汽车覆盖件冲压回弹仿真的研究

为了解决汽车覆盖件冲压成形过程中的回弹问题,以板料冲压成形有限元理论和仿真方法为基础,对某汽车U形梁采用板料成形仿真软件Dynaform,在计算机上模拟冲压成形及回弹的过程,预测出实际的模具制造过程中可能出现的回弹量,通过将仿真结果与实验对比,说明了仿真设计方法的实用性,从而总结出控制回弹的措施.     

激光选区熔化技术及其在个性化医学中的应用

激光选区熔化是一种精密金属增材制造技术,可以成形任意复杂的功能零件。个性化医学用品需要具有个性化的几何外形和良好的生物性能,为了探究激光选区熔化在个性化医学用品中的应用,采用DiMetal系列激光选区熔化设备成形医用金属材料如316L不锈钢、CoCrMo合金、Ti6Al4V,并对医用金属材料成形致密度、成形力学性能和几何结构成形性进行了研究。通过个性化设计和DiMetal系列激光选区熔化设备,设计与制造了个性化牙冠、舌侧正畸托槽、手术模板、全膝置换股骨远端假体、股骨近端假体、颅骨修复体等医学用品。研究证明DiMetal系列激光选区熔化装备、工艺可用于个性化医学用品的快速制造,这为个性化医学用品的快速响应设计与制造提供了一种新的手段。     

基于Dynaform的某型钢圈轮辐成型过程仿真

以某型钢圈轮辐为研究对象,针对其实际成形过程中的起皱、拉裂缺陷,采用有限元仿真软件Dynaform对其成型过程进行了分析。结果表明,仿真分析不仅能为模具结构改进及成形工艺参数优化提供依据,而且可以大大缩短模具制造周期、降低生产成本,提高生产效率。     

我国机械制造业技术需求分析

现代设计技术需求：先进制造方法，仿真与虚拟设计技术，绿色设计技术，先进快速制造技术，成形过程工艺模拟技术。     

我国机械制造业技术需求分析

现代设计技术需求：先进制造方法，仿真与虚拟设计技术，绿色设计技术；先进快速制造技术，成形过程工艺模拟技术。     

板料冲压成形过程的计算机仿真

１板料冲压成形过程计算机仿真的提出当今,金属冲压零件用在几乎每个批生产产品里,单在轿车就占到总重的３／４。板料冲压成形则是最重要的制造过程之一。板料冲压成形过程的计算机仿真（或模拟）可以从制造角度解决产品设计、冲压工艺设计与成形模具设计的优化问题。这...     

基于固有应变法的卫星支架结构SLM变形趋势仿真

选区激光熔化技术为航天器的设计和制造提供了更大的自由度,在成形复杂结构方面具有明显优势。然而,SLM过程中需要添加支撑以保证零件成形,由于金属材料在热力学性能方面与非金属材料有较大差别,成形过程更易变形,因此SLM工艺对材料的热导率、抗变形能力更加敏感。由于缺乏增材制造工艺的标准与规范,现阶段粉末床增材制造仍然沿用传统的“试错”模式,SLM成形带有支撑结构的复杂零件时仍有变形和开裂问题,造成了材料和机器时间的浪费。针对一种拓扑优化结构,在宏观层面上模拟4种不同支撑方案的SLM工艺过程,预测4种方案的应力和变形情况,探索最佳成形方案,最后对比实际打印结果和仿真结果,从而分析仿真模型的精确性和误差来源,为SLM工艺方案的制定提供参考。     

基于仿真误差补偿模型的回弹补偿新方法

模具补偿是消除汽车外覆盖件回弹的一种有效方法，采用CAE迭代计算可获得模具的补偿型面，但由于回弹仿真计算存在较大的误差，因此实际成形件与设计模型有着一定的差异。针对回弹仿真不准确的问题提出了仿真误差补偿模型，并介绍了其建立过程，在仿真误差补偿模型的基础上通过CAE迭代计算获得模具的补偿型面，由于补偿过程考虑了回弹仿真误差，因此可以大幅度地提高成形精度。试验结果表明，由新方法所得到的实际成形件与其设计模型的差异非常小。     

机械与制造科学“十一五”发展的战略方向(制造科学)

根据中国国家自然科学基金委员会《机械与制造科学“十一五”发展战略研究报告》，阐述机械与制造科学有关制造科学“十一五”发展战略。 给出先进制造科学技术和制造系统的内涵、研究范围及其重要性。指出“十一五”期间将进行以下研究。 成形制造科学与技术，应研究特大型及关键零部件的成形制造技术, 精密、高效、清洁成形制造科学与技术, 新材料成形制造技术与科学,激光加工成形制造科学与技术，以及基于模拟仿真的数字化成形制造科学与技术。 先进加工制造技术的主要发展方向和重要研究领域是，超高速切削加工技术和超高速磨削技术，精密/超精密加工技术和微细、复合加工技术，以及相应的新一代装备制造技术，机械加工制造追求优质、高效、低耗、柔性和洁净。 数字制造和数字装备的重要科学问题是，数字建模与仿真的理论和方法，基于视觉信息的数字装备运动规划和自律控制，数字化协同产品开发的基础理论与关键技术。 机械系统和制造过程的测量及仪器研究领域是，新型传感原理及传感器，先进制造的现场、非接触、数字化测量，微/纳米级超精密测量，超大尺寸精密测量，基标准及相关测量理论。     

模具设计与制造过程的工艺仿真技术

介绍模具设计过程数值仿真系统，体积成形过程工艺仿真、板料成形过程工艺仿真、注塑成形过程工艺仿真以及模具设计过程工艺仿真，并推荐了部分应用软件。     

Formability analysis on the process of multi-point forming for titanium alloy retiary sheet

The multi-point forming (MPF) process of spherical surface parts of titanium alloy retiary sheet and titanium alloy sheet metal with different thickness and curvature radius was simulated by an explicit finite element software. Contradistinctive analysis between retiary sheet and sheet metal forming parts with different modes were done. The simulation results show that under the same forming conditions, titanium alloy retiary sheet is not easy to wrinkle and springback, whereas it is easy to form. The reason for differences in the formability of above-mentioned sheet metal is also analyzed. A non-wrinkling limited graph and a fracture critical graph for spherical surface parts of retiary metal sheet and metal sheet were obtained. Finally a forming test of titanium alloy cranial prosthesis was done in MPF press. Testing results indicate the customized 3D curved surface of prosthesis can be adequately shaped and the forming quality was guaranteed.     

人工髋关节组合界面微动腐蚀研究进展

关节组合界面的微动腐蚀行为将直接影响人工关节假体的使用寿命。综述髋关节组合界面微动腐蚀的基本原理,介绍假体组合方式、组合界面材料、设计参数、手术操作及患者和生理因素5个方面对组合面微动腐蚀影响的研究进展,提出未来研究的重点是通过建立人工髋关节多尺度模型,利用试验测试和仿真计算方法,考察关节力、关节运动及滑动面摩擦学、材料配副、不同设计的组合件及环境介质等条件对微动腐蚀行为的影响规律。     

基于多目标遗传算法的板料拉深成形工艺参数优化设计

以多种工艺参数(压边力、摩擦因数等)作为优化变量,多种成形缺陷(起皱、破裂等)作为优化目标,结合多目标遗传算法和数值模拟,建立了板料拉深成形工艺参数的优化设计模型。为了减少数值模拟的次数,利用人工神经网络建立了各种工艺参数和模拟结果之间的映射关系,大大提高了优化的效率。以汽车消声器为例,对其拉深成形工艺参数进行了优化,通过对优化结果进行数值模拟可以看出,该优化参数完全避免了各种缺陷的产生,这说明该优化算法具有较好的优化结果。     

直齿圆柱齿轮精锻成形过程数值模拟及参数分析

采用三维有限元数值模拟方法分析了直齿圆柱齿轮的精锻成形过程，选择模拟表面单元数、加载步长、模数、齿数、齿轮高度等参数进行了多次模拟分析，根据模拟结果对比分析了以上诸参数对成形工艺的影响。确定了适宜的表面单元数目和加载步长值，较好地满足了模拟的需要。从数值模拟结果分析可知，在齿轮其他参数不变的情况下，锻造载荷随模数和齿数的增加而增加，模数的变化对载荷的影响显著；在对高度不同的齿轮成形过程的模拟分析中发现，在成形的初始阶段，高度越小载荷越大，在填充终了阶段，随高度增加载荷稍有增加。     

基于响应面方法的材料参数反求

板料在冲压过程中处于复杂的各向异性三维弹塑性变形状态,若采用基于传统的单向拉伸试验得到的材料参数进行计算,必然会引入较大的计算误差。提出一种直接从冲压成形过程反求材料参数的方法。该方法将参数反求的问题转换为求试验测量值与仿真计算值之差最小二乘最小的优化问题。试验测量值为冲头的力–位移曲线,而待求的参数包括材料的特性参数和本构参数。采用移动最小二乘响应面法作为优化方法以减少调用正问题计算的次数。由于对冲压成形过程的模拟耗时较多,减少优化迭代的次数意义重大。     

ANSYS在激光熔覆成形温度场数值模拟中的应用

基于ANSYS的激光熔覆成形温度场数值模拟可以真实再现熔覆工艺全过程,为优化工艺参数和预测成形缺陷提供可靠的理论依据。本文系统总结了ANSYS在熔覆成形温度场数值模拟中的应用;深入分析了有限元模型的建立、网格划分、热源形式及动态实现、熔池对流、材料动态增长描述等关键问题的处理方法;指出了ANSYS在熔覆成形温度场数值模拟领域应用中存在的问题,并在此基础上提出了今后的发展方向。     

基于多目标遗传算法优化板料拉深成形工艺参数

利用人工神经网络构建了板料拉深成形的目标函数模型,建立了板料拉深成形工艺参数和性能评价指标之间的映射关系.以多种工艺参数(压边力、摩擦因数等)作为优化变量,多种成形缺陷(起皱、破裂等)作为优化目标,结合多目标遗传算法和数值模拟,建立了板料拉深成形工艺参数的优化设计模型,大大提高了优化的效率.以油底壳下盖为例,对其拉深成形工艺参数进行了优化,通过对优化结果进行数值模拟可以看出,该优化参数完全避免了各种缺陷的产生,这说明该优化算法具有较好的优化结果.     

塑性成形过程反向模拟技术的研究现状与发展趋势

预成形毛坯设计是精密塑性成形工艺的核心环节 ,而反向模拟技术可以实现预成形设计的高效化、数字化和智能化。从基于上限元和基于有限元两方面系统地介绍了国内外反向模拟技术研究进展情况及其技术难点的处理 ,分析了存在的问题 ,指明了发展方向。     

基于有限元分析及非线性规划的金属成形过程优化设计

综述显式有限元分析和非线性规划算法的理论基础，进而将它们在金属成形分析和设计中的应用加以回顾。     

基于Dynafarm多角弯曲成型模拟及模具设计

板料成型数值模拟技术在工艺方案预测、毛坯尺寸估算和优化模具设计等方面具有重要的作用。板料成型模拟软件 Dynaform 具有强大的板料成型分析功能及前、后处理功能,主要用于板料成型工艺中模具的设计与开发。本文以汽车多角弯曲件为研究对象,根据板料成型特点,采用 Dynaform 软件,对零件冲压过程进行了成型模拟和回弹分析,确定了最佳工艺参数,优化了模具结构,完成了模具设计,改变了传统的依靠经验或反复试验和试模的模式,缩短了开发周期,提高了设计可靠性,降低了模具成本。