自动编程数控加工等距型面

根据等距型面的成型原理及其参数方程,采用等误差步长估计直线逼近的方法求出节点计算表达式,并采用Visual Basic编程求出节点坐标,将节点坐标输入MasterCam X3中建模、仿真加工,输出NC程序。为具有参数方程的非圆曲线数控加工提供了思路,避免了烦琐的计算,简化了数控程序,促进了等距型面的推广应用。     

复合伺服驱动压边力控制方法及执行机构设计

基于伺服电机的可控性和六杆机构的变传动比及增力特性,提出了一种复合伺服驱动压边力控制方法。在分析数控伺服驱动压边力控制原理的基础上,根据慢速加载、快速返程的工艺要求,设计了压边力执行机构,并对其进行了系统仿真。采用复合伺服驱动压边力控制方法,使压边装置在产生较大压边力的情况下,仅需较小的电机功率,就可以满足压边过程中的压边力和行程的工艺要求。     

压边力控制技术研究现状及伺服数控压边方法可行性探讨

对压边力控制技术研究现状进行了分析。现有的压边方法多数采用弹性介质传递力和运动。在拉深过程中，压料板和被压板坯的相对位移很小，压边所需能耗很小。实际压边过程中的大部分功耗都转变为弹性介质的势能或动能。采用数控伺服驱动方式压边，更符合拉深过程中的压边力、瞬时功耗、速度等要求。利用伺服电机良好的速度可控性，可以通过压边力调节装置调整作用在板坯上的压边力的大小，更容易实施变压边力控制。给出了最大设计压边力与压边装置结构参数、伺服电机参数的匹配关系，探讨了数控压边的软硬件系统的实现方法。可以以数控压边为手段对拉深过程中的成形极限、理想压边力行程曲线等问题进行深入研究。数控压边对改善生产环境、节约能耗以及完善和改进冲压成形的实验技术等方面有重要的实际意义，还将对冲压成形的自动化、柔性化和智能化等相关技术的发展产生积极的推动作用。     

复合伺服驱动压边力控制执行机构建模与优化

将伺服电动机驱动与双滑块六杆机构复合,利用伺服电动机的可控性和六杆机构的速度特性,实现拉深过程的变压边力控制。在综合考虑机构输出位移中的弹性位移和刚性位移基础上,建立压边机构输入输出关系的数学模型。当机构几何参数一定时,可根据压边力与滑块位移的关系并考虑机构的变形,确定压边机构的输入速度。为优化杆系尺寸,在考虑压边工作行程和传动效果良好的基础上,以机构输出速度与压力机滑块速度相差最小(在压边力施加阶段),及机构总体尺寸最小为目标函数,优化确定了双滑块六杆机构的杆系尺寸。利用仿真软件,由前面建立的输入输出关系数学模型确定仿真输入速度,仿真结果表明,采用复合伺服驱动双滑块六杆执行机构实现压边力控制是可行的。     

基于鱼群BP神经网络的板料成形分块压边力优化

采用人工鱼群算法与BP神经网络相结合的方法建立了分块压边力与成形质量的映射关系。首先以分块压边力为设计变量,通过基于最大最小原则的拉丁超立方取样设计方法抽取了BP神经网络的训练样本,并将通过仿真软件获得的成形质量指标作为BP神经网络的训练输出;其次通过人工鱼群算法优化的BP神经网络建立了分块压边力与成形质量的映射关系;然后采用粒子群算法对该映射函数关系式进行优化,得到最优分块压边力;最后将该最优分块压边力成形效果与整体压边力成形效果进行对比,结果表明成形效果大大改善。研究表明,采用该方法可以快速计算最优分块压边力,克服了分块压边力计算困难的缺点。     

Nongrashof机构连杆曲线的等弧长创成法

根据Nongrashof机构的原动件角位移及其微分系数的变化关系 ,利用原动件的角位移在端点附近 ,其微分系数的值急剧增大的特征 ,对连杆曲线上点的坐标进行变换 ,提出了输出输入角相互切换的基准和算法 ,以较少的计算量实现了连杆曲线上输出点的等间隔分布 ,为连杆曲线的分类与综合提供了有效方法     

新型电磁压边拉深模具的设计与仿真

提出了一种新型电磁压边薄板拉深模具,压边力由电磁力替代了传统的液压力或机械压力。建立了电磁力与压边力的数学关系,提出了励磁电流的控制方法,为得到电磁压边系统中电磁力的分布情况,运用ANSYS/Multiphysics软件进行了数值模拟。根据电磁压边装置及传统压边装置的压边力特点,建立了3条变压边力曲线,运用ANSYS/LS-DYNA软件对筒形件拉深成形过程进行了数值模拟,证明电磁压边拉深模具可以较好地抑制拉深过程中的起皱与减薄。     

可编程变压边力装置设计

设计了可获得任意压边力曲线的的压边装置,其由减速步进电机、蜗轮丝杆升降机、弹簧导柱导套结构组成。通过减速比为60:1的二级减速系统使得小功率步进电机可实现较大的压力。蜗轮丝杆升降机将圆周运动转化为直线运动。弹簧将步进电机的位移变量转化为需求的力变量。导柱、导套可使得压边力方向更容易控制。通过设置特定的脉冲序列得到的压力曲线标定系统的输入输出关系,并根据标定曲线进行实验,实验结果与标定曲线基本吻合。     

拉深工艺中新型变压边力装置的设计

在分析现有压边装置应用现状的基础上,提出了一种能够提供随法兰位置变化的新型变压边力装置。利用非线性电位器模拟理想变压边力曲线,更符合拉深过程中的压边力要求。利用电液伺服阀良好的快速响应性,可以调整拉深气垫作用在板料上的压边力大小。采用随动装置使电位器输出电压随法兰行程的变化而变化。实践表明,该装置可提高板料的可成形性、材料利用率,减少不良缺陷的发生。     

多点压边圈压力分布的理论模型与数值分析

根据理论计算得到了法向压力分布的简化模型，并结合有限元数值模拟对多点压边圈上的压力传递问题进行了分析。结果表明：在整个压边圈上施加均匀分布力时，其下表面所得到的压边力与施加载荷基本相等；而在压边圈上施加不均匀压力时，则得到变化显著的压边力分布曲线。该结果为板材零件的粘性介质压力成形实验研究奠定了基础。     

用圆弧逼近平面参数曲线的参数递增算法

导出了曲率半径与逼近误差之间的关系和等误差条件下的参数递增公式,建立了通过逼近圆孤圆心的直线方程和圆心坐标计算公式.按这种方法用圆孤逼近平面参数曲线,不需要求解非线性方程组,避免了数值计算可能不收敛的麻烦,简化了非圆曲线的节点计算过程.     

等误差面积法三点圆圆弧段逼近非圆曲线

详细介绍等误差面积法圆弧段逼近非圆曲线节点的计算方法 ,并通过编程误差的分析 ,建立逼近误差面积相等的三点圆圆弧段逼近非圆曲线节点坐标计算的算法     

圆筒件拉深过程中压边力的研究

利用恒定压边力经验公式计算得到的压边力值进行模拟时,圆筒件质量存在明显的缺陷。采用变压边力优化曲线作为圆筒件拉深成形的压边力加载模式,研究了临界防皱变压边力曲线的确定方法,应用Dynaform软件对恒定压边力、优化压边力下圆筒件的拉深成形进行了数值模拟,得出了成形极限图(FLD)和材料厚度变化图。将模拟结果进行对比分析,发现在后者作用下的圆筒件平面外缘厚度变化较小,筒壁等其他部分的材料厚度变化率也较小,采用优化压边力可有效防止圆筒件起皱、拉裂现象,提高圆筒件成形质量。     

数控加工程序编制中非圆曲线的节点计算

考虑非圆曲线轮廓零件数控加工程序编制过程中节点坐标的计算问题,详细介绍数控加工过程中等程序段法直线逼近非圆曲线的节点计算方法,给出了极坐标下非圆曲线节点坐标的计算及处理方法.     

基于CAE和神经网络的压边力优化

通过CAE仿真计算,对成形过程中某些时刻板料的稳定性进行数值化描述,直接以板料上某些关键点(如最易失稳处)的稳定性值作为输入参数,运用神经网络方法进行压边力的优化。采用这种方法训练样本时不需要专门的测试设备,可以得到整个冲压过程的压边力最优控制曲线,有较高的精度,试验证明该方法效果很好。     

筒形拉深件的压边力有限元分析

以带法兰的桶形件为研究对象,运用有限元数值模拟技术,研究了其拉深法兰起皱和桶壁破裂与压边力的关系,得到压边力窗口图;通过数值计算了拉深比、摩擦系数、板料厚度与压边力的关系,基于分析结论推荐了压边力的计算公式。     

分区变压边力成形系统的误差分析

介绍分区变压边力系统及该系统各个部分存在的主要误差,并根据各个部分的不同特点,给出相应的解决途径和方法.通过多种压边力加载方式下的盒型件拉伸实验,验证了解决方案的有效性,并确定了V形曲线是盒型件拉伸过程中较为合理的变压边力控制曲线.     

提高铝合金板料成形极限的新型可控压边力技术

提出了一种可随位置和行程同步优化压边力的新型控制策略，并将其用于不等深铝合金阶梯盒零件的冲压，在零件成形过程中按照优化策略在不同压边圈位置随冲压行程施加最优压边力，使其冲压深度从恒定压边力下的45mm提高到60mm。在多点变压边力压机上的实验验证了这种优化策略的有效性，从而提高了可控压边力技术的鲁棒性和实用性。     

尺蠖式直线微驱动器的设计

针对普通尺蠖式直线微驱动器运动速度低和输出力小等问题,基于柔顺机构设计了一种新型尺蠖式直线微驱动器。微驱动器由箝位机构、驱动机构和输出轴组成,其运动特点是驱动机构驱动箝位机构进行往复直线运动,箝位机构带动输出轴作直线运动。箝位机构和驱动机构均采用柔性杠杆结构,保证了微驱动器所需的箝位力与驱动力,并提高了其运动速度。采用伪刚体方法建立了驱动电压与箝位力、驱动机构输入位移与输出位移之间的关系,根据功能原理建立了输入力与驱动力之间的关系并制作了样机,搭建了实验测试系统进行性能测试,测试结果表明,驱动器最大箝位力为216.43N,最大驱动力为13.5N,在驱动电压120V,频率95Hz时,达到最大速度48.91mm/s。     

轮式装载机液力变矩器与发动机匹配分析计算

根据变矩器泵轮输入与涡轮输出之间的关系及泵轮的吸收扭矩的计算原理,运用差值的方法绘制出发动机的外特性曲线及变矩器泵轮吸收扭矩曲线族,求解出曲线之间的交点,最后计算出液力变矩器涡轮输出扭矩及转速,为后续整机行驶动力特性计算提供了关键数据基础。