基于预拉伸与数控渐进成形复合的轿车翼子板样件制造技术

针对轿车白车身样件开发周期长和费用高的问题,以轿车翼子板为典型零件,设计了板料数控渐进成形工作台;在数控加工中心,通过一次装夹板料实现了轿车翼子板等比例模型的预拉伸、渐进成形和切边的集成加工;利用激光扫描技术测量成形件的轮廓形状并与原始CAD模型进行对比,以改善成形件的尺寸精度;通过改变工具的成形轨迹,采用基于形状特征层切法的成形轨迹来提高零件细节部分的成形精度和表面质量.结果表明,在拉伸阶段,提高压边压力,可以有效改善成形件的减薄.
     

基于实体单元的板材渐进成形数值模拟分析

为研究渐进成形的成形机理及工艺参数对成形力的影响,应用三维实体单元对成形过程进行数值模拟分析和相应的实验研究.在解决数值模拟中运动轨迹加载等难点问题的基础上,合理简化有限元分析模型,提高数值模拟计算效率.采用坐标网格法实验,并通过检测板材厚度的变化,验证了模拟结果的准确性.通过对模拟和实验结果的研究分析,提出了一种不同于剪切变形的新的变形机理,即主要变形区的板材是平面内拉伸变形及局部反向弯曲变形的组合;对成形力的数值模拟正交实验表明层间距是成形力的主要影响因素,并且成形力随层间距的减小而减小.     

板料渐进成形工艺等高线图生成方法的研究

板料数字化渐进成形工艺可以通过数控渐进成形机床加工出成形极限较大、形状复杂的板材零件,在航空航天、汽车和民用产品的小批量钣金件加工方面具有广泛的应用前景。如何生成成形零件的等高线图是该工艺的关键技术。对板料渐进成形工艺等高线图的生成方法进行了研究,提出一种基于Matlab拟合Bezier曲面并快速生成等高线图的方法。对理论抛物面和飞机翼面的仿真研究表明,提出的等高线图的生成方法,工程精度较高、算法简单。计算速度快,适合在板材数字化渐进成形工艺中推广应用。     

预成形型面对二道次渐进成形板厚分布的影响

为了研究预成形型面对金属板材二道次渐进成形板材厚度分布的影响,以直壁件两道次渐进成形为研究对象,首先制定了三种不同的预成形型面设计方案(型面轮廓线分别为圆弧和直线段),而后基于有限元模型分析了不同预成形型面条件下的板厚和等效塑性应变分布,并进行了实验验证.研究结果表明:半径为80mm的圆弧状预成形型面侧面轮廓线可获得更均匀的板材厚度分布、更大的最小板材厚度、更小的等效塑性应变;二道次最小厚度分布并不取决于整个塑性变形区的大小,而决定于第二道次实际参与的变形区域大小,而该区域的大小决定于预成形型面的设计;最终板厚分布和预成形型面曲率并不存在线性关系,当切线夹角为40°左右时,板厚分布最均匀.     

两道次板材渐进成形过程仿真与实验验证

针对渐进成形工艺加工侧壁较陡零件时板材厚度减薄严重的问题,通过建立基于ABAQUS的两道次板材渐进成形有限元模型,比较单道次与两道次成形路径下零件厚度分布和等效塑性应变历史变化规律,研究了两道次成形策略对板材成形极限的影响。结果显示,与单道次成形件相比,两道次成形件变形量最大的区域离零件底部更近,在所选A、B、C3点处的等效塑性应变最大值分别减小了66.2%、81.9%和36.0%,且板材变形更加均匀,使零件最小厚度增加了16%左右,表明两道次成形路径能大幅提高板材成形极限。经实验验证,数值模拟结果基本与实际吻合。     

基于遗传神经网络的数字化渐进成形回弹预测

针对传统BP神经网络具有易陷入局部极小等缺陷,采用遗传算法(GA)对BP神经网络(初始权值、阈值)进行了优化,将人工智能技术和激光扫描测量技术有机结合,建立了金属板材数字化渐进成形回弹预测的遗传神经网络模型,对计算结果与BP神经网络预测结果进行比较,表明遗传神经网络预测值与实测值之间具有很高的相关性和精确度,该模型可用于预测渐进成形工艺参数与回弹量之间的映射关系,为金属板材数字化渐进成形回弹量的预测开辟了一条新的途径.     

板料冲压模具扩孔和渐进成形扩孔的对比分析

分别采用传统的锥形凸模和渐进成形工艺对板料的扩孔特性进行试验,其中渐进成形扩孔的工具轨迹根据传统冲压的锥形凸模的形状设计.探讨了工具轨迹对渐进成形扩孔特性的影响.结果表明:与传统冲压扩孔件相比,渐进成形扩孔件的厚度最薄处位于孔口向外偏置一定距离的圆周上,而不在孔口边缘;渐进成形扩孔件的变形模式为剪切变形和弯曲变形综合作用,扩孔件沿直径的厚度分布与初始板厚不满足正弦定理;与传统的模具冲压扩孔相比,渐进成形的扩孔率提高了24.4%.     

板材多道次渐进折弯成形回弹补偿的模具修正

金属板材多道次渐进折弯因回弹使成形后的工件形状与目标存在误差.文中借鉴单一道次冲压成形模具型面修正的思路,将模具型面的位移修正、平滑的位移修正以及成形传递函数法应用到多道次渐进折弯成形的模具修正,实现回弹补偿.实验结果表明,基于单一道次冲压的闭环成形传递函数法用于多道次渐进折弯模具修正可快速有效提高成形工件精度.     

基于分层制造和数控加工的复合快速成形技术

为克服现行分层制造技术(可制造的原型尺寸小、精度低、可选用材料种类有限)和数控加工(难于直接制造复杂形状、需用夹具固定工件)存在的缺点,把分层制造和数控加工的优势结合起来,研究开发了基于三维层(3D layer)的、材料堆积成形与去除成形交替并行的复合快速成形工艺,并论述了三维层的生成方法和根据三维层的特点设置必要的水平支撑来快速固定被加工工件的方法。为验证该方法的可行性,以复杂曲面组成的汽车手把为对象,进行了成形实验,其制造精度为0.05mm,整个制作过程需要5h。     

数控车削加工常见问题分析

数控车削加工对前面的工序加工质量要求更高了,原因是数控加工的自动化程度很高,加工过程控制是由计算机控制的,缺少人工控制的灵活性,如果前面工序不能很好的保证,就会严重影响后续精加工的工件质量,本文就作者遇到的几个常见的加工问题进行分析,并提出了有效的解决方案。     

两道次渐进成形表面粗糙度的预测和分析

为了研究两道次渐进成形的表面质量,采用响应面法来分析和优化两道次渐进成形的整体表面粗糙度.首先,通过Box-Behnken设计方法制定以成形角α、道次间隔角度Δα、层间距Δz和进给速度V为主要研究参数的试验计划.其次,建立了四个工艺参数与成形件表面粗糙度间的数值模型,并结合实验与方差分析(ANOVA)验证了数学模型的准确性.然后,利用数值模型探讨四个参数及其相互作用对表面粗糙度的影响情况.最终得出:层间距、道次间隔角度、成形角及进给速度对表面粗糙度的影响依次减弱.当V增加时,粗糙度值先减小再呈增加趋势;当Δz,Δα和α增加时,表面粗糙度值随之增加.此外,通过优化提出了获得最优表面质量的参数组合,并通过实验验证了这组参数组合的优越性.     

基于Oyane准则的金属板材渐进成形破裂预测

针对渐进成形中的破裂缺陷,将Oyane准则引入数值模拟中,有效预测了渐进成形中金属板料的成形极限.首先,针对DC56D+Z钢板,基于获取的Oyane准则材料参数,通过试验与数值模拟确定了破裂积分值I=4为破裂的临界条件.然后,基于响应面法建立了工艺参数与I积分值之间的非线性模型,且通过方差分析验证了该模型的有效性.研究得出:该数值模型可以有效预测最大破裂积分I值,I值随着成形角α、层间距Δz和工具头直径d的增大而增大,3个工艺参数的影响作用逐渐减弱,且αΔz、αd两种组合的交互作用影响较大.     

面向板材渐进成形工艺的单元路径生成

针对板材渐进成形工艺成形时间长的问题,提出一种基于单元的成形路径生成方法.首先,分析适用于渐进成形工艺的单元路径规划原则;然后,对数据模型进行分层计算得到一系列等高线刀位点轮廓,建立每层轮廓内的环之间的拓扑关系(C-Net结构),以及每层轮廓之间的拓扑关系(Z-C-Net结构);最后,结合单元路径规划原则,从Z-C-Net结构中提取出单元序列,并对各个单元实施合适的子路径规划,以及子路径之间实施合理的连接,使成形路径最短.实例计算结果表明:应用单元路径规划与等高线路径规划相比,可节约22.5%的成形时间.     

干熄焦技术应用前景分析

阐述了我国干熄焦技术的发展过程,介绍了干熄技术的原理和特点,分析了干熄技术在炼焦企业的应用,针对目前普遍存在的问题提出了一些建议.     

YK73400L数控成形磨齿机工艺设计

磨齿加工是高性能齿轮制造最主要的手段和工艺方法,其主要特点是可以全面纠正齿轮磨削前的各种误差,最终获得高的加工精度。YK73400L数控成形磨齿机是我公司适应行业发展需要,自主研发制造的全新产品,是继6m数控滚齿机后的又一台高精度齿轮加工机床,可以完成Ⅲ级精度齿轮的成形磨削加工。最大加工直径巾4000mm、最大加工模数40mm、最大加工齿宽1500mm、最大承重40t,是目前国内设计和制造的最大规格高精度数控成形磨齿机。该产品在我公司的系列产品中都属于高精度机床产品。如何保证高精度,是摆在面前的最大难题。     

冲压与渐进成形对SUS304不锈钢板腐蚀行为的影响

为深入探讨不同板成形工艺对材料腐蚀特性的影响,本文通过有限元仿真、动电位极化曲线和电化学阻抗谱等方法并结合腐蚀形貌,分析冲压成形和渐进成形对SUS304不锈钢板在稀盐酸溶液中的表面电化学腐蚀行为的影响.结果 表明:SUS304板经塑性成形后,耐均匀腐蚀性明显降低,其单位面积腐蚀失重约为原始坯料的4倍;渐进成形制件平均减...     

金属板材渐进成形的数值模拟及破裂预测

针对板材渐进成形破裂预测对应变路径的过分依赖且无法实时预测的问题,首先,运用FORTRAN语言,通过ABAQUS有限元软件的材料子程序接口,将于忠奇破裂准则引入DC56D+Z钢板的VUMAT材料子程序中;其次,分别将于忠奇模型与ABAQUS自带Von Mises模型进行单向拉伸和渐进成形的模拟;最后,结合渐进成形实验与有限元模拟分析,以实验结果为标准,根据有限元模拟的结果,逆向寻找出于忠奇准则下渐进成形模型的临界破裂积分值I.研究结果表明:两种有限元模型的应力应变大小数量级相同,分布一致,从而说明了该子程序的有效性;渐进成形模拟过程中最大破裂积分值I出现的位置在零件的侧壁,与实验结果一致,积分值I=17可以作为预测渐进成形过程中板材是否破裂的有效条件.     

高速切削刀具在数控加工中的应用

伴随着科技水准的持续提升,在先进的生产加工措施中高速切削措施在模具生产过程中得到了普及。本文主要介绍现代利用高速切削措施的现实情况,简单的讲述了高速切削措施的运用以及将来发展方向。     

航空零件数控加工技术初探

随着对桥式五轴加工中心的安装调试工作正式铺开，我公司拥有的数控机床设备达到了一定的规模。但要充分发挥这些设备的机加功效，使得公司的数控加工能力再上一个新台阶，这不仅要加强对数控操作人员的技能培训，而且要进一步加强对数控加工技术理论的学习和探讨，使其服务于实践、指导实践。