使用复合锻造技术实现精密塑性成形

近年来,随着工业的发展,特别是汽车工业的发展,出现了一些新形状和高精度要求的零件成形加工的课题。为了解决这些问题,一些新型的加工技术被开发并加以利用,本文介绍的复合锻造技术就是其中之一。     

数值模拟技术在精密塑性成形工艺分析中的应用

现代制造业突出的一个特征是客户对所选择产品的设计与制造更多地融入了个性化的信息,这势必带来产品开发设计周期长、成本高和质量不稳定等问题。因此,企业迫切需要采用科学有效的手段,提高对市场需求的响应速度。近年来,随着多学科的相继发展,为企业降低成本、提升质量和服务拓展了空间。其中,计算机技术必然成为重要的工具之一。本期专题将总结计算机在锻压领域的应用,包括走向实用的数值模拟技术在锻压过程中对缺陷的预防、对模具结构设计和工艺参数的优化;计算机辅助设计与制造在典型产品中的应用等。     

精密锻造成形技术的应用及其发展

随着经济和科学技术的发展，常规的锻造技术已经不能满足发展的需求了。精密锻造成形技术在航空航天、船舶、通用机械、汽车、兵器等领域的应用越来越广泛，越来越受到人们的关注。本文将就精密锻造成形技术的种类进行介绍，并对其发展趋势进行阐述。     

数字化精密成形系统的研究与开发

分析了精密成形工艺设计存在的问题,将数字化设计方法引入精密成形设计过程,构建了数字化精密成形系统结构与功能,并对其中的关键技术成形资源共享与集成管理、权限与安全管理、成形知识库的设计、基于知识的成形工艺设计、快速模具设计技术的实现方法进行了研究.     

汽车起动齿轮轴的精密塑性成形

起动齿轮轴是汽车起动机中的关键零件,头部为渐开线小模数变位内齿轮外廓则为高经比＞6的台阶轴,内齿与外台阶轴的同轴度要求较高且因下部轴长而细,所以得塑性成形难度很大.为满足日益发展的汽车生产厂家及零配件市场的批量要求,提高汽车整车的综合性能,通过反复的工艺试验、分析、研究,制定出了一种将汽车起动齿轮轴的内齿与外台阶轴近净成形的高效精密成形技术及工艺方法,同时设计、制做了一套结构简单、新颖、寿命高的成形模具及摸架,提出了加工该高精度模具所采取的行之有效的措施.已批量生产的起动齿轮轴经工艺考核,装机试验、跑合证明:材料利用率高,生产效率高,精度高,使用寿命长,社会效益和经济效益显著.因此,该工艺技术对批量生产该类齿轮轴,具有广泛的指导意义和推广价值.     

智能控制在超精密定位中的应用研究

针对超精密定位系统对定位精度的要求,研究智能PID控制技术,以提高系统的定位精度.研究对象是采用宏/微双伺服驱动系统中由压电陶瓷器件+柔性铰链构成的两维超精密定位系统.由于压电陶瓷器件+柔性铰链构成的微动系统具有迟滞、蠕变等强非线性,同时受到宏动系统高加速运行的扰动,常规PID控制难以获得良好控制效果.对此,提出神经网络自适应模糊推理PID位置控制系统,并进行了控制系统结构研究,实验结果表明:智能控制能有效改善系统的控制性能,提高了重复定位精度.     

基于RBF神经网络精密定位预测控制研究

为了实现高速高精度定位，在RBF神经网络单步预测模型的基础上，建立多步预测控制系统，为当前高速定位控制提供操作指导。在定位过程中通过预测位置与实际位置比较，灵活调整定位速度。实验表明神经网络预测控制是实现高速高精度定位的有效手段。     

17Cr2Ni2MoVNb钢直齿轮精密锻造成形技术研究

研究了不同锻造比及正火温度对17Cr2Ni2MoVNb钢材料的力学性能、晶粒度及带状组织的影响,获得锻造比越大(变形量大),正火温度越高,带状组织及晶粒度越优;同时随着锻造比增加,屈强比有一定的下降趋势,这对于直齿轮精锻成形原材料尺寸的选择具有重要意义。通过分析不同锻造工艺对直齿轮精密成形的优缺点,开展直齿轮锻件及模具设计,以及直齿轮闭式锻造工艺仿真分析,完成了闭式锻造成形模具加工,并实现了直齿轮锻件的制造。结果显示,采用闭式锻造工艺可实现企业所用模数直齿轮的小批量生产制造,零件的锻造流线完整,符合锻造成形过程状态。     

金属塑性成形技术研究

金属塑性成形过程的选择和实施与材料,成形件的几何形状、过程的实施条件(压力、温度和速度等)密切相关。根据金属塑性变形的特点,在机械制造中常用锻造的方法来生产各类高强度、南韧度的毛坯或半成品,常用的锻造方法有自由锻、模锻和胎模锻造。本文介绍金属塑性成形中的自由锻造部分。     

基于Cimatron的中齿体精铸模一体化设计研究

利用Cimatron软件作为开发和分析平台,分析了中齿体精铸件零件结构特点,进而对精铸模中快速分模、模具设计、电极加工、模具数控铣削加工及标准件库等进行一体化设计。     

基于模糊基因神经网络的传动设计评价模型的研究

利用模糊数学理论建立了评价语言值标尺,使专家知识的形式化数值表达成为可能。利用神经网络的非线性特性构成了多层次因素事物的评价模型,并建立了包括遗传算法和人工神经网络的混合学习系统,解决了网络设计问题。本评价模型建立的传动设计方案评价系统,使专家评价知识获取手段简化且易于表达,提高了评价结果的正确性。     

汽车发电机磁极精锻成形三维有限元模拟和工艺优化

简述了汽车发电机磁极几种典型成形工艺。基于Abaqus通用有限元软件,应用三维刚粘塑性有限元显式算法对磁极精锻成形过程进行了模拟分析,得出了变形中材料的流动状态和等效塑性应变分布规律。根据有限元模拟分析结果对磁极精锻成形工艺参数、模具结构进行了优化设计,并进行了磁极精锻成形工艺试验。试验验证了有限元模拟分析结果,并精锻成形出合格的汽车发电机磁极产品。     

基于知识的公差设计

提出了基于知识的公差自动化设计思想,研究了基于神经网络模型与模糊证券获取专家知识,实现公差设计优化的方法,并通过实例证明了该方法的有效性。     

基于人工神经网络的参数化CAD方法

介绍了参数化设计和人工神经网络的概念。研究了基于人工神经网络参数化CAD系统的理论原理,并验证了该方法的可行性。阐述了基于人工神经网络的参数化设计子系统的构造过程,该子系统构成了参数化CAD系统的核心部分。     

基于人工智能技术的火灾探测信息融合系统

针对传统火灾探测方法存在的智能程度低、误报率高等问题,提出将人工智能数据融合技术应用于火灾探测中,并针对火情信号固有的特点,采用3层数据融合结构,对由专家系统提取的火灾经验概率和由神经网络系统提取的火灾数据概率特征,用模糊系统进行进一步的融合,最终得到火灾概率。最后选取中国标准明火、标准阴燃火和典型干扰下的火情信号进行计算机仿真实验,取得了满意的结果。     

分级组合式神经网络诊断系统研究

简要介绍了一个新的机械故障诊断模型——模糊神经网络诊断模型。将之应用于大型旋转机械故障诊断中,基于分级策略,创立了分级组合式神经网络诊断系统,并对其主要功能做了较详尽的论述。通过理论和应用分析,指出了这个新系统的优越性。     

基于混合响应面的多目标稳健设计

在大部分的实际工程优化问题中,产品质量特性与不确定性因素的关系是未知的或复杂的。为此提出了一种基于混合响应面技术的多目标稳健优化设计。该方法首先利用多项式响应面以及神经网络构造产品质量特性的显性表达式。在考虑目标函数以及约束稳健性的前提下,结合多目标技术中模糊偏好的方法设计权重,从而得到稳健设计的精确解。该方法解决了基于近似技术的稳健设计中计算精度与计算效率之间的矛盾。通过对双杆衍架结构进行算例分析,证明了该方法的可行性。     

冲压件成形计算机模拟工艺参数优化方法研究

分析了常规有限元金属板料成形模拟的不足，提出了参数化有限元分析的概念，在对人工神经网络、遗传算法进行深入分析研究的基础上，采用参数化有限元分析方法进行分析，得到了训练样本。提出了采用人工神经网络技术建立冲压件成形多参数映射关系模型，采用遗传算法进行多参数组合优化，实现冲压件成形计算机模拟工艺参数优化的方法。实际应用结果表明，优化结果与试验结果基本吻合，该优化方案实用可行。     

基于模糊决策与神经网络的安全气囊触发控制算法

为解决汽车安全气囊适时、正确触发问题，将模糊逻辑与人工神经网络技术引入汽车安全气囊触发控制算法研究。整个判别系统以加速度序列为输入数据，5层人工神经网络为运算模型，经过特征提取、模糊量运算、结论性判定等步骤，最终以加速度与速度变化量为判别依据，提出了便于实施、运行可靠的控制算法并完成了相应的软件设计。整个算法具有运算量小、误判率低、所需训练样本数量少等特点。仿真结果证明了算法的有效性。