蒙皮件可变型面模具柔性拉形工艺的研究

针对传统飞机蒙皮件实体模具拉形工艺费用高的问题,提出一种采用可变型面模具进行蒙皮件柔性拉形的先进方法。介绍了可变型面模具的结构组成,阐述了3种模具调形方式的工作原理与特点,以球形件为研究对象,研究了不同的模具离散模式和基本体冲头尺寸对拉形件局部变形和形状误差的影响规律。研究表明:弹性垫的厚度是基本体冲头方体边长的1.25倍时,既能有效地抑制工件的局部变形,又能保证工件的成形精度;对于厚1 mm、曲率半径为1 500 mm球形件,成形精度要求为0.5 mm以下,选择基本体离散排布矩阵为32×40满足生产要求。     

可重构柔性模具蒙皮拉形有限元等效模型

等效模型是模拟计算精度和现实计算能力矛盾的产物。从实际生产工艺出发,在PAM-STAMP2G中构建贴近实际生产过程的可重构柔性模具蒙皮拉形有限元模型。鉴于该有限元模型模拟效率低的缺陷,从可重构柔性模面和弹性垫层描述两方面进行简化,引入5种等效模型。分析结果表明,光滑连续模面包覆垫层有限元模型,能够在保证模拟精度的前提下获得较好的模拟效果。在此基础上,提出连续模面单层实体单元包覆垫层等效模型,当弹性垫层厚度小于30mm时,它和连续模面多层实体单元包覆垫层等效模型有相同的模拟效果。     

可重构柔性模具蒙皮包覆拉形仿真系统开发

针对飞机蒙皮拉伸成形工艺中的包覆成形方式,基于有限元软件PAM-STAMP 2G平台,利用其二次开发工具Stamp Tool Kit,开发蒙皮拉形工艺仿真专用系统.将复杂的前置处理过程进行封装,可方便地对带弹性挚层的可重构柔性模具蒙皮拉形包覆成形过程进行弯曲、成形、切边及回弹过程模拟.系统实现了对飞机蒙皮拉形成形质量的预测,有较强的实用性和可靠性.针对所开发的系统,研究了不同挚层厚度对抑制成形板料表面压痕的规律,发现对于可调钉柱其截面尺寸为30 mm×30 mm的柔性模具,垫层厚度大于等于25 mm时可达到很好抑制表面缺陷的目的.     

可重构柔性模具蒙皮拉形闭环形状控制系统设计

蒙皮拉形过程中板料的成形是一个复杂的非线性变形过程,拉形模具设计技术还停留在经验设计阶段,采用实体拉形模具,需要经过多次修模才能修正零件的回弹。可重构柔性模具能够迅速修改模具型面,主动补偿零件回弹,获得准确的零件曲面。文章从控制理论的角度阐述了可重构柔性模具型面设计技术,以模具型面为输入值,蒙皮零件形状为控制目标,设计出变形传递函数,并结合闭环形状控制算法,开发了蒙皮拉形闭环形状控制程序,并在拉形试验平台进行了实验验证,取得了满意的效果。     

离散夹钳柔性拉形机的研制及实验验证

针对整体平夹钳拉形机横拉时工件不易贴模和可调曲夹钳拉形机纵拉时人工调形夹钳费时费力的问题,提出一种离散夹钳柔性拉形的方法。从"离散化控制"的视角剖析离散夹钳柔性拉形机的工作机制和构造特征,并采用有限元方法对不同数量的离散夹钳和夹钳结构形状对拉形件的应变分布、板厚变化和夹持面形状进行了数值模拟研究,最后采用自制的离散夹钳拉形机对球形件进行了相关工艺的实验验证。结果表明:离散夹钳柔性拉形机成形的工件质量满足生产要求,实验结果与数值模拟的结果基本吻合。     

蒙皮拉形可重构柔性模具模面生成系统开发及应用研究

针对飞机蒙皮零件多品种、小批量、形状复杂、成形精度要求高的特点,对可重构柔性模具蒙皮拉形关键技术进行了深入分析,基于CATIA二次开发技术开发了蒙皮拉形可重构柔性模具模面生成系统,实现了蒙皮零件数模在可重构柔性模具制造坐标系中的调形计算,具备了冲头高度干涉检查和虚拟模具三维仿真功能。经过应用验证,系统稳定可靠,能准确调形出蒙皮零件拉形所需的模具包络面。本系统的建立,为可重构柔性模具蒙皮拉形工艺研究提供了技术保障。     

典型双曲率零件柔性多点模具蒙皮拉形技术研究

柔性多点模具是由一系列高度可调的小冲头根据需要组合形成离散模具型面的模具系统。采用柔性多点模具进行蒙皮拉形时,在模具与板料之间需放置一弹性垫层,以防止冲头直接作用于零件表面产生压痕。文章针对某典型双曲率零件,通过数值模拟的方法分析了弹性垫层以及零件自身回弹对成形零件外形精度的影响,并以此为依据调整模具冲头位置,实现柔性多点模具型面的优化。最后通过工艺试验,对所建立的优化方法进行了验证,获得了合格的成形零件。     

多夹钳式板材柔性拉形工艺的数值模拟

多夹钳式柔性拉形工艺可克服传统拉形工艺存在的成形缺陷。研究了多夹钳式柔性拉形机的结构组成,分析了多夹钳式柔性拉形工艺的特点,分别选取S形曲面、马鞍形曲面和球形曲面,并利用有限元分析软件ABAQUS,对多夹钳式板材柔性拉形过程进行数值模拟分析。结果表明:在兼顾工件成形质量与拉形机研发制造难度的前提下,相对较高的夹钳离散化程度可提升S形工件的成形质量;相比于普通铰接方式,夹钳与液压缸之间采用球铰接方式时,马鞍形件有效成形区端部的成形质量更好;通过改善板料与模具之间的润滑条件,使球形件有效成形区板料的拉伸变形更充分,卸载回弹量更小。     

柔性多点模具蒙皮拉形有限元简化分析模型的建立

建立一种简化有限元模型,用以解决柔性多点模具蒙皮拉形工艺由于冲头顶端曲面曲率半径小,而导致单元数量庞大的问题。通过将简化有限元分析模型与非简化模型对比,并通过工艺试验,验证了简化分析模型的可行性和有效性,为新产品研制降低成本提供了有效方法。     

可重构柔性模具蒙皮拉形模面生成方法研究与实现

针对可重构柔性模具模面生成中的模面空间定位、钉头球心坐标计算等若干问题进行了深入的研究,给出了合理的计算方法.采用CAA二次开发技术在CATIA V5上实现了相关算法,开发了模面生成模块.该模块具有钉柱高度计算,柔性模具三维虚拟装配、数据动态调整和结果校核等功能.通过试验验证了上述算法的可靠性.模面生成模块的开发为可重构柔性模具拉形工艺在实际生产中的应用提供了技术保障.     

复杂型面制件的成形及模具设计

介绍了某复杂制件的成形模设计过程,对制件的形状及成形工艺作了充分的分析,并详细介绍了该制件成形模具的设计思路.     

基于鳍条效应的柔性夹爪设计与试验研究

针对协作机器人在非结构化或动态变化环境中,对随机目标物体抓取困难的问题,参考鳍条结构,采用热塑性聚氨酯弹性体,结合增材制造技术,提出一种自适应柔性夹爪的解决方案。利用SolidWorks建立模型,在有限元分析软件ANSYS Workbench中通过虚拟正交试验进行静力学分析,完成夹爪结构的优化。在协作机器人Baxter上进行抓取试验。结果表明：设计的柔性夹爪能够满足对日常用品抓取的需要,在抓取形状各异的物体时效果良好,具有较好的自适应性,能够实现无损抓取。     

上窄下宽零件的成形工艺及模具设计

介绍了2种上窄下宽零件的冷冲压成形工艺，根据其不同形状及特性，采用了各不相同的冲压成形工艺。并设计出对应的2种冲压成形模具结构，使大家能了解成形上窄下宽零件的特点。     

翼片弯曲成形工艺分析及模具设计

通过对DSA200翼片形工件的结构及弯曲成形的工艺分析,指出了该类工件的工艺控制关键点,介绍了翼片类弯曲件一次弯曲成形工艺及模具设计、模具结构、工作过程及必要的计算等。在模具设计上对工艺难点采取了特殊的模具设计措施。     

离合器限位框成形工艺及模具设计

分析了非对称性拉伸件的成形特点 ,正确选择合理的工艺参数 ,解决了工件拉裂和起皱问题 ,此外介绍了同步完成拉伸、整形、成形的复合模结构     

套管成形工艺及模具设计

对特殊形状的小直径卷圆成形进行了分析，选择了非常规工艺方法，并进行工艺试验。确定了合理的展开形状和尺寸，制定出切实可行的工艺方案。用简单的模具，生产出了合格的零件。     

异形垫圈冲裁成形复合模具设计

介绍了一种轿车用异形垫圈冲裁成形复合模具,将落料、冲孔和成形三步工序复合在一起完成,该模具具有操作方便、一次成形、生产效率高的特点。阐述了异形垫圈冲裁成形复合模具的整体结构及其工作过程,为保证异形垫圈冲裁成形的质量,指出了复合模具设计和加工应注意的要点。该设计思路可扩展应用到其它类似零件的成形中。     

电池盒成形工艺分析及模具设计

结合生产实际及电池盒零件特点,有效地对该零件的冲压工艺进行了分析．并对该模具的结构特点及主要零部件设计进行了阐述。     

复杂扇形环件成形工艺及模具设计

分析复杂扇形环件的成形工艺,并介绍了成形模的结构设计和工作过程以及模具调试改进。