定模动辊变截面辊弯成形有限元分析

基于ABAQUS/Explicit显示动力模块对DP980高强钢定模动辊变截面辊弯成形建立有限元模型,分析板材成形后的等效应力、等效塑性应变及截面厚度的分布特点,并进行安全校核。获得了轧辊成形力与板材的回弹量,为轧辊设计提供了依据。通过实验验证了定模动辊变截面辊弯成形工艺的可行性及有限元分析结果的可靠性。     

基于量子粒子群的定模动辊装备系统动力学优化

为提高定模动辊装备系统的安全性及加工精度，优化其各传动链零部件的性能参数，基于5个道次的定模动辊辊弯成形装备的运动过程，构建等效简化模型；以x向运动的动态响应加速度的最大值的绝对最小值为优化目标对其进行优化，提出量子粒子群优化算法的改进策略；利用改进后的量子粒子群优化算法进行求解，得到5个道次的定模动辊装备系统性能参数的最优方案。     

注射模动模滑块与定模滑块发生干涉的改进措施

通过1副注射模在本单位成型量产时动模滑块与定模滑块容易撞坏现象,发现当模具开闭模先后顺序控制失控时,动模滑块与定模滑块就会发生干涉碰撞。由于开模控制零件损耗快,容易失控,导致量产成型时模具经常出现故障,设计人员通过不断查找和分析原因,最后通过变更分型面使模具结构合理化,从而避免了动模滑块与定模滑块发生干涉的现象,最终提高了模具成型量产的稳定性、提高了经济效益、满足了客户的订单要求。     

正向多方位六通管接头注射模设计

分析了正向多方位六通管接头的成型工艺,设计了三板式双分型面的X、Y径向的侧向抽芯注射模。阐述了综合应用斜导柱在定模、滑块在动模上和另一斜导柱及滑块均在动模上的侧向抽芯机构形式及其分型先后顺序机构的设计要点,很好地解决了不在同一截面的正向多方位管孔的抽芯问题。     

AZ31B镁合金无模单点温渐进成形回弹影响因素研究

以变锥角圆台件为研究对象,基于渐进成形机理并运用ANSYS/LS-DYNA有限元模拟软件,以成形件的等效应力和成形件中截面的回弹量为主要研究指标,研究了不同工艺参数对AZ31B镁合金板材无模单点温渐进成形回弹的影响,重点分析了成形温度、摩擦条件和工具头直径对AZ31B镁合金板材无模单点温渐进成形后工件回弹量的影响规律.研究结果表明:当成形温度为250℃,静摩擦系数为0.2、动摩擦系数为0.1,工具头直径在Φ10 ～ Φ12 mm范围时,最有利于对AZ31B镁合金板材无模单点温渐进成形后成形件回弹的控制.     

基于缺陷控制的DP980高强钢三维变截面辊弯成形有限元仿真

三维变截面辊弯成形时,辊组共轭空间曲线扫出空间曲面时仅能控制该曲线上的一点,存在非控制区,因此造成变截面辊弯过程中底部腹板具有"自由变形区",出现成形缺陷。基于双齿条单齿轮轴系结构的三维变截面辊弯成形装备,提出缺陷控制方法,并基于ABAQUS有限元仿真软件,建立缺陷优化仿真模型。针对DP980双相钢材料进行某汽车构件成形全流程有限元仿真,获得板材成形过程中复杂的变形规律、轧辊成形力与回弹预测。仿真结果表明,缺陷控制方法效果明显,成形件质量较好。通过成形实验进一步验证了缺陷控制的有效性,成形质量与仿真结果基本保持一致。     

直板手机底壳注射模设计

介绍了一款直板手机底壳的成型工艺与注射模结构设计要点,模具采用三板模结构,三点进浇,两面采用定模滑块成型倒扣,另外两面采用动模滑块成型倒扣,使用行程开关防止推杆与动模滑块干涉,实践证明模具结构合理,脱模顺利,塑件质量满足要求。     

手机外壳注射模设计

分析了手机外壳塑件的成型工艺,详细阐述了手机外壳注射模结构设计要点与工作过程,通过采用动模斜推杆与定模斜推杆相结合的抽芯机构,使得模具使用寿命和可靠性大为提高,还介绍了定模斜推杆的设计要点。     

手机外壳注射模设计

分析了手机外壳塑件的成型工艺,详细阐述了该手机外壳注射模的结构设计要点与工作过程,通过采用动模斜顶与定模斜顶相结合的抽芯结构,使得模具的使用寿命和可靠性大大提高,重点阐述了定模斜顶的设计要点。     

变截面辊弯成形系统的机电动力学模型的优化

采用粒子群优化算法,以直线电机动子的加速度最小为优化最终目标,以机械结构的参数为优化对象,以设计变量的取值范围和机电动力学模型的微分方程为约束条件,建立了机电耦联动力学优化模型。优化后的机电动力学模型正确、合理,为更好地控制该辊弯成形系统提供了理论依据。     

立式五轴数控机床机电优化方法研究

根据VMC立式五轴数控机床结构及其特点,从机械和电气方面对其进行优化。综合考虑工艺装备、装配工艺、电气控制、PLC逻辑及先进的五轴精度检测方法,提出一套适用于立式五轴数控机床的机电优化方法。通过对比优化前后的性能,证明了其有效性。该研究对国产高端数控机床产品升级具有理论和现实意义。     

超塑成形理论与实践——王仲仁教授在超塑性研究领域的贡献

回顾了王仲仁教授在超塑性研究领域的一系列重要研究成果。Sn-Pb共晶超塑性材料薄壁管复合加载实验表明,在复杂应力状态下超塑材料遵守Mises屈服准则,并与Tresca屈服准则也接近,给出了超塑材料在应变速率强化条件下的屈服轨迹;研究了超塑变形过程中晶粒和孔洞的长大规律及其对变形中流动应力的影响,导出了包含晶粒长大和孔洞长大影响的超塑性本构关系;提出了测定超塑材料摩擦系数的理论校准曲线和应变速率敏感性指数的变截面拉伸试验法;开发了带有动凸模的微机控制的1000kN超塑成形机,研制了当时国内最大的微机控制的5000kN超塑成形机;在模具型腔超塑成形研究方面,成功挤压了130型汽车连杆锻模,是迄今为止尺寸最大的超塑成形模具钢型腔。     

基于变密度法深孔钻床主轴箱可靠性拓扑优化

以TBT-ML500深孔钻床主轴箱为研究对象,考虑随机因素的影响,通过基于变密度法的可靠性拓扑优化设计方法,进行了考虑可靠性和稳定性要求的结构轻量化设计。在传统拓扑优化的基础上增加概率约束,建立了应力和位移约束下的可靠性拓扑优化模型;以可靠性指标为约束条件,使用一阶可靠性法和Roenblatt逆变换将可靠性拓扑优化问题解耦为可靠性分析和确定性拓扑优化,最后进行变密度拓扑优化。算例分析结果表明：此方法在实现轻量化的同时更好地满足了实际应用中的安全要求,同时为深孔钻床其他基础件的可靠性拓扑优化提供了参考。     

新型变截面涡旋型线的多目标遗传算法优化

利用基圆渐开线和幂级数形式的高次曲线构造一种新型的变截面型线，并针对目前变截面型线优化设计中只以容积性能为优化目标而未考虑型线力学性能这一缺点，提出综合考虑容积性能和力学性能的多目标优化设计方法。将容积性能中的重要指标——压缩比和力学性能中的关键指标——轴向气体力和切向气体力作为优化目标，利用遗传算法对其进行多目标优化。结果表明：优化后的两大指标较优化前均有显著变化，压缩比提高了11.3%，轴向气体力和切向气体力明显降低，尤其是切向气体力降低的幅度较大，最大轴向力和最大切向力分别减少了2.11%和22.71%，表明提出的优化方法可以获得综合性能较优的变截面型线。     

PLC在液压机控制系统改造中的应用

将YA32—315型四柱式液压机由继电器控制改为可编程控制器（PLC）控制,对原有下顶出缸的液压油路控制系统进行改进,通过高精度比例溢流阀和PLC的模拟输入输出模块对顶出缸的油压进行控制,并结合板材变压边力成形工艺,在单动液压机上实现变压边力控制。在板材成形过程中通过可编程控制终端对成形力、压边力及凸模行程进行实时监视和控制。     

应用均匀设计方法提高筒形件的成形质量

均匀设计是试验设计方法的一种。采用有限元技术和均匀设计方法对筒形件在拉深成形过程中的摩擦系数、压边力、凹模口圆角半径等工艺参数进行优化设计。优化后的仿真结果在提高成形裕度和抑制厚度的变化方面取得很好的效果。该方法还可以明显减少模拟计算次数，提高优化效率，改善板料冲压成形的仿真计算精度。     

型材拉弯模拟算法的开发及应用

开发了基于有限元增量理论和BWC壳单元的型材拉弯模拟算法.本算法对型材拉弯机构中夹钳的运动进行了深入分析.采用速度约束的方法来模拟夹钳的运动轨迹,并对夹钳所在板料位置上的节点进行约束处理,保证了夹钳速度加载的正确性.以矩形截面型材拉弯零件为例,采用文献中的夹钳运动加载方案对其进行型材拉弯成形模拟.将本算法计算的结果与文...     

复杂曲面飞机结构件表面质量问题溯源试件研究

针对复杂曲面零件表面质量问题溯源耗时长问题,设计表面质量测试件,提出基于试件的零件表面质量问题解耦优化方法,建立五轴联动数控机床机电耦合特性向表面质量测试件的解耦映射,实现了零件表面质量问题的快速溯源。结合弱刚度环节机械调整和控制参数整定方法,将零件表面粗糙度由R_a1.6~3.4μm降低至R_a0.8μm,实现了表面质量的有效提升。     

Development of optimum process design system by numerical simulation

Now, the development of optimum forming process design system based on computer simulation to reduce the time consumption is strongly required in the industries. In this study, the optimum process design system is newly developed in conjunction with the nonlinear FEA code and the nonlinear optimization code. In the latter code, “Sweeping Simplex Method” is newly proposed, which can find the global minimum. The accuracy and quickness of this method to find the global minimum of objective function, which have several local minimum points, is confirmed by comparison with the grid method.

This numerical system is applied to the process design of complicate shaped cup deep drawing. In order to form the sheet metal with uniform thickness, “Deviation of thickness from uniform average thickness” is employed as the objective function, and the global minimum point in the design variable space is searched by “Sweeping Simplex Method”. For the design variables, the heights of two punches in first stage forming are employed. The optimum process condition was determined by using this numerical code and also the validity of this code was confirmed by the comparison with the experimental observation results.