造设备，该设备利用其本身的”柔性”特点．无须换模就可实现各种曲面的成形，从而实现无模、快速、数字化制造。运用分段多点成形技术，可以实现利用小设备成形大型件，尤其适合于大型板材的成形。该技术现已应用于高速列车覆盖件、医学工程颅骨修复体、轮船甲板、飞机蒙皮以及建筑装潢等零件，多点成形设备为三维曲面板类件生产提供了新的成形方法和思路。     

柔性辊曲率及下压量对连续柔性成形曲面件形状的影响

柔性辊连续成形是一种新型的曲面成形技术。文章对柔性辊连续成形过程进行数值模拟,分析柔性辊曲率对纵向曲率的影响,以及下压量对横向曲率的影响。结果表明,柔性辊曲率增大时,成形件横向曲率增大,同时纵向曲率也随之增大。下压量增大时,成形件纵向曲率增大,同时横向曲率也随之增大。下压量对横向曲率影响较小,柔性辊曲率对纵向曲率的影响很大。对不同成形条件下柔性辊连续成形进行实验,实验结果通过双目立体视觉测量系统进行测量分析,实验结果与模拟结果相近。     

薄板多点成形中的拉裂现象研究

拉裂现象在薄板成形过程中很容易发生。文章采用有限元数值模拟手段,研究了薄板多点成形过程中的拉裂现象,分析了有压边多点成形时鞍形件的拉裂情况,提出了能够避免拉裂的柔性压边成形方式,分析了刚性压边与柔性压边成形时的成形极限与成形效果等,证明了柔性压边成形能够很好地解决板料起皱与拉裂的矛盾关系。当采用刚性压边多点成形时,加大压边力板料可能拉裂,减小压边力板料可能起皱;而采用柔性压边多点成形方式可以有效避免起皱和拉裂的发生,并且大大提高变形量,得到更好的成形结果。     

板类件多点闭环成形的模糊控制方法

在金属板类件的加工中,无模多点成形是一种CAD数据模型驱动的柔性加工方法;多点闭环成形更是将板类件的加工与实时测量紧密结合到一起。本文在基本体群形状和工件形状的离散傅立叶变换描述的基础上,定义了不同类型的曲面误差;提出了多点闭环成形的模糊控制方法;实验证明,该方法能够控制板材快速收敛到所设计的目标形状,为实现板类件的数字化制造提供了一种新思路。     

柔性压边多点成形技术

多点成形是使用规则排列、高度可调的基本体群代替传统的整体冲压模具,利用基本体单元形成的包络面成形三维曲面件的柔性加工技术。     

空心轴类零件柔性轧挤复合成形机理的模拟分析

随着技术进步和产品更新速度不断加快,适合小批量多品种生产方式的柔性塑性成形技术近年来越来越受到重视,如板材的多点柔性成形、数控成形,轴类件的柔性辊轧等。针对空心轴类零件的制造,提出一种柔性轧挤复合成形新工艺。在对柔性轧挤复合成形力能参数的理论分析基础上,采用有限元数值模拟方法分析了该新工艺的应力应变场,为新工艺优化与应用奠定了基础。     

材料参数对斜壁矩形盒件多点拉深成形性能的影响

多点成形技术是一种用于三维板类件成形的柔性加工技术.本文采用数值模拟方法研究了三个重要的材料力学性能参数──各向异性指数、应变硬化指数和屈服强度对斜壁矩形盒件多点拉深成形性能的影响.结果表明,与传统的模具拉深成形一样,板料的成形性能参数对多点拉深成形结果有着十分重要的影响;并且在一定的范围内,材料的各向异性指数越大,硬化指数越大,屈服强度越低越有利于斜壁矩形盒件的多点拉深成形.