模具二维装配图件号自动标注算法研究与系统开发

模具二维装配图件号与明细表配合使用,是模具零件装配的重要依据。当前三维设计软件的件号自动标注无法实现规则排布及统计,且引线交叉混乱,需人工进行调整,耗时费力。因此,提出一种基于等分圆的件号自动标注算法,使得件号在装配视图周围按照规则排布,并将相同规格的同类零件合并到同一个标注中。将该算法无缝集成到NX软件平台,通过二维图的几何特征关联识别三维模型的装配零件,读取零件的件号属性,并自动在算法优化的位置标注件号。最后,通过一套模具的二维装配图件号自动标注,验证该算法和系统的有效性及实用性。结果表明,该算法和系统可实现件号的自动标注,并可以提供多种排布方式和标注样式,标注准确且效率较高。     

先进高强钢DP1000地板中央通道的成形回弹及补偿研究

高强度钢板因具有较高的强度而易产生严重的回弹缺陷,已成为其应用的最主要瓶颈.为此,本文以某车型地板中央通道零件为载体,针对其几何型面复杂、材料变形程度大的特点,研究先进高强度钢板DP1000的冲压成形回弹及补偿特性.通过对该零件的冲压成形工艺方案进行优化设计和全工序回弹数值模拟,并结合零件的几何特征和变形模式,对各成形工序的回弹进行精确预测.基于预测结果对模具型面采用折入处理的方式进行全工序几何补偿,实现回弹补偿的自工序完结.最后以补偿后的型面进行冲压实验,并对零件的型面尺寸进行检测分析.结果表明,全工序回弹数值模拟和型面几何补偿是解决复杂零件多工序冲压成形回弹问题的最有效方法.通过两次回弹补偿后,该零件的回弹得到完全控制,尺寸精度达到要求且成形质量良好.     

基于子结构重用的汽车覆盖件冲压模具非标斜楔设计方法

非标斜楔是汽车覆盖件冲压模具设计和制造中最复杂的部分,传统的设计方法非常复杂繁琐,导致设计周期长,而且质量无法保证。因此,提出一种基于子结构历史设计案例重用的非标斜楔快速设计方法。将非标斜楔及其周围相关的零件从模具中截取出来,并为其添加属性信息,形成被重用的非标斜楔子结构。新斜楔设计时,通过零件的功能特征信息和工艺参数与数据库中的模型属性进行匹配,搜索相符的子结构,并将其重用到新的模具设计中。在重用的过程中,子结构被成组装配到新的设计模型中,且可以进行位置的精确调整。实例表明,该设计方法可以实现非标斜楔的快速设计,有效提高了设计效率和设计质量。     

板料冲压成形摩擦研究现状及发展趋势

通过介绍机械摩擦理论的发展历程、研究成果及其不足之处,分析了冲压摩擦的形成机理,并从摩擦副特性、冲压工艺参数、界面接触状态3个方面总结了其影响因素以及摩擦模型的研究现状。研究发现,冲压成形中摩擦形成过程十分复杂,涉及的非线性影响因素很多,而现有的摩擦机理由于忽略了一些重要因素,如温度、弹塑性形变、模具磨损等,不能充分反映其形成过程。而且,在构建摩擦模型时,各因素之间的关联性也未被充分考虑,由此建立的摩擦模型精度不高。因此,全面综合地考虑宏微观因素对冲压摩擦的演化过程及其形成机理的影响,建立一种多因素耦合的动态摩擦模型,这也是未来研究板料冲压成形中摩擦形成机理的一个重要方向。     

汽车覆盖件旋转斜楔冲压工艺优化设计

旋转斜楔冲压工艺是最重要的设计环节,决定了其结构形式。因此,提出一种基于几何特征的旋转斜楔冲压工艺优化设计方法。首先,对覆盖件中具有冲压负角的几何特征进行截面分析,确定旋转斜楔的平面角度。其次,在截面线的基础上通过辅助线的方式确定旋转轴心的分布区域。再次,根据旋转斜楔的结构强度设计标准,在旋转轴心的分布区域优化旋转轴的位置及其旋转半径,并确定其外形基本设计尺寸。最后,根据运动仿真过程设计旋转斜楔的工作角度和行程。实例表明,该优化设计方法降低了旋转斜楔冲压工艺设计的难度,提高了设计质量和效率。     

汽车冲压模具镶块螺钉与销钉快速设计算法研究与开发

镶块是冲压模具的基本结构,与其他部件之间通过销钉定位、螺钉紧固的方式进行装配。螺钉与销钉设计简单,但对设计质量和效率要求比较高。因此,提出了一种基于模具镶块结构的螺钉与销钉自适应快速设计算法。根据镶块的结构形状和大小,按照螺钉和销钉的孔距和边距要求,自动进行孔位布置,生成系列位置圆,且可以对圆的排布进行编辑和调整,并调用相应的螺钉和销钉标准件进行装配。该算法可实现在非平面复杂镶块上设计螺钉和销钉孔,而且还能依据镶块紧固厚度自适应选择相应螺钉和销钉规格。为了实现自动化设计,将该算法无缝集成到NX软件平台,开发了一套螺钉与销钉的自适应设计与装配系统。实例表明,自适应设计与装配可以显著提高模具镶块中螺钉与销钉的设计质量和效率。     

汽车冲压模具成本统计方法与系统开发

通过对模具成本组成进行系统分析,并对其设计和制造各个阶段的成本核算模型进行研究,提出一个基于模具设计成本、材料成本、加工制造成本、装配成本以及调试成本的综合统计模型。在NX软件上进行成本统计系统的二次开发,通过规则自动识别模具特征,获取成本统计的输入参数,与数据库中的单价进行匹配,自动计算出相应的成本,并以Excel的形式输出详细成本数据。最后,以一套模具的成本统计实例来验证该统计模型的准确性及系统的可靠性。结果表明,该成本统计系统可以获得比较精确的成本,有较高统计效率,可以为汽车模具企业的科学决策提供数据支撑。     

先进高强度镀锌钢板冲压成形摩擦及表面损伤研究进展

先进高强度镀锌钢板具有高综合力学性能,在外形复杂、强度高的汽车冲压件上有广阔应用前景。但由于受高强度和镀锌层的影响,成形力大导致板料和模具表面间摩擦变化复杂,易产生损伤,其摩擦和损伤机理尚未得到充分揭示。因此,对冲压成形过程中的动态摩擦机理及摩擦过程中超薄镀锌层与模具表面接触所产生的损伤研究进行全面的回顾,旨在揭示冲压成形工艺参数对摩擦的影响及表面损伤的变化规律。应从塑性理论微尺度研究镀锌层在复杂加载路径下的变形行为,构建多因素耦合的动态摩擦模型,完善板料与模具表面的分形接触模型。结合动态摩擦模型计算接触摩擦功,以此建立表面损伤模型,实现表面损伤的动态预测,提高冲压成形精度和产品表面质量,是未来精确板料冲压成形的重要发展趋势。     

先进高强度热镀锌钢板DP600镀层本构模型研究

镀锌层是镀锌钢板冲压成形中一种易被忽略的微观对象,但对板料的成形性能有一定影响。因此,本文基于纳米压痕实验和杯突实验对先进高强度热镀锌钢板DP600镀锌层的力学性能进行了研究。依据纳米压痕实验获得镀锌层的载荷-位移曲线和弹性模量;结合ABAQUS有限元数值模拟纳米压痕过程,以及应用Π定理对纳米压痕进行量纲分析,推导出镀锌层的本构模型;将该镀锌层本构模型应用到杯突实验数值模拟中,并与拉深实验结果进行对比。结果表明,考虑镀层的数值模拟结果相比未考虑镀层的数值模拟结果与杯突实验结果更为接近。