板材多点成形工艺及装备

多点成形法是针对多品种、小批量的三维曲面板材成形的一种柔性加工法。采用这种方法可替代传统的模具,从而节省模具制造费用。本文介绍了有关这一加工方法的基本原理并在自制的简单多点试验机上进行了一系列试验,对4种不同的多点成形法的成形效果进行了讨论。     

无模多点成形实验机及微机控制系统的研制

针对塑料加工中模具设计的长周期和高成本问题,根据无械多点成形的基本原理,设计制造了计算机控制无模多点成形实验机,并讨论了其ＣＡＤ系统、微机控制系统和机械系统。通过实验证明,目标试件形状与ＣＡＤ设计形状吻合良好,是一种具有高柔性度的塑性加工新设备,为金属板材的三维曲面成形提供一种新工艺。     

多点成形压力机的反复成形技术研究

基于对多点成形过程的分析,推导了反复成形过程中基本体对板材的作用力分布,得到了基本体作用力与成形力矩的关系。从理论上分析成形件内部残余应力的分布,解释了反复成形法减小回弹的机理,讨论了反复成形法对成形零件质量的影响。     

板材成形极限的预测研究

将含有变形损伤效应的本构方程引入到Ｍ－Ｋ理论模型，研究了板材变形失稳乱形极限问题。分析了材料参数及屈服函数对板材成形极限的影响，成形限曲线的右半部分曲线随应变硬化指数、应变速率敏感指数、屈服函数形状系数的增大而减小，随材料初始几何缺陷参数的增大而增大，把改进的Ｍ－Ｋ模型应用于有限元模拟程序，分析了材料参数对反材胀形的极限成形高度的影响，模拟结果与实验结果吻合。     

200 kN板材多点成形压力机及其调形的理论误差

阐述了200kN快速调形多点成形压力机主要技术参数及快速调形原理,分析了调形精度对成形件质量的影响。论述了调形的理论误差及产生误差的原因,并对冲头的调形误差进行了检测,实际测试结果均在设计误差范围内,满足多点成形压力机的使用要求。     

板材无压边多点成形中起皱的数值模拟

在多点成形中,变形量不大的三维曲面零件通常采用无压边的方式成形。起皱是无压边成形中决定零件能否成形的重要因素。采用显式算法对不同板厚、不同变形程度以及不同材质的球面、马鞍面的无压边多点成形过程进行数值模拟,得出了起皱的分布和不起皱极限图,这些结果对多点成形技术的工程应用具有一定的参考价值。     

板材三维曲面的无模多点闭环成形技术

基于具有并行调形功能的多点快速曲面造型系统和自主开发的激光扫描测量机,提出了三维板类件多点闭环精确造型的概念,并应用PID控制算法进行了多点闭环成形实验,得到了符合设计要求的工件形状。讨论了三维板类件多点成形逆向工程的实现问题。     

板材弯曲回弹的研究

板材中常常存在着弹性变形和残余应力,在弯曲成形撤掉外力后,板材会出现回弹,并会使零件失效。     

板材二维曲面多点成形的实验研究

在对板材进行多点整体成形和多点分段成形实验研究的基础上，探讨了整体成形与分段成形时板材的变形特点和成形规律，并对二者的区别和联系进行了分析。证明了多点分段成形中以小设备成形大型件的可行性。     

板材多点弯曲过程及回弹现象的数值模拟

以柱面弯曲为例,利用工算法对多点成形过程进行了模拟,并与静态隐式算法相结合,对板条多点成形回弹现象的主要影响因素进行了分析。同时,对利用动态松弛算法和静态隐式算法回弹分析结果及ＣＰＵ时间进行了对比,证明了隐式算法计算回弹的高效与合理。     

基于连续多点成形原理的旋压成形技术

介绍了传统的旋压工艺,提出了基于连续多点成形原理的旋压成形工艺,对工作旋轮的布置和驱动方式进行了探讨,研制出高效旋压成形装置,在所研制的旋压成形装置上成形了大量的实验件,实现了圆形板料件的高效旋压成形,为建立新型高效旋压成形的基本理论,解决柔性旋轮结构设计与控制点设置、自动控制系统的控制模式及探索技术参数作必要的准备工作.     

秸秆多级连续冷辊压成型参数优化与试验

为得到秸秆多级辊压成型机压缩较低含水率玉米秸秆时的最优成型参数,探索成型参数对成型结果的影响规律,基于Design-Expert BBD（Box-Behnken Design）试验设计方法及原理,以玉米秸秆含水率、玉米秸秆破碎长度和成型机末级辊转速为试验因素,以成型块回弹率、密度和成型能耗为试验指标,采用三因素三水平响应面分析方法,分别建立了各因素与成型块回弹率、密度、成型能耗之间的数学模型,并分析了各因素显著交互作用对试验指标的影响规律。结果表明：成型机在压缩玉米秸秆时,各试验因素对成型块回弹率的贡献率从大到小依次为：末级辊转速、破碎长度、含水率;各试验因素对成型块密度的贡献率从大到小依次为：破碎长度、末级辊转速、含水率;各试验因素对成型能耗的贡献率从大到小依次为：末级辊转速、破碎长度、含水率。在末级辊转速为1.07r/min,含水率为21.5%~25.0%,破碎长度为64~108mm时,可获得成型块回弹率小于7.0%,成型块密度大于350kg/m3,成型能耗小于16.0kW·h/t;参数优化得到最优成型参数为：含水率24.26%、破碎长度73.25mm、末级辊转速1.07r/min,此时成型块回弹率为6.32%,成型块密度为375.6kg/m3,成型能耗为15.89kW·h/t。 研究结果可为秸秆多级连续冷辊压成型提供理论依据和技术支撑。     

基于延性断裂准则的板料破裂极限三维有限元预测方法研究

为了准确预测各向异性板料成形过程中的成形极限问题,提出了一个三维有限元模型结合延性断裂准则的方法。采用Barlat屈服准则描述各向异性,体单元模型描述板料。模具与板料的接触摩擦采用一个修正的库仑摩擦模型。研究发现采用四种不同的延性断裂准则计算得到的断裂积分值可以准确预测成形极限。     

覆盖件成形过程参数变化对覆盖件成形质量的影响

以轻型我货车驾驶室底部覆盖件为对象,采用覆盖件成形过程的计算机仿真技术,研究了压边力、板材厚度对成形质量的影响,并对此进行了分析。     

基于MDT和ADSRX的犁体曲面造型研究

以犁体曲面十二参数法为设计原则,利用以ＡｕｔｏＣＡＤ Ｒ１４为平台的三维机械设计造型软件ＭＤＴ３．０和ＡＤＳＲＸ编程环境,设计了犁体曲面的参数化造型软件。该软件集参数选取、设计、造型、视图生成、样板曲线生成为一体,可以对多种犁体曲面进行造型,大大减轻了交互设计时的工作量,并可以在制造之前观察到犁体形状,便于修改潜在的错误,保证曲面的光顺性。     

车辆覆盖件冲压成形的回弹模拟研究

回弹现象是车辆覆盖件冲压成形中不可避免的问题,也是该领域研究的热点和难点问题。本文在对轿车行李箱外板冲压成形数值模拟的基础上,基于隐式算法对行李箱外板的回弹进行了计算研究,确定了回弹的分布及最大回弹量的位置,研究了影响回弹的因素和减小回弹量的控制方法,为车辆覆盖件冲压成形加工工艺优化提供了基本思路。     

植物纤维餐具干法热压成型工艺响应面法优化

以植物纤维为原料干法热压成型制备餐具过程中,上模温度、加压压力和加压时间与产品外观品质直接相关。在已开发的原料配方和干法热压成型机的基础上,利用响应面分析法,研究了上模温度、加压压力和加压时间对植物纤维餐具干法热压成型产品外观品质影响的规律,确定压制成型工艺的最优条件为:上模温度181℃、加压压力18 MPa、加压时间9 s。     

平邑县山区金银花地产流研究

采用野外模拟人工降雨试验方法对金银花和荒草2种植被条件下坡地产流过程进行了研究.结果表明:覆盖条件是影响产流的重要因素;金银花与草本植物相比具有很高的雨水截蓄能力和改造土壤性状的能力,可以有效推迟坡面的产流时阀;通过对产流曲线的分析可以将产流过程分为3个阶段,即预产流阶段,迅速增长阶段,稳流阶段;快速增长阶段呈现对数增长.