非对称高铁列车车头窗口下梁的三维拉压复合弯曲精确成形

高性能铝合金型材三维弯曲构件具有几何造型流畅、空气动力学性能优、结构强度高等特点,因而广泛应用于高端装备的制造当中.该类制件往往具有几何非对称的特点,一般呈镜面对称的安装在载运工具上.对于此类零件的成形加工往往需要多套模具和设备,成形效率低下,且回弹变形难以预测和控制.为提高此类零件的成形效率,基于提出的多点三维拉压弯...     

板材三维曲面多点成形技术

多点成形是一种板材柔性成形新技术。它在新产品的试制开发、多品种、小批量板类件生产、大型板材成形等多方面都显示出良好的潜力。本文探讨了多点成形的基本原理、技术特点和系列实用技术,并对多点成形的应用前景作了阐述。     

板材多点成形不同工艺方法的数值模拟研究

介绍了板材多点成形不同工艺方法的优缺点,基于有限元方法就多点成形不同工艺对压痕、超皱、回弹以及制品成形精度的影响进行了数值模拟研究,并且对不同厚度板条多点成形模拟结果进行了实验验证。结果表明,与多点模具成形、半多点模具成形和半多点压机成形方式相比,多点压机成形能够有效地抑制压痕和皱纹的产生,并得到变形均匀的制品;反复成开法可有效减小回弹,提高成形精度;边部优先成形法能够有效地抑制制品的直边效应。     

考虑弯曲回弹的拉弯模外形设计方法

拉弯是型材弯曲成形的重要方法,可以有效减少回弹、提高成形精度,在飞机、汽车弯曲件成形中得到广泛应用。采用弯曲回弹理论分析,结合拉弯零件数字化模型,修正拉弯模模具轮廓;采用圆弧样条表示模具轮廓,给出了拉弯模合理外形的计算方法。在理论分析基础上,通过有限元分析方法计算拉弯型材的回弹量,评估拉弯模型面的回弹修正量及拉弯件校形余量的减少情况。为提高汽车和飞机拉弯件的质量和促进工装的数字化设计提供了合理有效的方法。     

金属型材三维成形工艺的研究

汽车工业是国民经济的支柱产业。而汽车门框、窗框、流水檐、车身外饰条、行李架等则是一些零部件生产厂商的主导产品,这些产品都是由各种型材弯曲成形的,截面复杂,空间形状多为三维,见图1。随着汽车工业发展的需求,型材拉弯工艺     

曲面件多点成形快速建模与仿真

金属曲面件广泛应用于航空航天和船舶领域,多点成形是一种制造曲面件的有效工艺.由于多点成形中压头较多,其成形过程建模过程费时费力,影响工艺开发效率.文中以方形压头为例,通过基于Python语言的二次开发,建立多点成形有限元仿真模型快速建模方法,提高建模和计算效率,并对帆形件和马鞍形件的成形过程进行示例分析,为多点成形工艺优化提供辅助参考.帆形件的成形模拟结果与文献中的实验结果吻合较好,验证了仿真模型的准确性.分析了不同板厚和曲率半径的帆形件和马鞍形件在成形中的变形与回弹变化规律,结果表明相对弯曲半径相同时,帆形件的回弹量高于马鞍形件.     

多点拉形工艺及其数值模拟研究

介绍了多点拉形工艺的基本原理;利用非线性有限元软件进行了多点拉形过程的数值模拟,并对多点拉形中出现的压痕缺陷的产生原因及抑制方法进行了研究.结果表明:多点拉形工艺产生的压痕主要表现为凹凸压痕;采用弹性垫技术能够有效抑制压痕的产生;选择适当厚度弹性垫,可以得到表面光滑、成形误差较小的工件.     

连续多点成形中的成形载荷分析

研制了连续多点成形装置来完成三维曲面工件的高效、柔性加工,并对其成形载荷的变化趋势以及不同工艺参数对成形载荷的影响进行了研究。首先,介绍了连续多点成形原理;基于一定的假设条件,建立了成形载荷的理论公式;以双曲率元件为研究对象,建立有限元模型,分析了y方向载荷、z方向载荷以及合成载荷的变化情况。接着,分析了上辊压下量、板材厚度以及柔性辊曲率半径对成形载荷的影响。最后,设计出成形装置并进行实验。结果表明,y方向载荷最大值为6.693kN,成形载荷的最大值为6.716kN,成形载荷主要由y方向载荷决定;z方向载荷最大值为1.412kN,为驱动工件运动的力;随上辊压下量的增加、板材厚度的增加以及柔性辊曲率半径的减小,y方向载荷均增加。成形载荷的变化情况与实际情况吻合,为成形装置的研制提供了指导作用。实验结果证明,连续多点成形是一种连续、高效、柔性的三维曲面成形方法。     

板条多点成形中曲率分布及回弹控制的研究

分析了板条在整体模具成形与多点成形过程中的受力状态,指出　整体模具成形和多点成形的实质均为多点弯曲成形;通过有限元分析揭示了采用不同成形方式,如：多点模具成形、多点压机成形和整体模具成形时,板条柱面弯曲曲率分布及回弹规律,从而提出了有效抑制回弹及均布曲率的反复多点成形方法;利用有限元法对反复成形抑制回弹的机理进行了分析,考查了反复成形次数对曲率分布及回弹控制的影响。     

拉弯辅助渐进成形直壁件试验研究

针对传统直壁件多道次渐进成形工艺存在的路径规划复杂、加工时间长、壁厚过度减薄的现状,提出了一种拉弯辅助渐进成形直壁件的新工艺。该工艺包含三个步骤:预成形、拉弯组合成形直壁和校形。基于此工艺进行了试验研究,结果表明:拉弯组合成形直壁件壁厚减薄程度小,壁厚分布均匀,加工时间明显缩短,更加符合实际生产的需要;预成角直接决定直壁件最终壁厚,预成形角越大,壁厚减薄越大;在周向压应力的作用下,直壁部分出现局部区域增厚现象,且预成角越小,增厚区域越大。     

矩形截面型材平面拉弯弹复解析和试验验证

在满足工程应用要求的平面拉弯基本假设下,构建矩形截面型材平面拉弯的力学模型。详细描述拉弯变形后型材横截面上应力应变分布的不同状态,基于双线性材料模型假设给出不同状态下应力应变的数学表达式,通过对截面应力的积分推导出应变中性层、截面弯矩与拉力和弯曲半径的关系,并给出不同应力应变分布状态的判定条件。确立矩形截面型材平面拉弯弹复问题的理论解析方法并给出拉弯弹复的规律,表述弹复后的残余半径与拉力和弯曲半径的关系。设计一种新型的拉弯试验模具并开展矩形截面型材拉弯弹复的试验研究,利用有限元分析软件ABAQUS开展基于物理试验的有限元模拟分析,物理试验和有限元分析所获得的拉弯弹复规律与理论解析结果一致,数据吻合。该研究方法为其他截面型材拉弯弹复的研究提供理论参考,研究结果具有一定工程应用价值。     

多点成形件检测中三维数据配准方法的研究

针对多点成形件成形误差检测中的三维数据配准问题，提出了一种用两步法将CAD模型数据和三维测量数据点全局配准的方法。利用遗传算法具有全局搜索能力的特点，以四元数法中的3个参量作为优化解空间，采用自适应控制优化参数的方法，达到CAD模型数据和三维测量数据点的全局粗配准。以粗配准的结果作为初始值，用ICP算法修正误差以达到精确配准。采用两步法配准克服了标准ICP算法难以解决的局部最小问题，本算法也可广泛应用于精密测量时测量结果的比较分析。以马鞍形曲面制品为例，给出了配准结果。     

多点分段成形中的几种成形方法

研究了柱面多点分段成形时板材易于产生的缺陷及产生原因,在分段成形后,试件能否与目标形状相吻合是衡量板成形效果的重要标准,基于板材的变形规律,通过成形实验探讨了有重叠区与无重叠区的成形方法,影响区形变协调成形方法和多道分段成形方法。     

金属板材数控单点渐进成形回弹的实验研究

主要研究了金属板材数控单点渐进成形过程中的回弹问题 ,分析了影响板材渐进成形回弹的主要因素和变化规律 ,提出了一种通过增大成形角度控制回弹的方法。     

大型船板成形用多点成形液压机的研究

简要介绍了多点成形的典型工艺方法,以大型船体外板为例介绍多点成形液压机的主体结构及选型原则。对不同多点成形工艺的表面成形质量和效率进行了对比分析。     

板材成形的回弹预测和控制的研究

板材成形的回弹影响产品的品质,对回弹进行准确预测和控制是提高成形精度的关键.从回弹预测和控制两个方面介绍了有关的研究现状,阐述了各种预测和控制回弹方法的优缺点,介绍了华南理工大学模具研究室团队近年在板材成形回弹方面的研究情况.     

超薄镀锌板辊弯成形回弹工艺分析

对于超薄镀锌板,厚度薄回弹量大难以控制是运用辊弯成形方法中的难点之一。基于ABAQUS有限元软件建立了超薄板辊弯成形仿真模型,以单波模型为例,运用正交试验方法分析了压型板的回弹,详细分析了相对弯曲半径变化对回弹的影响。研究表明,材料厚度增加、弯角半径减小时,回弹角度会减小;在一定范围内较少道次数也能减小回弹角度;板材回弹角度与r／t值成线性关系。     

冲压工艺参数对回弹的影响及改进方法比较

板料成形都存在回弹,因回弹使得板料零件无法满足使用要求。论文围绕实际工件回弹的情况,通过有限元CAE方法,探讨了预成形压力、摩擦系数、间隙等主要因素对回弹的影响。并提出了减小回弹的几种方法,经实际验证效果良好。     

塑性加工技术新进展

综述了塑性加工技术的当前进展。分别介绍了薄坯铸轧、高强度钢板冷冲压、镁合金板材热态成形、内高压成形、单点数控增量成形、薄板热冲压-淬火、多点三明治成形及多尺度数值模拟等塑性加工新技术的特点及应用情况,如通过边凝固边轧制目前可得到约1~3mm厚的铸轧坯,可大幅度降低后续轧板的变形量与能耗,新研发的强度超过1000MPa的高强度钢的延伸率已可达60%。指出了塑性加工领域未来的发展趋势。