基于冲压与数控渐进成形的复合成形

针对冲压工艺难以成形形状复杂板材件、冲压模具难以制造或加工成本高以及单独采用数控渐进成形加工效率低的问题,提出基于冲压工艺与数控渐进成形工艺相结合的复合成形方法,并给出了基于冲压与数控渐进成形的复合成形的数值模拟方法。采用冲压成形、数控渐进成形和复合成形3种成形方式,以有限元分析软件数值模拟分析同一形状板材件,对比分析数值模拟后的板材件的轮廓尺寸精度与厚度分布。结果可知,采用复合成形得到的板材件轮廓尺寸精度与厚度分布能够满足实际应用,所提出的复合成形方法具有可应用性。     

基于STL模型的数控渐进成形模型姿态确定

针对数控渐进成形中板材件容易破裂、厚度不均问题,提出了一种基于STL(S Tereo Lithography)模型的数控渐进成形件模型姿态确定方法。在根据各三角面片的成形角大小差异对三角面片进行筛选的基础上,利用成形角和成形件厚度的关系,通过定量计算各个三角面片的成形角之差来确定模型绕X轴和Y轴的旋转角度,并调整待成形件模型姿态,进而确保各三角面片的成形角之差最小,从而实现数控渐进成形中板材件厚度的均匀化。算法应用实例表明,模型姿态调整后板材件厚度分布更加均匀且厚度差明显减小,厚度差减小幅度为0.413 mm。     

金属板料数控渐进成形工艺的研究现状北大核心CSCD

数控渐进成形工艺作为无模成形技术之一,在钣金零件制造领域受到了广泛的关注与研究。总结了近年来金属板料数控渐进成形工艺的研究进展,综述了有关新型板料数控渐进成形工艺方面的研究现状,并全面地概述了板料数控渐进成形加工质量控制、成形工艺优化以及数控渐进成形辅助装置研发等方面的研究成果。现有研究和应用表明,不断深化开发和研究新型板料数控渐进成形技术并提高渐进成形零件的尺寸精度、形状精度是热点研究内容,而以全面优化工艺参数为手段,获得更高的加工质量是该技术研究的核心目标,同时一些新型板料数控渐进成形加工工艺的变形机制及成形件的微观组织变化与成形过程之间的联系尚有待于揭示和研究。     

双凸板材件的数控渐进成形研究

针对数控渐进反向成形中无法直接成形加工双凸板材件的问题,提出了基于双面挤压的双凸板材件数控渐进反向成形方法。该方法通过设计从正反两面可接近各形体的支撑模,并把板材用两个支撑模装夹,从正反两面挤压板材来实现双凸板材件成形。给出了双凸板材件的成形工艺方案和支撑模设计方法,研究了双凸板材件数控渐进反向成形过程数字模拟分析的方法并运用数值模拟分析了该方案的可行性,并且通过成形试验,完成了双凸板材件的制作。研究结果表明,基于双面挤压的数控渐进反向方法可应用于双凸板材件的制作。     

H180YD+Z高强度钢热镀锌板的渐进成形实验

板料零件数控渐进成形工艺是一种通过数字控制设备,采用预先编制好的控制程序逐点成形板料零件的柔性加工工艺。文章利用数控实验机床(CNC)对热浸渡钢板H180YD+Z的渐进成形性能进行研究,测试了成形极限角和成形性能曲线。结果表明,该材料在渐进成形过程中,其零件厚度分布基本符合t=t0cosθ的规律,成形性能好,可适用于汽车钣金件的渐进成形,为板材的渐进成形工艺提供了理论依据。     

板料零件数控渐进成形工艺研究

板料零件数控渐进成形工艺是一种通过数字控制设备 ,采用预先编制好的控制程序逐点成形板料零件的柔性加工工艺。本文就板料零件数控渐进成形工艺的成形过程、变形机理、极限半顶角等方面进行了探讨。认为 ,板料零件数控渐进成形是使板料的厚度减薄 ,表面积增大 ,靠逐次的变形累积产生整体的变形。变形区厚度的变化与成形半顶角有关 ,其中 ,成形极限半顶角是数控渐进成形能否成功的关键 ,它不仅与材料有关 ,而且与板料厚度有关。     

金属板材数控渐进成形加工轨迹交互修改及优化

金属板材数控渐进成形技术,是一种利用快速原型分层制造的思想对金属板材进行逐层挤压而成形金属覆盖件的柔性加工技术。本文介绍了金属板材数控渐进成形技术的过程、原理,同时,主要针对加工过程中发生的破裂、凹陷等缺陷,提出了一种基于NURBS的加工轨迹人机交互修改和优化的方法,解决了复杂曲面零件无法加工的难题,实现了金属板材数控渐进成形加工过程的快速响应。     

基于半约束的开口槽类件的数控渐进成形

针对成形角较大的开口槽类件在渐进成形中厚度减薄严重且难于成形的问题,提出一种基于半约束固定方式的开口槽类件的数控渐进成形方法。该方法采用部分约束方式,仅固定板材的一侧,使非固定侧板料在成形力的作用下向成形区移动,进而增大变形区域和参与变形的板料金属量,以减小板材厚度的减薄幅度。给出了基于半约束固定的开口槽类件的数控渐进成形工艺和成形轨迹规划策略,并以包含有90°成形角的开口槽类件为实验件,进行了全约束与半约束数控渐进成形的对比实验。实验结果表明:在两道次成形策略下,全约束固定方式无法成形出该板材,而半约束固定方式成功成形。其中,成功成形出的零件平均厚度为0. 65 mm,最小厚度为0. 505 mm,轮廓横向偏差最大为0. 62 mm,这说明半约束成形能大大降低板材厚度的减薄率、提高板材的成形性能。     

模型姿态按给定成形方向定向定位方法

在金属板材数控渐进成形中模型姿态决定着成形半锥角,因而对成形件的厚度减薄率和分布具有较大的影响。为了按照能使板材件厚度均匀化的最佳方向或防止某一局部区域板材减薄量过大的方向成形,需要将待成形件CAD模型通过模型变换的方法,按照所希望的成形方向重新定向和定位。提出待成形件CAD模型的三维变换算法和定位算法,使用户能够根据自己所希望的方向进行成形加工。     

基于渐进成形的修复体加工实验

板料数控渐进成形工艺是一种柔性成形工艺,这种工艺非常适合加工小批量、多品种和形状复杂的板料产品。以医疗修复体为实验对象,分别采用正成形、负成形工艺在渐进成形专用机床上完成渐进成形加工。针对工具头与支撑体间隙不合理导致零件表面产生挤压痕迹的问题,提出一种基于零件模型的整体偏置方法生成支撑体模型,很好的解决了加工件表面的质量问题。对成形零件变形区厚度及回弹变形进行测量,并对所得数据进行分析。试验结果表明,数控渐进成形中材料厚度变化遵循正弦定律;负成形加工件的厚度误差、回弹量均比有支撑的正成形大,并对影响零件厚度、回弹的主要因素进行了初步分析。     

基于多特征模型加工的数控渐进成形轨迹

针对多特征模型的不同数控渐进成形加工方式的问题,分析了基于层优先轨迹的加工方式与基于特征优先轨迹的加工方式,并对比了两种加工方式的优劣之处。采用有限元分析软件ANSYS对两种加工方式下板材的成形过程进行模拟,有限元分析结果表明:基于特征优先轨迹下的数控渐进成形方式的效率比基于层优先轨迹下的数控渐进成形方式高20. 7%,另外,基于层优先轨迹加工方式下板材成形后的最小厚度值也比基于特征优先轨迹加工方式下板材成形后的最小厚度值要略大。但基于层优先轨迹下成形后板材的轮廓相对于基于特征优先轨迹下成形后板材的轮廓,其更加接近于设计件的轮廓。     

面向板料姿态多方位调整式数控渐进成形的成形轨迹生成

为了解决大成形角板材件的数控渐进成形问题,提出一种面向板料姿态多方位调整的成形轨迹的生成方法。研究出通过板料姿态面与刀位面求交方式生成出能够调整板料姿态面的成形轨迹生成算法,并利用C++语言在Windows 7环境下完成了算法实现,并给出了算法应用实例。算法应用实例表明,该算法能够生成出可应用于板料姿态多方位调整的成形轨迹。最后,采用实际成形实验,对所提板料姿态多方位调整的成形轨迹生成算法进行了验证和评估。实验结果表明,该成形轨迹在数控渐进成形中能够多方位调整板料姿态,使得包含有大成形角的板材件能够顺利成形,最大厚度为0. 872 mm、最小厚度为0. 204 mm、平均厚度为0. 729 mm。     

基于金属板材数控渐进技术的汽车座椅成形工艺

金属板材数控渐进成形工艺不需要专用的模具,是一种柔性的成形工艺.在工艺规划中,通过零件的数字模型来调节成形工具的运行轨迹,达到渐进成形零件形状的目的.由于汽车座椅形状复杂,金属板材渐进成形较困难.本文对其数控渐进成形工艺进行了分析,提出由建模、工艺分析、轨迹生成、HrpDSF处理、安装定位、加工润滑、后处理等组成的金属板材数控渐进成形工艺规划方法,成功地应用于汽车座椅的数控渐进成形中.并对汽车座椅数控渐进成形加工中,通常出现的破裂、回弹、起皱等严重影响成形质量的缺陷原因进行分析,采取不同的处理防范措施,取得满意的效果.为今后完善和发展金属板材数控渐进成形技术起到重要作用.     

基于 ＵＧ 的五轴数控渐进成形轨迹生成研究

针对金属板材五轴数控渐进成形轨迹生成的需求,研究了基于UG的五轴数控渐进成形轨迹生成方法.为使挤压工具能够按照用户所希望的方向挤压板材,给出了五轴数控渐进成形中基于前倾角和侧倾角的挤压工具姿态定义方法.研究了基于等残留高度的五轴不等层间距等高线轨迹生成方法以及交错运动轨迹生成方法,并给出了五轴数控渐进成形加工轨迹应用实例仿真.     

渐进成形气动平衡装置设计

介绍了板材数控渐进成形的特点和优势,以及典型渐进成形方法,介绍了板料托架的作用和种类。在加工小尺寸板材零件时,只需要简单工装便可实现正成形(两点渐进成形);而对于中、大型覆盖件则需要精度较高的板料托架来保证工件的成形质量。受气动平衡思想启发,提出一种新型气缸浮动式板料托架,分析了该结构的合理性,设计了独有的气路系统,计算了由于板料托架下降引起的压力上升,并推导出既满足正成形要求又适合生产的储气罐容积计算公式。阐述了气动平衡装置的实施方案,得出能够进行正成形的气压条件,并进行了正成形试验,检验了气动平衡托架的成形效果。     

基于数控渐进成形技术的方形盒成形工艺

介绍了金属板料数控渐进成形工艺的成形原理、变形分析以及直壁方形盒成形的工艺规划、实验和主要工艺参数的影响。由于成形工具球头的半径远远小于板料的外形尺寸,所以板料每次产生的变形仅仅发生在成形工具球头的周围,成形工具使板料产生变薄拉深变形,导致板料厚度减薄,表面积增大,靠逐次的变形累积产生整体的变形。影响直壁方形盒成形的主要参数是成形半顶角θ和圆角半径R。根据正弦定律,通过数控渐进成形工艺,直壁方形盒不能一次成形,必须通过多次成形。因此,为了加工直壁方形盒,设计了平行线型工具路径方法,并且进行了实验和分析。     

拉形与渐进成形在钣金零件快速制造中的复合应用研究

分析了拉形与数控渐进成形的工艺特点,开发了利用有限元分析来确定拉形不贴模区域边界的系统;设定了复合成形工艺参数,在数控渐进成形机床上实现一次装夹的复合成形。通过试验对渐进成形和复合成形的成形件质量进行了分析,结果证明,复合成形比渐进成形加工的零件成形精度高,厚度分布更均匀。对于复合成形,拉形行程越大,精度越高,但厚度减薄更严重,拉形行程过大会导致零件拉裂。凹陷区域的成形采用了固定轴跟随零件层加工,与传统的等高线层加工相比,具有较好的表面质量和较高的精度。     

各向异性对镁合金板材渐进成形的影响及微观组织演变

利用数控实验机床(CNC)、热拉伸实验机和金相显微镜,研究了AZ31B镁合金薄板在加热时渐进加工成形和显微组织变化规律.结果表明:镁合金薄板在加热条件下可以实现单点渐进成形,极限角随着温度的增加而增加,200 ℃时的成形极限角为60?;各向异性对板料的渐进成形影响较大,且250 ℃时合金各向异性最小;渐进成形包括加工硬化、静态再结晶和动态再结晶的复杂过程;板材的微观组织由粗大和细小晶粒组成,这取决于板料的成形温度和成形时间;板料质量是影响镁合金渐进成形质量的主要因素之一.     

双面数控渐进成形仿真系统

为解决双面数控渐进成形由于采用两个工具头而导致的成形轨迹复杂且容易发生错误的问题,提出一种基于二重点阵模型的双面数控渐进成形仿真方法。根据双面数控渐进成形的特点,采用二重点阵模型表示板材上下表面,判断二重点阵的点与工具头、点与工具头成形轨迹扫略区域的位置关系,将成形板材件的形状变化转化为点阵模型中点的位移变化,对点进行位移变换并重构为面,最终形成成形件的仿真模型;根据渐进成形中板材厚度减薄正弦规律,给出了成形件厚度分布云图;利用VC++和Open GL开发了双面数控渐进成形专用仿真软件。算法实例表明,所开发的软件系统能够模拟仿真双面数控渐进成形板材变形过程,可进行成形轨迹检测、厚度分布云图显示及成形性判断,运行稳定可靠,具有可应用性。     

金属板材数控渐进成形技术及加工轨迹坐标对位研究

金属板材数控渐进成形技术，是一种通过三轴数控成形机对金属板材进行逐层辗压而成形工件的柔性加工技术。本文探讨了金属板材数控渐进成形技术的过程、原理，同时，为了有效地排除成形过程中坐标对位对零件上出现的拉裂、材料堆积、材料硬化等现象的影响，本文提出了一种基于机器视觉的非接触式加工轨迹坐标对位方法，完成了金属板料数字化渐进成形中支撑模型的非接触式高精度快速定位。