多点成形回弹补偿算法及其验证

采用理论分析、数值模拟与成形试验相结合的方法,研究了板材多点成形回弹补偿和修正方法。基于弹性幂强化材料模型推导了回弹前曲率的计算公式,结合三次B样条拟合建立了修正回弹的模具型面补偿方法。根据计算得到的模具型面信息对成形过程进行了数值模拟及试验验证,结果表明:本文方法可以有效地控制单曲率曲面多点成形过程中回弹引起的形状误差。     

型材多点拉弯成形模具型面的分段补偿迭代方法

确定了多点拉弯模具单元体成形位移量的计算准则,并通过数值迭代计算方法引入不同阶段的补偿因子,实现了多点拉弯模具型面调形过程的快速迭代。有限元模拟和成形试验结果表明,制件的最大回弹量由6.87mm降低到1.03mm,说明优化后的模具型面能够有效地减小形状偏差和回弹量。     

管材空间绕弯回弹补偿方法研究

管材弯曲卸载后将不可避免地产生一定回弹,严重影响弯管生产的精度与效率.基于数值回弹预测,对加工弯管的绕弯模具型面进行回弹补偿,得到新的模具型面,依然是目前降低回弹的主要措施.对以回弹为主要成形缺陷的空间弯管绕弯成形进行了研究,采用弯曲回弹对应节点位移矢量与曲线局部弗朗内特标架相结合的节点几何补偿法,对弯曲模具进行型面修改.利用数值回弹预测方法,针对回弹量多次迭代补偿,可以有效补偿回弹误差,保证空间弯管几何精度.     

多点拉形数值模拟及模具型面补偿方法

建立了板料多点拉形有限元模型,确立了用于动态显式算法的拉形加载模式,并应用到典型件的拉形过程数值模拟中。对马鞍形曲面件的多点拉形进行了数值模拟,探讨了成形件上应力、厚度等的分布规律以及回弹和弹性垫的不均匀变形对成形件精度的影响。模拟结果表明,成形件的应力、厚度分布均匀,卸载回弹很小,弹性垫的不均匀变形对成形件精度的影响比回弹要大;为获得精确形状的成形件,提出了一种基于数值模拟结果通过反复修正获得准确的多点拉形模具型面来补偿多点拉形中弹性垫的不均匀变形和回弹的方法。     

激光拼焊板车门内板的回弹模拟

为了研究拼焊板在成形过程中存在的回弹问题,提高零件的成形质量,对某轿车激光拼焊板车门内板进行了冲压成形及回弹的研究,预测了在成形过程中可能出现的缺陷,通过设置拉深筋和调整压边力进行了工艺优化。在成形效果满意的情况下,对车门内板进行回弹分析,再根据回弹结果对模具进行整体回弹补偿,运用补偿后的模具重新进行成形和回弹的数值模拟,研究结果表明:通过补偿,横向厚板最大位移由原来的14.439 mm减小到0.493 mm;横向薄板最大位移由原来的7.237 mm减小到3.941 mm;纵向有法兰侧最大位移由4.360 mm减小到2.199 mm;纵向没有法兰侧最大位移由3.490 mm减小到1.132 mm,由此可知,经过模具型面补偿成形的零件回弹后与标准零件型面更加接近,运用这种方法能有效地减少回弹对零件装配精度的影响,得到高质量的车门内板覆盖件。     

多点拉形数值模拟及模具型面补偿方法

建立了板料多点拉形有限元模型,确立了用于动态显式算法的拉形加载模式,并应用到典型件的拉形过程数值模拟中。对马鞍形曲面件的多点拉形进行了数值模拟,探讨了成形件上应力、厚度等的分布规律以及回弹和弹性垫的不均匀变形对成形件精度的影响。模拟结果表明,成形件的应力、厚度分布均匀,卸载回弹很小,弹性垫的不均匀变形对成形件精度的影响比回弹要大;为获得精确形状的成形件,提出了一种基于数值模拟结果通过反复修正获得准确的多点拉形模具型面来补偿多点拉形中弹性垫的不均匀变形和回弹的方法。     

基于Dynaform的L形件弯曲工艺参数优化分析

回弹与起皱是弯曲件成形过程中最大的质量问题.以典型的L形件弯曲成形工艺参数为研究对象,设计正交试验,并利用Dynaform有限元分析软件对弯曲件成形过程进行数值模拟,分析压边力变化时长占比、最小压边力、最大压边力以及凹模圆角半径对弯曲件成形质量的影响规律.以成形裕度为约束条件,回弹角、起皱波纹度为参考指标,基于数值模拟与极差计算结果,得到弯曲成形最优工艺参数.模拟验证结果为回弹角控制在0.3°以内,波纹度控制在0.773%左右,最大限度地减少了工件形位尺寸误差.     

基于冲压CAE软件KMAS的板料冲压成形回弹预示及控制、补偿技术

在自主开发的商品化冲压成形CAE软件KMAS(King-meshAnalysisSystem)平台下,以NUMISHEET2002提出的Benchmark为研究对象,研究了高强钢在弯曲过程中回弹缺陷的产生机理,验证了基于KMAS计算的回弹预示精度。提出了基于KMAS的回弹控制、模具补偿的CAD/CAE/CAM实施流程,并针对典型弯曲结构给出了补偿措施。应用KMAS对某货车纵梁模具进行了改进设计,使用改进后的模具成形出的工件回弹量比原方案降低87%,证明了应用KMAS建立的模具补偿方法的有效性。     

基于多工序回弹补偿的大型汽车覆盖件成形优化

针对某品牌SUV汽车大型覆盖件成形过程存在的易起皱、破裂和回弹等质量问题,进行了工艺参数多目标优化和回弹补偿优化.首先,以最大增厚率和最大减薄率为评价目标,利用正交试验和Design - Expert软件对压边力、模具间隙、冲压速度和摩擦系数进行多目标优化,并确定最优工艺参数组合; 其次,以最大回弹量为评价目标,利用多工序补偿法对拉延模和修边冲孔模进行回弹补偿,并对最优冲压工艺参数组合和回弹补偿面进行仿真分析和试模实验.研究表明:优化后的成形工艺参数能够防止零件破裂,减少起皱以及降低最大增厚率和最大减薄率; 多工序回弹补偿能够有效控制回弹量,减少整形工序.本文的优化方案可为提高大型汽车覆盖件的成形质量和节约成本提供参考.     

U形弯曲件回弹补偿半径的计算

回弹是板料冲压成形过程中一种常见但很难解决的现象,在U形件成形中回弹更加明显。模具补偿法是实际生产中常用的控制U形弯曲件回弹的方法,该方法的使用目前仅仅停留在经验的层次上,很少有文章从理论上对该方法做出阐述。根据回弹理论,推导了小型U形件弯曲时,模具补偿半径与弯曲凸模圆角半径之间近似的计算公式,并且运用商业有限元分析软件Dynaform对该公式进行了可行性分析。分析结果表明所介绍的计算公式合理,对实际生产具有一定的指导作用。     

T型导轨二维压弯回弹解析与试验

针对T型导轨压弯校正工艺中回弹量难以准确获得的问题展开讨论.考虑到T型导轨水平方向为对称截面而垂直方向为非对称截面,不同方向上的压弯回弹规律有较大的差异性与复杂性,利用线性强化弹塑性理论分析了T型导轨水平与垂直二个维度上的压弯回弹特性,得出各维度上的回弹曲率与压弯曲率、回弹量与压弯量间的解析表达式,以此为基础可方便得出一定压弯量下的回弹量.在电子万能试验机上进行T型导轨的二维压弯试验,通过比较一定压弯量下的解析回弹量与试验回弹量,结果表明,两者间的最小相对误差侧面为1.35%、顶面为1.97%,回弹解析具有较高的精度,但相对误差随压弯量的增大而有所增大,误差增大的原因与回弹解析过程中的弹塑性力学假设有关.     

冲焊型液力变矩器叶片成形的精密控制

为避免传统叶片制造过程中反复修模、试模问题,本文提出了一种对带有加强筋和折边的YJC265冲焊型液力变矩器泵轮和涡轮的叶片成形进行精密控制的方法。该方法能够预测出叶片制造过程中出现的回弹量,并按计算结果补偿叶片模具型面,得到理想的叶片冲压件;又通过成形回弹计算与模具补偿方法,制造了YJC265液力变矩器样机,且样机性能试验结果超过了设计要求,生产周期和成本远远小于传统方法。本文提出的方法能够保证叶片回弹的精度,指导叶片模具设计,保证模具开发的一次成功率,对变矩器叶片的实际生产具有重要意义。     

管材弯曲回弹对内高压成形的影响及补偿方法

管材数控弯曲后的回弹严重影响试件成形精度,容易导致弯曲管内高压成形过程起皱缺陷．为了补偿回弹,避免内高压成形过程的缺陷,首先建立管材塑性弯曲理论模型以及材料的弹塑性线性强化模型,通过理论解析得到弯曲回弹量表达式;其次对实验过程中不同弯曲角度下的回弹量进行线性回归分析. 拟合结果表明: 理论上对于回弹角的预测是合理的; 同时将理论预测得到的回弹量补偿到管材数控弯曲过程,消除弯曲管内高压成形过程起皱缺陷,得到尺寸精度合格的试件．     

拼焊板V形自由弯曲回弹控制影响因素分析

回弹是影响弯曲件最终形状和精度的关键因素。拼焊板在弯曲过程中,影响回弹过程的因素比单板更为复杂。材料性能、工艺参数及板料与模具的几何参数微小的变化,都会引起回弹的较大变化。本文以横向拼焊板V形自由弯曲为研究对象,采用试验方法对拼焊板弯曲及回弹过程进行了研究,分析了影响横向拼焊板回弹的主要因素,为进一步研究拼焊板V形自由弯曲回弹控制技术奠定了基础。     

Method of closed loop springback compensation for incremental sheet forming process

The closed loop control model was built up for compensating the springback and enhancing the work piece precision. A coupled closed loop algorithm and a finite element method were developed to simulate and correct the springback of incremental sheet forming. A three-dimensional finite element model was established for simulation of springback in incremental sheet forming process. The closed loop algorithm of trajectory profile for the incremental sheet forming based on the wavelet transform combined with fast Fourier transform was constructed. The profile of processing tool path of shallow dishing with spherical surface was designed on the basis of the profile correction algorithm. The result shows that the algorithm can predict an ideal profile of processing track, and the springback error of incremental sheet forming is eliminated effectively. It has good convergence efficiency, and can improve the workpiece dimensional accuracy greatly.     

微/纳传动平台的位移耦合分析

根据机械设计、机械原理、有限元法及线性分析理论,建立微/纳传动平台的有限元模型,推导该平台的位移耦合计算公式,得到该平台沿各方向运动的解耦方程.结合耦合分析图,分析微/纳传动平台多尺度的位移耦合影响,获得该平台沿X、Y、Z轴移动以及绕X、Y轴转动的位移耦合规律,其中沿Z向运动引起的位移耦合最小,定位精度最高;沿X、Y向运动引起的位移耦合最大,对位移耦合影响较大的运动分支进行位移补偿.通过搭建的实验平台进行测试,将实验结果与有限元仿真和理论计算结果进行对比分析,结果基本一致,验证了该平台位移耦合分析方法的正确性.     

稳像中基于BP神经网络的颤振预测及改进

为了解决航拍过程中的图像抖动问题,研究了机载相机的颤振规律;提出在稳像过程中,利用BP (Back Propagation)神经网络的函数逼近功能对相机颤振规律进行模拟,预测相机颤振矢量的方法;针对单个BP神经网络稳定性较差且精度较低的问题,提出在预测网络上增加一个误差校正网络以提高预测精度的方法.该方法使用误差校正网络对预测网络输出的结果进行二次预测、补偿,提高了网络系统的稳定性和计算精度.仿真实验表明：在训练样本相同的情况下,预测网络和误差校正网络相结合的方法能够对相机颤振矢量进行高精度预测,且运算速度较快,满足了机载相机实时稳像的需求.