面向超塑成形工艺的数字孪生系统研究

为解决超塑成形工艺中热-力-气多物理场集成控制的难题,提升轻量化多层复杂结构件的成形质量、生产效率和产品一致性,通过信息技术与材料、工艺及设备的融合,开发了一种超塑成形工艺数字孪生系统。研究了超塑成形生产单元的物理模型、基于工艺流程的数字孪生体建模、基于边缘网关的多源异构数据采集存储、工艺数据库和数据可视化等关键技术。最后,在自主研发的8000 kN超塑成形/扩散连接设备上开展了实验验证,完成了TC4钛合金半球成形全过程,实现了对超塑成形设备和工艺的可视化监测与控制。为实现超塑成形工艺的数字化、自动化、智能化提供了途径和方法。     

带旋转压合机构的汽车机盖包边模设计

通过对汽车机盖包边工艺分析,介绍了一种带旋转压合机构的汽车机盖包边工艺方案,以及汽车机盖包边模结构设计。重点描述了机盖包边模结构、旋转压合机构及工作原理,实现了压合镶块沿压合包边面法向压合的目的。保证了包边后型面陡峭区域棱线顺畅,各个制件搭接间隙均匀,表面质量与包边外板单件表面质量一致。解决了由于包边部位压合过程中产生平行包边面方向的分力作用在外观棱线及压合包边关联部位的外表面,导致制件变形,从而提高制件的压合质量。经生产实际证明,该机盖包边工艺方案及旋转压合机构设计可提升产品外观质量及生产效率。     

航空锻造单元数字孪生系统构建及应用

为了推动数字孪生技术在航空锻造领域的应用,促进航空锻造实现高质量、高效率和高一致性的智能化生产,通过分析和比较国内外相关机构和学者对数字孪生模型和智能制造架构的研究,从宏观的智能制造角度对数字孪生在制造领域的通用模型进行了总结和归纳.在此基础上,提出了基于数字孪生的智能航空锻造单元概念,并从内涵、特征以及组成部分3个角...     

汽车发动机罩压合模设计

介绍了汽车发动机罩压合模的结构设计,对模具中采用的新型预压合机构、压料板支撑结构和挡料装置进行了详细阐述。实践证明,模具结构能很好地满足产品压合后的精度要求,同时极大地提高了生产效率。     

合金钢管材液压成形试验机合模机构液压系统的设计与仿真研究

针对高强度合金钢管材液压成形试验机合模需求,设计了双作用四缸外挂及四立柱缸浮动的合模锁模结构及其液压系统。基于AMESim软件,建立了合模结构液压系统的仿真模型,并对该模型进行了仿真分析。结果表明:该系统能很好地满足四缸同步的实际需求,为液压系统的参数优化及控制系统的设计提供了参考。     

管轴压精密成形研究进展

通过管轴压成形工艺能够精密成形复杂形状零件 ,而用其他方法难以制造。该文综述了近年来本领域国内外的研究现状 ,并指出需进一步研究的问题。     

正交分析冷挤压成形性能的影响因素及背压工艺的应用

以体积成形有限元分析为基础，应用正交实验法针对泵体成形过程分析凸模和凹模的摩擦、模具的几何圆角、挤压速度对工件充满度和挤压成形过程中的最大载荷的影响，优化这些因素使得工件成形质量最优，压机载荷最小。将背压工艺应用于泵体成形过程，使得材料在成形过程中三相受压，从而获得优于未加背压时的型腔充满度和最大载荷。     

数字孪生驱动的数控车床主传动系统故障诊断研究

数控车床主传动系统是机床的核心部件,其一旦发生故障会造成加工质量甚至作业安全问题。数字孪生技术能降低故障诊断的难度,但目前研究仍存在物理实体到虚拟实体转换效率低和神经网络过拟合问题。为了解决上述问题,提出一种基于数字孪生和正则化BP神经网络的故障诊断方法。建立数控车床主传动系统数字孪生模型,通过OPC UA通信完成了物理实体和虚拟实体间孪生数据的交换,对比分析正则化改善过拟合问题的4种方法,构建了丢弃法正则化BP神经网络故障诊断模型。通过对比不同信噪比下BP神经网络、丢弃法正则化BP神经网络和卷积神经网络的损失函数和预测准确度,验证了诊断模型的可行性和算法的适用性。     

熔模铸造液压压蜡机合模部分液压系统改进

对熔模铸造用液压压蜡机的合模部分的液压系统进行了改进,将电液比例技术应用到此系统当中,应用比例变量泵以及比例溢流阀调节合模力,使其合模力能随压型不同而作出相应调整。阐述了该系统的工作原理,并对其进行了仿真分析,仿真结果验证了该合模部分的液压系统的合理性。     

防尘盖台阶压合模设计

通过对防尘盖的工艺分析 ,改进了传统的工艺方法 ,设计了落料拉伸复合模及台阶压合模 ,减少了工序 ,提高了工效 ,同时 ,保证了零件形状及精度要求     

面向数字孪生的制造系统健康状态分析

数字孪生体的建模和与物理实体间的交互都以数据映射的方式实现,为日益复杂的制造系统健康状态分析提供了新思路。针对产品质量、机床性能和任务执行状态,构建数据交互融合的数字孪生车间健康状态评估和预测框架;建立综合考虑设备性能退化和产品质量对故障率影响的机床故障期望函数,并提出了任务可靠性与产品质量相关联的Copula制造系统健康表达。以某柴油机缸盖制造系统为例,结果表明所提方法能动态高效地判断制造系统健康状态,有效识别不同因素对制造系统健康状态的影响。     

增材制造数字孪生技术发展及应用

数字经济高速发展趋势下，增材制造与数字孪生的技术融合发展，是高端制造业数字化转型的必然趋势，备受社会各界关注。综述了增材制造与数字孪生技术的由来、定义及关键技术，分析了数字孪生技术在增材制造领域的系统框架与应用现状，提出了基于增材制造数字孪生产品开发及其行业领域应用需求的系统技术架构，并详述了重点研究方向及关键技术，探讨了增材制造数字孪生技术的发展趋势及应用前景。本研究将为推动数字孪生与增材制造的融合技术研究以及应用产品开发提供创新思路。     

基于数字孪生的电解整流所运维系统

为了保证电解铝厂整流所设备安全稳定运行,提高整流所运行和维护的效率,本文提出了一种基于数字孪生技术的整流所设备运维系统。数字孪生技术旨在构建虚拟空间中建立数字化设备模型,通过双向交互数据流模拟物理设备的实时状态和动态特性。通过整流所现场采集器与通讯管理机交换数据,并将数据传输至运维管理系统,运维管理系统采用数字孪生技术构件的设备数据化模块,对整流所所有设备的状态数据、工艺参数和环境各种数据信息转变为数字信息,实现智能运维和全景可视化监控,为整流所运行维护、系统调度、现场设备巡检提供指导,充分保障整流所设备安全可靠运行,实现整流所设备全生命周期管理,提高整流所智能化、可视化和数字化水平。     

压合模技术及应用（上）

随着汽车产品的多样化、个性化的不断发展．越来越多的新车型在市场上涌现．无论哪款车型,都会有压合产品的需求。压合装备主要用于发罩、门板。背门、行李箱、带天窗顶盖、油箱口盖等汽车重要覆盖件的内．外板（含其他焊接件）的周圈压合,也出现在个别轮罩、侧围、翼子板的局部区域上,因此,压合装备生产的产品质量的好坏,直接影响着汽车的外观品质。     

基于数字孪生的工业机器人虚实联动系统开发

为实现工业机器人与数字孪生体之间数据的双向驱动,基于数字孪生系统架构,开发一种工业机器人虚实联动系统。在Unity3D中搭建虚拟场景,建立关节控制、末端点位控制、末端轨迹控制等多种方式实现虚拟机器人的仿真运动。基于TCP/IP协议的Socket网络通信模式,利用双向传输的机器人位姿状态等数据驱动虚实模型同步运动。经测试,该系统具有良好的实时性与沉浸性,能够满足工业机器人的实时监测与可视化控制要求。     

基于数字孪生技术的桩机姿态与工况监测系统

针对振动式打桩机操作人员视野受阻、桩体姿态监测困难、无法实时监控桩机运行工况等问题,提出一种基于数字孪生技术的桩机姿态与工况监测系统。建立反映当前状态的桩体姿态偏摆预警模型,通过分析预警模型实现对桩体偏摆预警并做出调整提示。同时监测系统还包括桩机工况监测模块、桩体姿态监测模块与虚拟模型驱动模块,实现对桩机运行数据的实时采集与传输,并建立三维动态界面,解决了传统沉桩视野受阻难题,提高了桩机的沉桩精度与工作效率。     

空调压缩机用变壁厚涡旋盘背压成形工艺

基于金属流动控制成形技术,利用DEFORM软件对涡旋盘背压成形过程进行数值模拟,获得了成形过程中金属流动变形和等效应变分布规律。通过对单层凹模和组合凹模结构进行强度对比分析,确定了合理的模具结构。结合正交试验优化结果进行生产试制,验证了金属流动控制成形技术工艺的可行性和模拟的准确性。实验和模拟结果表明,该背压成形工艺对高厚比大、变壁厚的复杂结构件的生产具有一定的指导作用。     

冰箱门壳成形工艺及模具设计

通过对冰箱门外壳的工艺分析,制定出了一种合理的冲压工艺方案,提高了工件的冲压质量和生产效率,介绍了一种带有旋转式凹模的成形模具结构,并对该模具的设计要点进行了介绍。     

产品设计域数字孪生模型演化过程及方法研究

针对机电产品普遍存在的动态需求适应性差、设计阶段离散、设计周期长等问题,在设计理论与方法论创新的基础上,应用数字孪生技术对机电产品设计阶段进行研究,提出由需求分析、概念模型演化、结构模型演化、参数模型演化、孪生模型验证组成的机电产品设计域数字孪生演化方法,在以上3个演化中分别对相关模型使用了设计-评价-反馈-迭代的优化方法。以曳引式电梯为例,在孪生模型验证过程中,使用电梯的振动数据进行对比与迭代,完成并验证了机电产品设计域数字孪生演化方法的可行性。     

涡旋盘背压成形模具结构分析与研究

涡旋盘的挤压成形是接近模具强度极限的精密塑性加工成形,模具工作环境十分恶劣,因而对模具精度、强度、刚度以及寿命有更高的要求.根据涡旋盘产品的形状特点,设计出采用背压成形原理的模具结构,在凹模的外层增加了外层模套,以改善模具的受力状态.并利用Deform软件分析了所设计的组合凹模的应力与位移.从模拟结果发现,外层模套的增加显著地降低了凹模内部的应力大小,并使得各向位移量也有所减小,从而提高了凹模的强度和使用寿命.