车身覆盖件冲压成形面畸变缺陷形成机理研究

面畸变是汽车外板冲压成形中一种常见的零件表面缺陷,对整车的外观质量有很大的影响。以车门外板为原型设计车门把手特征件,分别用探针式表面轮廓扫描仪与油石打磨的方法对零件面畸变缺陷进行检测与扫描,从而确定零件面畸变的分布情况。采用有限元仿真的方法对典型面畸变零件的局部变形特点和残余应力分布进行分析,进而对不同面畸变缺陷形成的力学机理分别进行分析。研究结果表明,局部拉弯变形不充分、弯曲与反弯曲效应、平面拉压作用下的局部屈曲共同构成了面畸变缺陷的形成机理。研究结果揭示了面畸变缺陷形成机理的多样性,为解决汽车外板的面畸变问题提供理论依据。     

双曲度扁壳拉深件面畸变的实验研究

以矩形双曲度扁壳为模型，研究了其拉深件面畸变分布、评价方法及形成机制，得到了压边力、型面曲率半径(凸模弦高)、板料厚度、材料性能、拉深筋对面畸变的影响规律，为面畸变的工程控制提供了基本依据。     

基于响应面方法的微型车车门模态分析与优化

应用灵敏度分析方法和响应面法,优化车门结构模态。建立车门的有限元数值仿真模型,并通过约束模态测试对仿真模型进行标定。对车门第三阶模态频率关于车门板件厚度的灵敏度进行了研究,筛选出高敏板件并以这些板件的厚度为设计变量,运用面心复合设计方法获取样本点,构建了车门第三阶模态频率的二阶显式响应面函数。基于此响应面函数进一步建立了优化模型,结果显示改进车门厚度后,车门和白车身模态分离,同时实现省材5.83%。     

汽车覆盖件模具凸型面拉延方法

针对汽车覆盖件这种具有复杂曲面特征的零件,在传统的全型面拉延成形方法基础上提出一种新的凸型面拉延成形方法。该方法根据拉延成形过程中凸、凹模工作型面上只有凸型面接触板料的特点,通过成形仿真获得全型面拉延的成形极限图(Forming limit diagram, FLD)和凸、凹模与板料的接触区域分布。然后将板料相对凸、凹模工作型面上的起皱区域及双面接触区域所对应的单元剔除,将单面接触区域中面积较小且形态狭长的单面接触区域合并转化为双面接触区域,同时将未转化的单面接触区域外周节点拟合成曲线后导入到CAD中对凸、凹模工作型面进行分割获得所需的凸型面。算例表明该方法在保证拉延成形质量的前提下可以有效地减小凸、凹模工作型面的面积,降低拉延模具的生产成本。     

基于快速回弹补偿的橡皮囊液压成形模面设计方法

橡皮囊液压成形工艺(简称"橡皮成形")是航空钣金成形的主要方法之一,而回弹是影响其产品制造精度的主要缺陷.回弹补偿技术可有效地消除钣金件回弹误差,但其依赖的数值模拟耗时极长,目前不易于大范围推广.提出一种考虑回弹误差修正的模面设计方法,即在完成模具设计后,直接进行模面的调整,无须单独对零件进行数值模拟.针对橡皮成形零件的特点,提出基于特征的模面快速设计方法.研究曲弯边特征的回弹规律,并建立针对曲弯边的回弹分布函数,以实现回弹角快速预测.基于位移调整法,将回弹角转化为模面网格的调整量,可完成模面的补偿.将该方法应用于某飞机零件的模面设计中,通过数值模拟对补偿后的模具成形效果进行验证,结果表明该方法能明显地减少回弹误差.     

柱面扁壳面畸变形成机理及控制

以矩形柱面扁壳为模型,从小变形、简单加载的前提条件出发,推导了矩形柱面扁壳切边后曲面方向回弹的理论解。试验研究了柱面扁壳面畸变现象,得到了面畸变分布。提出了面畸变理论评价指标,对比试验结果分析了面畸变形成机制,得到了屈服点、凸模曲率半径、板料厚度、弹性模量及张拉力对面畸变的影响规律,并提出了减小面畸变的工程控制方法。     

基于Autoform的轿车引擎盖板冲压成形仿真的研究

介绍了轿车引擎盖零件冲压成形仿真的研究背景,详细论述了板料冲压成形数值模拟的理论和主要步骤.以典型轿车引擎覆盖件为研究对象,以三维成形分析软件Autoform为平台,研究了板科与凸模、凹模的摩擦、压边力、拉深筋等因素对成形性能的影响.通过Autoform的成形仿真预测板料成形过程中减薄、拉裂、起皱等缺陷,分析产生缺陷的原因,进而优化板料成形工艺参数.     

板料回弹控制的工艺模面优化设计

以车顶盖为研究对象,设计了若干实验方案,建立了针对板料回弹控制的工艺模面响应面模型;以回弹量为目标函数,以板料的最大增厚率和最大减薄率为约束条件,建立了优化的数学模型,通过序列二次规划方法对响应面模型进行了求解,得到优化后的模具工艺面参数.结果表明,工艺面优化后的模具成形产品在保证产品不产生重大成形缺陷的同时,塑性变形充分,而回弹量减少.     

铝合金整体壁板时效成形模具型面构造

时效成形是飞机整体壁板的主要成形工艺之一,由于成形过程中回弹量大的特点,需要对模具进行补偿以消除回弹对零件成形精度的影响。为了有效消除回弹影响,提出一种有限元模拟与物理试验相结合的思路,基于有限元模具型面回弹补偿—试验迭代的频域模具型面修正方法。以2124铝合金材料为例,以零件理论外形作为初始模具型面对整体壁板进行仿真回弹补偿迭代,经过6次补偿,零件成形误差减小到0.47 mm,把有限元迭代所得模具型面进行工艺试验,验证结果表明,仿真迭代所得模具型面成形零件的误差为0.63 mm;达不到0.5 mm的外形误差要求。进一步采用模具"频域"修正算法对时效成形模具型面进行修正,经过2次修正,成形零件误差降低至0.484 mm,满足使用要求,结果表明该方法可行。     

基于有限元逆算法的拉深筋工艺设计和优化

汽车覆盖件拉深成形中，一般通过设置适当的拉深筋控制成形过程中的板料塑性流动规律来提高覆盖件成形质量。针对覆盖件工艺设计需求，提出一种基于有限元逆算法的拉深筋工艺优化算法。该算法以灵敏度优化方法为基础，考虑了板料的成形度、破裂和起皱等成形缺陷。在板料成形模拟FASTAMP系统中，开发了拉深筋优化模块，并以实际覆盖件为例，验证了该算法能快速准确地模拟等效拉深筋力的布置情况以及优化板料的成形性。     

热水面面盖拉伸模曲面加工

介绍热水器面盖拉伸模的曲面构造及合理的工艺方案。     

光学表面X射线异常散射现象

研究了用掠入射散射法测量光学表面散射分布实验中存在的异常散射现象。首先,介绍了实验装置,并用原子力显微镜(AFM)测量了样品的表面粗糙度, 给出了工作波长为0.154 nm时不同样品在不同掠入射角下的表面散射分布。然后,分析了异常散射角与临界角的关系。最后,对影响散射强度的因素进行了分析。实验结果表明：当掠入射角大于临界角时能观测到光学表面的异常散射现象。在波长一定的情况下,异常散射角与样品材料有关,与掠入射角和表面粗糙度无关;异常散射角略小于临界角,误差变化为-8.6%~-0.9%。另外,镜像反射强度随着入射角和表面粗糙度的增大而迅速减弱,但异常散射强度与镜像反射强度的比值（峰值比）反而随着掠入射角或表面粗糙度的增大而增大,其比值在0.012~2.667变化。结果证明样品的材料和表面形貌是影响异常散射分布的两个重要因素。     

表面相互作用下表面形貌表征研究

研究了相互作用表面微观形貌三维功能参数表征问题,分析了相应的表征参数.这些表征表面功能特性的参数包括:实体接触面积比、开放空体面积比、封闭空体面积比.针对实际测量的表面,结合MATLAB数字图像处理详细给出了各参数的计算方法,并对不同结构的表面形貌进行了表征.结果表明:3种表面表征参数不仅能很好地鉴别粗糙度相近、结构不同的表面形貌,而且能够表征表面的功能特征.实体接触面积比可用于表示表面的支承性能,实体接触面积比大表明支承性能好;开放与封闭空体面积比同时给出表面承载能力和润滑性能信息.     

采用轮廓识别法实现零件曲面重构

线性曲面反求算法的目的是根据原始数据点云反求得到能够正确反映原零件拓扑结构的线性曲面模型。该反求算法的核心思想是构造一个空间函数 ,该函数近似表示三维空间上任一点到所求曲面的距离 ,然后通过轮廓识别算法 ,可以由这个函数提取反求曲面的一个线性近似。本文所阐述的线性曲面反求算法结合网格优化算法可由原始数据点云 ,反求得到一个精确而简洁的具有任意拓扑类型的零件线性曲面。     

自由曲面孔域数据的拟实填补与曲面重建

为解决具有孔域的自由曲面在逆向设计中存在的数据空洞，提出了孔域测量数据的填实方法，通过孔域边界数据的光顺，截面测量曲线的端点 闭合处理，孔域的截面数据延拓，母面设计和曲面裁剪等技术，解决了自由曲面孔域数据填补和曲面的重建问题，实例应用表明，该方法可应用于逆向工程中对具有孔域的自由曲面的测量和造型，并能保证曲面重建的品质。     

BLOHM平面及平面成形磨床

成立于 192 4年的德国BLOHM (保宁 )公司以生产精密平面及平面成形磨床而闻名。其产品精度高、可靠性及稳定性好、性能优良 ,在世界各地广大用户中享有很好的声誉。产品范围从传统的手动操作的平面磨床、高效率的成形磨床、强力磨削机床直至计算机控制的多轴磨削中心系统。特别在航空航天工业、叶片制造业、汽车工业及通用机械制造业中 ,BLOHM公司的产品显示出独到的生产特点。BLOHM公司 1948年就推出使用滚动导轨的平面磨床 ,1962年又开发深切缓进给磨削技术 ,1983年推出 12轴的数控磨削中心等等 ,无不显示BLOHM公司技术的领先及其…     

表面织构(surface texture)

surface texture,在产品几何量技术规范（GPS）表面结构系列标准中有这词.ISO 4287：1997《产品几何量技术规范（GPS）表面结构：轮廓法 表面结构的术语、定义及参数》中没有给出surface texture的定义.     

曲面圆弧包络磨削表面粗糙度特性研究

对曲面磨削表面粗糙度成型原理进行了分析,得出曲面磨削时其表面粗糙度由磨粒划痕和砂轮两步距间的残留高度构成。探讨了其分布均匀性的原理,揭示了各参数对其均匀性的影响。通过砂轮进给速度的变速控制,可以降低约60%的表面粗糙度波动率。根据理论分析可知,在加工凹曲面时,其理论残留高度值约为凸曲面的两倍。实际加工时,采用较小的砂轮进给步距或砂轮圆弧半径可达到凸曲面的表面粗糙度效果。