钣金零件排样技术及其发展

基于给定区域的零件排样技术的研究已有很长的应用发展历史.算法是一个NP完全问题,具有较大的难度.市场竞争与原材料的紧缺,迫使制造企业始终将提高材料利用率作为降低成本的有效途径之一.本文在对排样技术深入研究的基础上,分析和归纳了这一技术的发展现状.     

一种基于遗传算法的钣金零件排样算法

钣金类零件是通过压力成形技术制造的一种应用广泛的零件,现今钣金件的数字化制造手段日益广泛。钣金工艺设计是钣金设计和制造之间的重要连接环节,科学合理的工艺是生产优良产品的重要因素。但钣金产品的工艺设计水平却远远落后于其设计和制造水平,成为了制约产品质量和成品的瓶颈。本文以一种复杂的锂电池箱体为例,对钣金件的数字化制造进行研究。首先提出了钣金件数字化集成制造的总体流程,研究了钣金件的设计、展开、板材的排样、激光切割、数控冲压和折弯等技术,实现了锂电池钣金箱体的集成制造。     

基于DYNAFORM的冲压零件展开及排样设计

运用三维软件UG对挂钩件进行三维建模,并转换到DYNAFORM软件中建立其有限元模型.通过数值模拟计算出毛坯外形尺寸,不需要几何数学知识,通过给定搭边值及毛坯布置的角度范围,自动找出材料利用率最高的排样方式,避免了繁琐的人工重复计算,并将计算结果与传统方法相比.结果表明,该方法与传统方法计算结果基本吻合,对复杂件计算精度则更高,是一种有效的新方法.     

一种基于进退法的零件排样加速算法

一步平移平行线分割法在冲压毛坯自动排样设计领域已经得到比较广泛的应用,但是其算法比较复杂,当排样精度要求高时,将直接导致程序运行效率降低。为解决搜索求解计算量大的问题,本文在一步平移平行线分割法的基础上提出了一种基于进退法的加速搜索优化算法,可以在较大程度上提高程序运行效率,缩短设计时间。     

矩形冲裁件排样优化设计与板材库存构成决策

在单一下料的情况下，库存同一型号规格但尺寸不同的板材种数、板材的具体尺寸和冲裁件的排样方案，对板的下料利用率都有明显的影响。本文阐述了合理选择库存板材尺寸与矩形毛坯剪切下料排样方案的科学方法，用所研制的排样与板材库存构成决策微机软件对例题数据进行分析。采用此方法进行决策可使板材下料利用率得到明显提高。     

多变量编码遗传算法在管道类零件展开图排样中的应用北大核心CSCD

针对不规则通风管道展开件在排样中存在的材料利用率低、排样效率低、展开件形状难以表征等问题,在基本遗传算法的基础上提出了采用多变量编码遗传算法对展开件进行排样布局。该算法对零件排列次序、镜像参数、旋转角度和零件中心位置存储参数等多个变量采用十进制编码方法,随机生成初始种群,进行选择、交叉、变异操作,最终获得了展开件排样效果图。对比基本遗传算法与多变量编码遗传算法的排样效果可知,多变量编码遗传算法能够准确地表征排样件的几何形状及位置特征,保证了高效率排样,提高了排样的材料利用率,同时,验证了多变量编码遗传算法具有可行性与有效性,对于优化钣金件制造加工工艺、提高生产效率具有重要指导意义。     

计算机辅助冲压钣金件展开及排样设计

运用三维软件UG对汽车排气消声器进行三维建模,并转换到DYNAFORM软件中建立其有限元模型,通过数值模拟计算出毛坯外形尺寸,不需要几何数学知识,通过给定搭边值及毛坯布置的角度范围,自动找出材料利用率最高的排样方式,避免了繁琐的人工重复计算,并将计算结果与传统方法相比。结果表明,该方法与传统方法计算结果基本吻合,对复杂件计算精度则更高,是一种有效的实用方法。     

基于CAE的汽车覆盖件展开及排样设计

运用三维软件UG对汽车油底壳零件进行建模,并转换到DYNAFORM软件中建立有限元模型,利用BSE模块方便地将制件展开,得到毛坯尺寸.通过给定搭边值及毛坯的布置角度,自动找出材料利用率最高的排样方式.结果表明,该方法比传统方法计算精度更高,是一种有效的新方法.     

L形管件弯曲成形有限元分析

采用有限元软件Deform-3D建立了L形管件三维有限元模型,并对其弯曲过程运动仿真。模拟分析了管件的等效应力、金属流动速度、材料损伤分布以及模具间隙和芯棒对弯管质量的影响。对成形缺陷进行了分析,通过优化得到满足要求的弯曲管件。     

含夹杂坯料镦粗的有限元分析

采用有限元数值模拟方法分析不同镦粗工艺对夹杂物的弥散作用。建立了常用的平砧镦粗、锥形砧镦粗和凹面砧镦粗等3种计算模型,通过对镦粗过程中夹杂物的应力应变集中程度、基体损伤值、夹杂物间距的结果分析,认为锥形砧镦粗工艺最好。     

有限元模拟法分析斜轧扩管机变形特点

以Φ720mm斜轧扩管机为研究对象,应用三维有限元模拟仿真技术,对斜轧扩管过程进行了建模与仿真分析,获得了钢管的变形数据,在此基础上计算了斜轧扩管的主变形和附加变形,从变形的角度说明了辗轧角β和轧辊在垂直方向的调整距离h取值及相应工具设计的合理性。研究结果有助于了解斜轧扩管的工艺实质,提高产品质量。     

Determination of forces in high speed blanking using FEM and experiments

The increasing demand for micro-formed and stamped parts such as connectors in the electronic industry is forcing manufacturers to push the speed limit of conventional press technologies to improve throughput. Designing dies/tooling for higher speeds and obtaining extended tool life requires a thorough understanding of the process. This paper discusses an experimental study of the interaction between punch, stripper plate and sheet material at various blanking velocities up to 1600 mm/s. The effect of velocity on punching force is also studied. A methodology to obtain high strain and strain rate dependent material flow stress data using blanking test and finite element modelling is presented.     

6160曲轴弯曲镦锻过程的有限元数值模拟

采用三维刚塑性有限元方法模拟研究了6160曲轴RR法成形过程,得到了曲轴的塑性变形分布规律,并分析了摩擦因素对曲轴成形后变形分布及外形的影响,模拟结果与实验结果吻合。     

An analytical finite element model for predicting three-dimensional tool forces and chip flow

A model of three-dimensional cutting is developed for predicting tool forces and the chip flow angle. The approach consists of coupling an orthogonal finite element cutting model with an analytical model of three-dimensional cutting. The finite element model is based on an Eulerian approach, which gives excellent agreement with measured tool forces and chip geometries. The analytical model was developed by Usui et al. [ASME J. Engng Indust. 100(1978) 222; 229], in which a minimum energy approach was used to determine the chip flow direction. The model developed by Usui required orthogonal cutting test data to determine the tool forces and chip flow angle. In this paper, a finite element model is used to supply the orthogonal cutting data for Usui's model. With this approach, a predictive model of three-dimensional cutting can be developed that does not require measured data as input. Cutting experiments are described in which good agreement was found between measured and predicted tool forces and chip flow angles for machining of AISI 1020 steel.     

曲轴TR法成形的三维有限变形弹塑性有限元模拟

大型曲轴的全纤维盛开有工艺是保证曲轴能够在复杂的应力状态下正常工作的一种有效的工艺方案。由于其成形过程复杂,变开吕的应力场和应变场很难用实验方法确定。本文基于ＡＮＳＹＳ工作平台,利用开发的三维有限变形弹塑性有限元程序,并利用开发的三维网格重划功能模块,模拟了曲轴的ＴＲＩ地成形过程,得到了曲轴在成形全过程中的应力场、应变场以及载荷位移曲线,为制定合理的成形工艺方案,优化模具设计,提高成形质量,以及提     

基于特征的冲压件毛坯展开

根据冲压件的零件图计算其毛坯尺寸，是分析冲压件变形程度的前提和制订工艺规程的基本步骤。根据冲压零件的变形特点，从设计和工艺的角度出发，将冲压零件形状特征分类；利用面向对象的方法，对冲压件形状特征的表达和毛坯展开算法进行了详细的描述。通过人机交互方式，对于具有复杂形状的冲压件，该系统也可以有效地生成对应的毛坯图。     

热带粗轧机组立轧稳定轧制变形规律的实验研究和有限元分析

本文采用铅作为模拟材料，对热带粗轧机组平辊立轧变形规律进行了实验研究，得到了表征立轧稳定轧制阶段时轧件断面特征的四个参量与侧压量、立辊直径、板坯来料厚度及宽度之间的关系。并首次提出用超薄单元近似处理奇异点的新方法，采用全三维刚塑性可压缩有限元法对立轧稳态过程进行了理论解析，所得结果和实验结果符合较好。