基于虚拟样机技术的冲压机器人运动学分析与仿真

根据冲压过程的特点,设计开发一种结构简单的冲压机器人.通过D-H法分析对其连杆参数利用三维实体软件与虚拟样机技术联合进行运动学仿真.为使其在运动过程能够平稳,规划其运动轨迹,使用了Step5阶跃函数编程.通过仿真得出其各个关节变量的位移,速度和加速度运动曲线,为冲压机器人的设计、优化与运动控制提供了参考数据.     

宽板V型自由弯曲智能化控制过程的解析定量描述

板料在弯曲卸载过程中,由于弹性变形回复,从而产生回弹。回弹的结果使弯曲件的精度降低。影响回弹的因素很多,也很复杂。根据弹塑性弯曲理论,在平面变形假设的前提下,考虑了材料的硬化、各向异性及弹性变形,对宽板V型自由弯曲应力应变进行了分析,得到了弹塑性交界处曲率半径,推导出了弯曲力及目标弯曲角随弯曲行程变化的关系式。理论计算与实验及数值模拟结果进行了比较,为宽板V型自由弯曲智能化控制中参数识别及预测模型输入层和输出层变量的确定提供了理论依据。     

基于LM算法的宽板V型自由弯曲参数的实时识别

在弯曲成形智能化控制过程的4个要素中，材料性能参数的实时识别占有极其重要的地位。为提高实时识别的精度和效率，根据宽板V型自由弯曲成形的特点，建立了宽板V型自由弯曲成形智能化控制过程材料性能参数实时识别的LM神经网络模型。训练结果表明，与改进的BP网络模型比较，LM网络模型的收敛精度和收敛速度均有明显的提高，为实现弯曲成形过程的智能化控制奠定了基础。     

U形件弯曲影响回弹因素模拟分析

板材在弯曲过程中存在的最突出的问题是弯曲回弹难以精确控制.弯曲卸载后产生的回弹,使弯曲件的形状和尺寸与模具工作部分的形状和尺寸不符.弯曲件的最后形状与整个变形过程有关,模具几何参数、材料性能参数等都会对回弹产生很大影响.在板材弯曲成形智能化控制系统中,准确确定实时识别和预测模型的输入、输出参数是弯曲智能化控制的成功与否以及回弹控制精度高低的关键.本文采用Ls-dyna软件,对U形件弯曲影响回弹的因素进行了分析,得出了影响回弹规律的主要因素.为U形件弯曲智能化控制神经网络参数识别及预测模型输入、输出参数的选择提供依据.     

金属板材拉深智能化控制系统

运用能量法,建立了板材拉深过程完整的力学模型。针对板材拉深成形中起皱和破裂的具体情况,定量分析了板材起皱和破裂的失稳判据。确定板材成形的压边力三极限,并推导出板材成形的优化压边力控制规律。运用神经网络实现了板材材料性能参数的实时识别和压边力优化曲线的实时预测。利用LabVIEW软件编译了智能控制系统程序,采用基于虚拟仪器技术和产品,建立板材智能化拉深控制系统,实现板材成形的智能化。     

帽形件弯曲及其弹复影响因素的定量解析

根据板材弯曲理论,在平面变形假设的前提下,考虑材料的硬化、各向异性及弹性变形,建立帽形件弯曲理论分析模型,对宽板帽形件弯曲进行理论分析。分析帽形件弯曲中反弯曲现象,建立凹模圆角处是否出现反弯曲的判断公式,在考虑反弯曲的情况下,得出弯曲力的计算公式,且推导出帽形件弯曲的弯距、弯曲行程和回弹角的计算公式,并对影响板材回弹和弯曲力的因素进行理论分析,得出对弯曲力和回弹影响较大的因素,压边力F、摩擦因数μ和板材厚度δ。为智能化控制选择对回弹影响较大且易于控制的物理量提供了选择对象。理论计算与试验结果进行比较,理论结果和试验结果趋势相同,可以作为研究弯曲问题及神经网络识别模型的输入层和输出层设计的理论依据,为开展帽形件弯曲智能化技术的研究奠定一定的理论基础。     

帽形件智能化弯曲参数实时识别及实时预测的研究

在板材成形智能化控制过程中,材料参数实时识别和最优工艺参数的实时预测是最重要的两个要素,实时识别时间的长短与实时预测精度的高低,直接影响到板材成形智能化控制的成败。文章利用神经网络技术实现了帽形件弯曲成形智能化控制过程中材料参数识别与最优工艺参数的预测,其材料参数及工艺参数均在数值模拟和试验提供的数据范围内,识别和预测模型的收敛精度均达到了0.1%,识别和泛化精度较高,满足帽形件弯曲智能化控制的要求。     

智能化拉深控制中的法兰起皱临界条件

建立了轴对称件拉深法兰起皱的数学模型。从能量平衡原理出发，推导了考虑几何参数、摩擦系数和材料性能参数及板材皱曲时约束条件的轴对称拉深成形过程中法兰起皱临界压边力的变化规律，给出了皱曲判据。理论分析与实验吻合较好，为拉深过程的智能化控制提供了理论依据。     

盒形件法兰皱曲失稳的临界条件

在盒形件拉深成形智能化控制过程中,为了防止法兰起皱的产生,必须认识起皱发生的机理,进而对起皱的发生进行控制.本文基于一点应力状态的C-B准则建立了应用与判断法兰起皱的判断准则,完善了起皱的预测方法,给出了获得起皱的临界行程与压边力关系曲线的方法,这为进一步实现法兰起皱的实时预测提供了依据.     

智能化拉深控制中的侧壁起皱临界条件

建立了轴对称件拉深侧壁起皱的数学模型。从能量平衡原理出发,通过对屈服准则的线性化处理,推导了考虑几何参数、摩擦系数和材料性能参数、板材皱曲时约束条件的轴对称拉深成形过程中侧壁起皱临界压边力的变化规律,给出了皱曲判据。理论分析与实验吻合较好,为拉深过程的智能化控制提供了理论依据。