三轴与五轴数控渐进复合成形轨迹规划

综合考虑挤压工具对待成形件曲面的可接近性和数控渐进成形效率,提出了三轴与五轴数控渐进复合成形策略及其成形轨迹规划方法。通过识别待成形件STL模型的三角面片各边的凸凹性,以三轴数控渐进成形挤压工具对模型各曲面的可接近性,将模型曲面划分出三轴数控渐进成形与五轴数控渐进成形加工的区域,进而对成形轨迹进行分区规划并在相应的曲面分区内分别生成出三轴数控渐进成形和五轴数控渐进成形加工轨迹。算法应用实例表明,该方法能够实现三轴与五轴数控渐进复合成形所需曲面分区及其成形轨迹规划与生成。     

基于STL模型的双面数控渐进成形干涉检查与修正

针对双面数控渐进成形中工具头与板材之间容易发生干涉的问题, 提出了基于STL模型的工具头与板材干涉检查与修正方法。对于主工具头，采用等距面生成无干涉的成形轨迹，以避免干涉；对于副工具头，将干涉类型分为工具头与板材非成形特征区的干涉和工具头与板材成形特征区的干涉两种类型，并通过判断副工具头刀位点与支撑面的位置关系来确定是否发生干涉。算法应用实例和成形实验结果表明，所提出的算法能够避免干涉，进而生成无干涉的工具头运动轨迹。     

应用开放式CNC进行金属板材数控渐进成形加工的研究

金属板材数控渐进成形工艺是目前国际上一种新兴的板材成形工艺。本文将原有使用固定支撑模型的反向加工方式进行改进,应用开放式CNC技术,使用了一种通过上下2系统5轴控制成形方式,构建了改进型的数控渐进成形系统,并通过灵活应用工件测量功能,修改数控程序,调节成形工具的成形轨迹,提高成形零件的加工精度。     

金属板材数控渐进成形支撑CAD模型自动生成

为满足金属板材数控渐进成形中支撑制作的需要,提出一种从板材件的计算机辅助设计模型自动生成支撑计算机辅助设计模型的方法。采用STL数据模型,根据板材件曲面曲率的变化和成形过程中板材的减薄规律,计算出成形过程中板材厚度的变化量,通过对STL模型进行不等距偏置,生成了能够自适应板材厚度变化、并能保证挤压工具头与支撑之间合理间距的支撑计算机辅助设计模型。最后,给出了支撑计算机辅助设计模型生成实例。     

基于背板的双面数控渐进成形方法

为了解决双面数控渐进成形中板材件无支撑悬空区域存在变形的问题,提出一种背板辅助的双面数控渐进成形方法。该方法以背板对板材的支撑作用,抑制板材件非成形区的非理想变形,进而提高成形质量。研究了面向复杂板材件基于背板的双面数控渐进成形策略和对于一个给定待成形板材件标准模板库模型自动生成所需背板计算机辅助设计模型的算法。该算法根据板材件类型的不同,通过提取待成形板材件标准模板库模型的特征轮廓,采用顶点偏置方法生成出背板计算机辅助设计模型,并采用数值模拟和实际成形实验对所提背板辅助双面数控渐进成形方法进行了验证和评估。有限元分析和实验结果表明,双面数控渐进成形中背板的使用能够有效提高成形件的成形质量,具有可行性和可应用性。     

金属板材数控单点渐进成形加工轨迹优化研究

提出一种对金属板材数控单点渐进成形的加工轨迹优化及成形压头压入点沿工件轮廓均布处理的方法。解决了工件局部的凹陷与破裂问题，提高了板料数控渐进成形的质量。     

五轴数控渐进成形干涉检测与修正研究

综合考虑干涉检测效率、精确性和可修正性,提出一种高效、精确的基于STL(Sterolithography)数据模型的五轴数控渐进成形挤压工具与工件干涉检测与修正方法。以八叉树分割立方体最小边为基准对STL模型的三角面片细分后再沿边进行离散进而确保离散点云模型的八叉树分割更为均匀,并把离散点八叉树分割模型拓展为一个带有索引序列的八叉树分割模型以便不经过递归查找就能直接检测干涉区域;然后把挤压工具用轴向AABB(Axis-aligned bounding boxes)包围盒进行包围并利用八叉树分割模型粗略检测发生干涉的位置;最后利用八叉树分割模型立方体节点内的离散点和圆柱体形状的挤压工具对可能发生干涉的位置进行细致检测,并在干涉点处沿着挤压工具轴线方向的剖切面上进行干涉修正。算法应用实例表明,该方法能够快速而准确地寻找出干涉点的位置并能予以修正,整个过程运行稳定可靠。     

数控渐进成形与激光切割集成的板材件加工轨迹生成

为实现切口板材件的五轴数控渐进成形与五轴激光切割的集成制造,提出一种基于Parasolid建模核心的五轴数控渐进成形与五轴激光切割集成的切口板材件加工轨迹生成算法及实现方法。给出了切口特征识别与提取、切口特征填补与曲面重建等算法;在研究曲线离散、曲面偏置等算法的基础上,考虑五轴数控渐进成形与五轴激光切割工艺的特点,给出了数控渐进成形刀位点、激光束半径补偿、挤压工具姿态和激光束姿态计算的方法;同时利用Parasolid建模核心和OpenGL完成了上述算法的系统实现。算法应用实例表明,依据该算法所开发的软件系统能够很好地实现上述功能,运行稳定可靠。     

带有通气孔的数控渐进反向成形支撑自动生成

为解决数控渐进反向成形过程中板材与支撑之间形成密闭空腔,腔内空气不断被压缩而产生的对板材的反作用力影响板材件成形质量和成形精度问题,提出一种可由待成形板材件的CAD模型自动生成带有通气孔特征的支撑体三角网格模型的方法。给出了计算支撑体空腔体积与空腔内压强的算法、自动识别复杂板材件凹部数量与位置的算法,及其在合适的位置生成通气孔进而生成带有通气孔的支撑体三角网格模型的算法。应用实例表明,所提算法能够自动生成带有通气孔的支撑体。成形实验表明,板材件成形过程中密闭空间的形成会导致成形件鼓包变形甚至破裂,而带有通气孔的支撑体能够有效地解决上述问题。     

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。     

球铰弹簧冲压成形模具

介绍一种新型球铰弹簧两工步冲压盛开有模具的结构,工作原理,主要工作部件的设计和参数计算。使用此种模具,可以在一个工步中完成球铰弹簧的弯曲成形和翻边成形,生产效率高,工艺质量好。     

金属板料的几种无模成形技术的研究现状

介绍了用于板料塑性成形加工的喷丸成形、数字化渐进成形、无模多点成形、激光热应力成形和激光站压成形等几种无模成形技术的国内外研究现状、基本原理和特点，并就关键技术、存在问题及今后的发展趋势作了简要分析。     

板料成型性能指数对钣金零件成型工艺性的影响

这里详细论述了板料成型性能指数n、r值的物理意义及其对各种钣金零件成型工艺性的影响，结合典型成型工艺，利用钣金冷压成型原理，对n、r值的具体影响进行了分析研究，得出了一些针对具体成型工艺的一般规律性的结论。将这里的一些概念和分析研究的结果同具体的生产实践相结合，则会对促进生产和提高成型件的质量有一定的指导意义。     

电磁成型技术在汽车制造中的应用

电磁成型技术作为高能、高效率技术用在铝合金板坯成型和粉末近终成型方面有着传统成型方法不能比拟的优越性，在汽车制造方面能够发挥巨大的作用，阐述电磁板坯成型和电磁压制，介绍了电磁成型技术在汽车制造业中的应用及前景。     

光切法测量中三维实体的重建

光切法是一种新型的三维表面轮廓的光电非接触测量方法，它主要有两个步骤：用ＣＣＤ获取物体表面的轮廓信息；重建三维实体。讨论了采用３ＤＡＰＩ实现三维重建的具体方法，并给出了实例。     

冷弯型钢成型技术的发展现状

介绍冷弯型钢成型技术理论、成型工艺及冷弯成型计算机辅助设计（CARD）等方面的国内外发展现状,我国在冷弯型钢产业发展中存在的问题及对我国冷弯型钢技术发展的展望.     

基于成形应力极限的管材液压成形缺陷预测

基于塑性应力应变关系及Hill79屈服准则,推导出极限应力与极限应变间转化关系,进而建立2008T4铝合金的成形应力极限图(Forming limit stress diagram,FLSD)。采用LS-DYNA软件对三通管液压胀形过程进行模拟,应用FLSD预测胀形过程中破裂的发生及成形压力极限,并与传统成形极限图(Forming limit diagram,FLD)结果进行了对比。研究表明,FLD与FLSD预测结果中破裂缺陷位置相同,但极限内压力值存在很大差别,而FLSD预测结果与物理试验结果较吻合。考虑到FLD受应变路径影响显著的因素,将FLSD作为管材液压成形等复杂应变路径下的成形极限的判据更加方便可靠。     

模架集成式粉末成形设备的研制

介绍一种模架集成式粉末成形设备。该设备将模架集成在压机中,并取消传统压机中的下缸,使得设备的体积大大减小,结构简单。设备所有模板均为液压驱动并能独立运动,具有较高的灵活性,可以成形密度均匀、多台阶面的复杂粉末冶金零件。     

Forming severity concept for predicting sheet necking under complex loading histories

A new method of predicting neck formation in sheets under non-proportional loading is proposed, based on the concept of “cumulative forming severity”. This concept is borrowed from a macroscopic model of ductile fracture where the crack initiation is governed by the accumulated equivalent plastic strain modified by the stress triaxiality and the Lode angle parameter. Such an approach necessitates a representation of the forming limit diagram (FLD) in the space of the equivalent strain to neck and the Lode angle parameter.Another new factor is the assumption of the non-linear accumulation of forming severity for non-proportional and complex loading histories. A class of non-linear weighting function is proposed with only one free parameter. A starting point in the derivation is the known FLD corresponding to proportional loading. This can be determined from Hill's and Stören and Rice analytical solutions, from numerical simulation, or else taken directly from experiments. In the case of proportional loading, necking depends on the final state of stress or strain, so it does not matter if necking severity index is accumulated in a linear or non-linear way. For non-proportional loading, the unknown free parameter of the non-linear accumulation rule must be determined from a test.Experimental data on FLDs under complex strain paths for two types of material, aluminum alloy 6111-T4 [Graf A, Hosford W. The influence of strain-path changes on forming limit diagrams of A1 6111 T4. International Journal of Mechanical Sciences 1994;36(10):897–910.] and aluminum-killed sheet steel [Muschenborn W, Sonne HM. Influence of the strain path on the forming limits of sheet metal. Archiv fur das Eisenhuttenwesen 1975;46:597–602], found in the literature are revisited by the proposed model. Calibrated from only one test with non-proportional loading condition, the model is able to predict the remaining tests of complex loading paths with good accuracy.