基于CATIA的弯边零件橡皮囊液压成形下陷区回弹补偿及验证

针对弯边零件橡皮囊液压成形过程中普遍存在的回弹现象,运用PAM-STAMP2G有限元分析软件对带下陷弯边零件进行模拟,发现下陷特征两侧的回弹值明显小于其他位置的回弹值,下陷特征限制了回弹的发生。利用解析法得到理论回弹公式,使用曲线法平面截取补偿算法和下陷区型面补偿方法解决了下陷区的型面补偿问题。在CATIA交互模式环境下完成了对回弹补偿系统的开发,对补偿后的模具进行有限元数值模拟,对比橡皮囊液压成形试验结果。发现零件回弹前后的角度偏差均在1°以内,验证了回弹补偿系统对带有下陷特征的弯边零件具有很好的补偿效果,节约了大量的修模成本。     

带下陷的直凸弯边零件回弹补偿及试验验证

为提高飞机钣金零件的成形质量,对带下陷的直凸弯边零件在橡皮囊成形过程中的回弹问题进行研究。对新淬火状态下的2024-W铝合金材料进行单向拉伸试验,获得材料的力学性能参数,为回弹补偿和有限元模拟提供条件;采用CATIA二次开发系统,对带下陷的直凸弯边钣金件的圆角部分和弯边部分两个位置进行回弹补偿,生成准确的回弹补偿模具;采用Pam-stamp 2G有限元模拟软件,对新设计的补偿模具进行有限元数值模拟并进行试验验证,验证了经回弹补偿模块设计带下陷的直凸弯边补偿模具的可行性。结果表明:在成形压力为50 MPa时,零件回弹前后的角度误差为1°,满足尺寸设计要求,验证了有限元模拟的可信度以及回弹补偿系统的准确性。     

飞机框肋类零件弯边的实用展开算法

为了实现框肋类零件弯边展开尺寸的精确计算,结合飞机框肋类零件的几何特征,提出了一套针对飞机框肋类零件的弯边展开计算方法,并介绍了斜角值的计算方法,较好地解决了飞机钣金零件的设计和展开问题,此算法可用于开发相应的自动展开算法软件。     

凹曲线翻边零件橡皮成形回弹补偿系统二次开发及试验验证

橡皮成形是飞机钣金零件制造的一种重要成形工艺,为提高钣金零件成形的效率,对凹曲线翻边零件橡皮成形过程中产生的回弹问题进行了研究。首先,对新淬火状态下的2024-W铝合金板料进行材料试验,为回弹补偿系统和有限元模拟提供了材料本构关系;采用基于CATIA二次开发的曲线法平面截取法进行回弹补偿,在法平面内对弯曲圆角和弯边截面曲线进行补偿,生成新的补偿型面。最后,采用Pamstamp 2G有限元软件,对补偿后的模具进行有限元模拟。结果表明:成形压力越大,回弹角越小;在成形压力60 MPa时,零件回弹前后的角度偏差在1°以内,满足尺寸设计要求,验证了有限元模拟的可行性与回弹补偿系统的可靠性。     

一种橡皮囊成形弯边零件的回弹补偿方法

在橡皮囊成形后的卸载阶段,由于钣金件内部残余应力的释放必然导致回弹,有时会造成制件几何尺寸超差、甚至报废。针对该问题,提出了采用经验公式法对曲线弯边的半径和弯曲型面进行补偿的算法,克服了有限元模拟位移调整法中多次迭代效率低、回弹补偿精度不高等问题,只需考虑钣金件的材料参数和几何尺寸,并配合二次开发软件即可快速生成曲线弯边零件的模具补偿工作型面。对典型的直弯边零件进行工艺试验验证,结果表明,弯边后零件的回弹角随着成形压力的增加而减小,回弹后零件的圆角半径与角度可控制在允许精度范围之内。     

橡皮囊一步法成形补偿系统开发及板料的试验验证

为了解决板料成形过程中的回弹问题,选择了CAA V5开发方法中的交互模式并利用CATIA的交互式开发方式开发出了回弹补偿模块,用以完成液压橡皮囊"一步法"成形型面补偿系统开发。提出了曲线法平面截取补偿算法,将待补偿的曲面离散成若干条截取线;针对弯曲圆角弧线和弯曲面交线在法平面内进行回弹补偿操作;利用CATIA的曲面造型功能将回弹补偿后的曲线形成补偿后成形型面。利用橡皮囊成形试验中镰刀型试验件的补偿模具的成形件的精度与检验模具对比,来证明该补偿模块的可靠性。通过回弹补偿系统对成形型面进行回弹补偿操作,可以将补偿后的成形型面用于补偿模具的设计中。结果表明,基于该补偿算法可以对原始模具做出合理补偿,为补偿模具的设计工作提供设计性建议。     

基于CATIA的翼肋零件橡皮成形回弹补偿及试验验证

针对飞机翼肋零件橡皮成形的回弹问题,提出了曲线法平面截取补偿算法,在法平面内分别对弯曲圆角弧线和弯曲面交线进行回弹补偿操作,并采用几何补偿成形型面的方法进行回弹控制。在CATIA中将回弹补偿后的曲线利用其曲面造型功能生成新的成形型面,再利用CAA V5开发方法中的交互模式进行回弹补偿系统的开发。通过有限元软件PAM-STAMP2G和橡皮成形试验机对带有补偿的模具分别进行仿真和成形试验,验证了补偿系统的可靠性,节省了大量的劳动时间和生产成本。     

基于CATIA的橡皮成形凸曲线翻边毛料展开设计系统的二次开发

为了使飞机橡皮成形件在CATIA环境下更好地展开,获得一个比较满意的毛坯料形状、降低材料成本,提出基于CAA(Component Application Architecture)的CATIA二次开发方法,设计并搭建基于几何法的橡皮成形毛坯料展开设计系统平台,并提供了具体开发实例。首先利用板料展开系统,对凸曲线零件数模进行操作,得到毛坯料尺寸形状,再利用"一步法"成形型面回弹补偿系统,设计刚性模具。最后进行橡皮成形试验与模拟仿真。通过对比成形零件与原始零件吻合程度,得到翻边高度误差在0.15 mm范围之内,并且竖边两侧端线与腹板面之间的角度接近90°,验证了板料展开系统的准确性。     

6061铝合金曲线翻边零件橡皮成形回弹补偿与试验验证

橡皮成形是飞机钣金零件制造的一种重要的成形工艺,为提高典型零件橡皮成形的效率,对6061铝合金橡皮成形过程中产生的回弹问题进行了研究。首先对新淬火状态下6061铝合金板料进行拉伸试验,获得基本材料参数,为有限元模拟提供材料本构关系与模型;然后对6061铝合金进行材料成形极限试验,绘制出成形极限图;为得到曲线翻边零件橡皮成形回弹角度,采用Pamstamp 2G有限元软件进行模拟,通过基于理论回弹算法二次开发的回弹补偿模块进行模具回弹补偿。结果表明,补偿后零件所有部位偏差均在1°以内。最后通过实际成形试验,验证了有限元模拟的可行性和回弹补偿的可靠性。     

板料凹弯边橡皮成形回弹分析与控制方法

橡皮成形是飞机制造业中的一种非常重要的加工方法,凹弯边成形是橡皮成形的典型形式之一。该文采用正交试验方法分析了不同因素对凹弯边回弹的影响。发现,随着模具半径的增加,回弹增加;随着倒角半径、翻边高度的增加,回弹先降低后增大;随着压力的增加,回弹先增加后降低。并选择一典型凹弯边实际零件进行回弹分析,建立了模拟模型。发现,模拟过程能够很好的预测回弹量。基于模拟和实验结果进行修模,成形后的零件回弹均达到要求。对于下陷成形,采用硬度较高的聚氨酯和较大压力,即可达到一次成形的目的。     

一种基于能量法的冲压回弹预测补偿算法

冲压零件的回弹会严重影响零件的形状和尺寸精度。通过对模具型面进行调整,从而去除回弹造成的形状误差是目前常用的一种手段。但是这种方法的模具型面设计工作量很大。文章在能量法的基础上,提出了一种预测任意截面形状的回转体零件回弹量的算法。该算法具有较快的计算速度,适用于多次迭代的补偿计算。利用该算法对半球形零件的拉深回弹进行了预测,所得结果与实验结果吻合较好。在此基础上,提出了一种位移调整的算法,通过在回弹预测量的反方向对模具型面进行补偿,可以自动获得补偿后的模具型面。实际计算结果表明,该算法具有较快的迭代速度,对一般形状的回转体零件可以在2次迭代后获得较高的零件精度。     

基于网络的冲裁模CAD/CAM系统的研究

在单机版冲裁模CAD/CAM系统的基础上,实现了基于Web的冲裁模CAD/CAM系统的开发.系统采用B/S三层式结构,在服务器端采用COM组件技术,并结合了ASP.NET、ADO.NET和SQL数据库技术,开发了各功能模块.     

基于AutoForm的汽车顶盖冲压回弹补偿研究

为解决冲压成形的零件与原产品数据偏差较大的难题,提供了2种回弹补偿方式,即AutoForm迭代补偿与几何补偿,以某车型顶盖为研究对象,分别对2种补偿方式重构的型面进行全工序CAE分析,对比其回弹结果。AutoForm迭代补偿在全夹持状态下,局部区域的回弹量超过3 mm,几何补偿方式在补偿量为6 mm时,全夹持状态下回弹量在1.5 mm以内,说明AutoForm迭代补偿不宜用于自由回弹量大的零件,采用几何补偿可以提高回弹补偿的准确性。三坐标检测试制首件的尺寸符合率为85.2%,模具状态研配到与数值模拟边界条件一致时,尺寸符合率可达96.5%,验证了几何补偿方式的有效性。     

5m直径大角度型材框拉弯成形工艺

针对某一运载火箭大角度型材框,对力控制模式下的拉弯成形进行了模拟及试验研究,模拟分析了拉弯力对成形件应力、应变分布及回弹量的影响规律。模拟结果显示,随着拉弯力增加,型材截面内外侧切向应力差减小,回弹和扭翘变形也减小,但不利的一面是变形量增大,零件壁厚减薄率增加,截面尺寸变化加大,综合考虑,选取合适的拉弯力为97.4 k N。试验分析了拉弯力、第1次拉弯包角及补拉量对零件成形精度的影响规律。试验结果表明,拉弯力和补拉量越大,零件的角度、平度及弧度间隙越小,尺寸精度越高。通过试验,得出了优化的拉弯工艺参数,即拉弯力为105 k N,第1次拉弯包角为65°,补拉量为60 mm。在此参数下拉弯,零件淬火后变形程度较小,扭翘现象较小,回弹量较小,成形出尺寸合格的零件。     

基于Python的ABAQUS数控弯管数值模拟后处理

弯管零件以其优良的性能,在各工业领域中得到了广泛应用。有限元数值技术的发展为研究管材弯曲问题提供了一种有效的途径,结果数据的有效提取和高效处理成为数控弯管数值模拟的关键问题。文章采用Python语言对ABAQUS后处理模块进行了二次开发,根据数控弯管的常见质量指标,实现了截面扁化率、壁厚变化率、回弹角的计算以及管件起皱判断等功能,并开发出友好的图形用户界面,以增强后处理模块的实用性。其后处理二次开发思路同样适用于其他塑性成形过程。     

汽车发盖内板回弹分析及补偿方案

以某车型发盖内板为例,介绍了在模具设计阶段初期对制件进行回弹分析,并根据回弹量制定模具工艺模面的补偿方案,减少后期实物阶段的制件回弹问题调试整改工作量,案例对汽车行业模具设计者在设计阶段分析制件反弹及后续采取处理措施方面有指导和借鉴意义。     

前盖外板成形尺寸控制方法研究

以某车型前盖外板为研究对象,利用AutoForm软件对成形制件的回弹进行模拟预测,通过优化工艺补充面及拉深筋以改善制件的回弹,基于工艺优化后的回弹制定相应的补偿方案。结果表明,实际成形制件的尺寸与理论结果一致,在工艺优化基础上对制件进行局部回弹补偿能有效控制成形制件的回弹。     

前盖外板成形尺寸控制方法研究

以某车型前盖外板为研究对象,利用AutoForm软件对成形制件的回弹进行模拟预测,通过优化工艺补充面及拉深筋以改善制件的回弹,基于工艺优化后的回弹制定相应的补偿方案。结果表明,实际成形制件的尺寸与理论结果一致,在工艺优化基础上对制件进行局部回弹补偿能有效控制成形制件的回弹。     

汽车后围板拉深成形过程中的回弹预测

以汽车后围板为对象,运用BP神经网络对其拉深过程中的回弹量进行预测。通过CATIA建立CAD模型,运用Dynaform软件对板料冲压过程进行仿真分析,借助正交试验获取不同参数组合下的回弹数据,并通过试验验证了关键数据的可靠性,建立了4-9-6的3层BP神经网络回弹预测模型。通过对数据样本进行训练学习,控制其预测的精度为0.01,将预测结果与实际测量结果进行对比,显示预测误差最大为5.62%。说明运用BP神经网络可以实现对复杂拉深件成形的回弹预测,可以大量节省仿真预测的时间,对模具的设计具有很好的指导作用。