基于模面工程的轿车侧围拉延成形数值模拟

为快速确定复杂车身外覆盖件拉延工艺方案,提高CAD模面设计效率,以轿车侧围为研究对象,针对性地分析制件的成形特点,采用CAE技术全程驱动制件的模面设计方法设计制件的拉延模面,并进行数值模拟计算研究.结果显示,轿车侧围模面零件边界区域内成形充分,无开裂与起皱等成形性问题,模面上发生成形性问题的部位主要位于零件边界区域外,不影响零件的拉延成形质量.研究表明采用FEM技术的CAE软件AutoForm能够有效驱动复杂车身外覆盖件的模面工程实施.     

二自由度七杆压力机实验平台的设计

基于多连杆传动机构,设计了一种100kN二自由度七杆机械压力机实验样机。首先根据工作环境和拟定的初始参数,设计出各杆件以及机架的尺寸,通过Pro/E对杆件和机架进行三维建模和装配。再利用ADAMS对压力机机构进行运动学仿真和动力学仿真,通过分析驱动力矩曲线,对电机进行选型计算并设计出减速传动机构。最后利用ANSYS对压力机的机架和主要受力零件进行刚度和强度分析,将分析得到的数据进行校核,以保证机构在整个运动过程中的安全性和稳定性。     

汽车侧围外板锐棱成形工艺设计与数值模拟

为实现锐棱化腰线在汽车覆盖件上的工业化应用,以腰线圆角半径为2.5 mm的某车型侧围外板为研究对象,借助FEM仿真软件,对锐棱化侧围外板进行成形工艺设计和数值模拟.通过冲压方向优选、压料面随形设计、浅拉延工艺补充面设计、余肉隆起设计以及流入量调整等方法,解决了锐棱化侧围外板拉延开裂以及腰线滑移等质量问题.最终按照优化后...     

基于DYNAFORM的汽车覆盖件成形分析

针对汽车车身模具中主要的汽车覆盖件模具的设计制造,采用DYNAFORM软件对典型的汽车覆盖件发动机罩外板进行成形分析,模拟分析设置不同的拉延筋和不设置拉延筋对汽车发动机罩外板成形的影响,预测覆盖件冲压成形过程中易产生的缺陷,根据模拟分析的结果可以修改模具设计和生产工艺,不仅可以降低生产周期和生产成本,而且减少了复杂多次的试模与修模,使生产效率提高、市场竞争力加强。     

曲柄三角肘杆传动式伺服压力机的控制规划

以肘杆压力机为例,通过在连杆式机械结构基础上引入肘杆式机构代替连杆,增强载荷放大能力,加大空行程回程时滑块的运行速度,结合伺服驱动技术以较大幅度提高伺服压力机的控制性能.研究了肘杆式机构的动力学及运动学特性,提出了三角肘杆机构滑块的几种典型运动模式下对应的控制策略,通过引入伺服压力机负载模拟系统对控制策略进行辅助验证,证明了控制策略的可靠性和有效性.     

伺服压力机传动机构的逆运动学分析研究

本文根据人们对伺服压力机工作特点的特殊要求,通过对其传动机构的研究,提出了一种对传动机构的分析方法。依据滑块的工作要求,利用回路矢量法对机构进行逆运动学分析,借助MATLAB进行计算,可以得出曲柄的运动规律以及滑块的离散运动曲线。     

双肘杆压力机误差建模及公差优化分配

近净成形要求压力机具有较高的输出精度,为此需要对其进行精度设计,即建立其误差传递模型,从而经济合理地分配各零部件的精度参数。采用矩阵法构建双肘杆压力机传动连杆误差模型及多体系统理论构建其框架几何误差模型;在此基础上,基于误差独立作用原理建立压力机传动连杆-框架综合误差模型,通过灵敏度分析找到影响其输出精度的关键因素;综合考虑加工成本和机构输出可靠性对关键部件公差进行优化分配,进而给出在各零部件加工及装配中应采取的措施。案例研究结果表明,该方法能够建立压力机传动连杆-框架综合误差模型,优化后各关键部件公差均有所增大,兼顾了经济性能和精度性能。     

伺服拉深工艺曲线规划试验

伺服拉深工艺对304不锈钢的拉深效果和拉深效率有着重要影响,文中使用304不锈钢为拉深材料,结合压力机的机械特性和伺服拉深特性,提取曲线约束条件,构建了伺服拉深工艺曲线;然后对满足条件的工艺曲线进行仿真正交试验,得出理想的目标工艺曲线;最后在伺服曲柄压力机上,通过伺服控制系统和工艺编程自由曲线模式对304不锈钢进行了拉深试验,验证了自由曲线模式的可行性.试验结果表明,对于难成形的材料,规划的自由曲线模式能够在伺服和编程的条件下实现较为合理的拉深效果.     

基于性能图谱的双肘杆伺服压力机杆系全局优化设计

研究了双肘杆伺服压力机的杆系优化设计方法,提取杆系尺寸参数与性能指标的关系,在有界尺度空间内绘制性能图谱,以滑块在工作行程内机械增益最大和力均载变化波动量最小作为优化目标,选取最优解域,再采用复合形法,进行杆系尺度全局优化设计.优化后各构件的质心加速度曲线有明显改善,减小了双肘杆各运动副的冲击载荷,提高了冲压质量,从而为双肘杆伺服压力机的杆系尺寸设计提供了有效方法.     

高精度压力机连杆机构的误差分析及精度综合

高精度成形装备的研发是我国发展近净成形技术的关键之一.研发并联驱动多连杆压力机是高精度压力机发展的主要方向,如何确定影响其运动输出精度的关键误差因素,进而经济合理地分配各零部件的精度参数,是目前高精度压力机设计所必须要考虑的.在总结分析已有研究的基础上,提出以滑块运动输出位置误差和角度误差两个指标来表征压力机运动输出精度,并基于环路增量法建立了并联多连杆压力机误差传递模型;通过灵敏度分析,确定了影响该类伺服压力机输出精度的关键误差因素,并提出考虑制造成本和输出可靠度的精度综合方法;对■_aR型伺服压力机进行了案例研究,并采用Monte Carlo法进行了验证.结果表明,所提出方法能够有效识别出影响压力机输出精度的关键误差因素,合理调整这些因素的公差值能够使机构输出可靠度满足设计要求.     

基于逆运动学分析的混合驱动机构的优化综合

对混合驱动七杆机构压力机进行了逆运动学分析，以此为基础，根据机械式压力机典型的深拉伸工艺曲线，分两步对该混合驱动压力机进行了优化设计，并给出了优化实例。     

基于逆运动学分析的混合驱动机构的优化综合

对混合驱动七杆机构压力机进行了逆运动学分析,以此为基础,根据机械式压力机典型的深拉伸工艺曲线,分两步对该混合驱动压力机进行了优化设计,并给出了优化实例.     

侧围外板冲压工艺稳健性优化设计

为了评价随机因素波动对覆盖件冲压成形质量影响,以侧围外板成形为例,在有限元仿真模型基础上,将实验设计、响应面法相结合,获得不考虑材料性能波动条件下最优工艺解;在此基础上通过蒙特卡洛法构建质量指标均值与标准差响应面模型,获得最优的稳健工艺解.案例表明,稳健性设计方法能够显著降低零件缺陷率,具有很好的可靠性.该方法还可应用在产品设计阶段,评估工艺、材料性能波动对冲压质量的影响,减少调试周期.     

双伺服驱动高速精冲机主传动系统的运动规划

针对高速精冲过程中滑块速度和力能分配急剧变化的特点,提出一种双伺服驱动二自由度七杆机构的高速精冲机主传动系统.通过构造伺服电机柔性加减速函数,使伺服电机速度平滑过渡,结合精冲工艺要求及主传动机构尺寸参数,研究双伺服电机的运动规划方法,得到双伺服电机的运动与冲裁板厚、极限冲裁速度、电机特性的关系函数.利用ADAMS(动力学分析软件)建立主传动系统虚拟样机模型进而对整个精冲的过程进行仿真,分析不同冲裁板厚及不同极限冲裁速度下滑块的运动学特性曲线及伺服电机扭矩曲线.实验结果表明:该运动规划方法能够满足不同冲裁板料精冲工艺要求,降低伺服电机功率,提高精冲机工作效率.     

变凸模运动曲线对板料成形极限性能的影响

研究影响板料拉深失稳的因素大都忽略凸模运动曲线对板料成形极限性能的影响,利用伺服压力机可加载任意滑块速度和位移,以筒形件拉深为研究对象,加载了不同的凸模运动曲线,采用ANSYS／LS‐DYNA进行拉深模拟并经实验论证。结果表明,不同的凸模运动曲线对拉深件厚度减薄率分布会产生很大的差异,其中台阶式凸模运动曲线对提高板料极限成形能力最为显著。     

冲压速度对铝合金5182-O拉深性能的影响

成形速度不仅关系到生产效率,且对成形质量具有重要的影响。伺服驱动压力机可实现滑块任意运动模式调节与控制,为多样化冲压过程提供可能性。采用传统机械式和恒速成形式2种滑块运动模式,基于Pamstamp有限元仿真确定了板料尺寸、压边力和拉深深度,利用伺服压力机对汽车通用铝合金材料5182-O进行常温下不同速度下的拉深试验。试验结果表明:随着冲压速度增加,拉深件关键圆角区域颈缩及破裂趋势减小,并且冲压力相比于低速成形时减小量可达8.9%。从材料力学属性及润滑状态2个方面进行进一步的分析与讨论,结合有限元计算,对比分析不同冲压速度下所选截面处板料相对于模具的滑动速度,指出局部区域润滑状态的动态变化成为冲压速度影响拉深成形质量的关键因素。     

高速机械压力机综合动平衡优化研究

为了减小机构中由惯性载荷引起的振动,提出了一种平面机构振动力/力矩综合动平衡优化方法.对于给定尺度和驱动特性的机构,惯性力仅依赖于运动构件的质量分布.利用集中点质量表示各运动构件的惯性特性,同时以其位置参数作为设计变量,最终建立了机构的综合动平衡优化数学模型,并将该模型应用于多杆压力机传动机构,该方法适用于一般平面连杆机构.     

基于CAE技术的轿车前围板全工序模面设计方法

为了构建高质量轿车覆盖件模面,以轿车前围板为研究对象,应用CAE技术全程驱动制件模面的设计方法,依次完成制件的翻边、切边冲孔和拉延工序的模面设计,探讨各工序模面设计过程中的关键点.针对数值模拟结果,分析制件全工序模面的成形性情况并提出对应的优化方法.结果表明:应用CAE技术的全工序模面设计方法,能够有效、快速地获得制件的成形工艺模面,实现全工序模面设计与多步冲压成形仿真与优化设计的无缝对接.     

伺服压力机加工工艺的Bezier模型及其优化研究

为实现伺服压力机的柔性化加工,在建立的基于轨迹规划理论的伺服压力机柔性工艺Bezi-er曲线数学模型中,按照冲裁、拉深等工艺的加工要求,优化设计了非线性多变量多约束的Bezier曲线.以拉深工艺为例,构建其Bezier曲线的非线性目标函数和约束条件,采用变容差遗传算法优化设计得到了满足工艺要求的最佳输入和输出柔性加工曲线.通过实例验证了该建模方法的有效性,为不同伺服压力机的工艺曲线设计提供了一种可行的解决方案.     

车门外板覆盖件成形工艺研究

车门外板是汽车覆盖件中极为重要的部件之一，是车身上的活动部件，对其刚性及表面质量要求很高；它是典型的具有复杂型面的大型板料冲压件。根据CA6350车型门外板的冲压工艺的制定过程，找出车门外板类冲压件成形的共性，分析车门外板类覆盖件的成形方法及冲压成形常见缺陷的解决措施，为类似零件的成形工艺的制定探索了一条行之有效的途径。