筒形件强力旋压成形特点及变形规律

强力旋压是制造薄壁筒形件的一种高效加工方法。其按旋轮进给方向与毛坯材料流动方向的异同分为正旋和反旋,包括起旋、稳定旋压和终旋3个阶段,成形中的工件可划分为3个区域,即未成形区、成形区和已成形区,材料所受到的应力、应变在不同阶段也具有不同的特点。由于受到的影响因素众多,在强力旋压成形过程中通常存在着一定的生产缺陷。为此,分析了筒形弹力旋压成形特点及变形规律。     

直接金属成形技术的工艺性能研究

基于等离子弧焊的直接金属成形方法是一种新型的快速成形工艺。对采用304L不锈钢作为单一熔覆材料的成形试验研究表明：电流、成形速度与成形轨迹宽度的关系可以采用平面几何关系表示。对成形件进行的密度、强度和硬度指标测试和金相组织观察表明：基于弧焊的直接金属成形件的组织结构和力学性能指标明显优于选择性激光烧结工艺成形件,达到或高于铸造零件。     

三维曲面卷板柔性辊设计与成形工艺分

通过分析基于连续多点调形方法的三维曲面卷板成形原理,对卷板成形装置关键件柔性辊的不同布置和驱动方式进行了研究.确立了三辊布置双端驱动的方式,设计了三维曲面卷板成形装置.对卷板成形工艺进行分析,探讨了不同的成形工艺过程.结果表明:一步成形,在小变形量的情况下适用,当上辊的下压量超出一定值时,无法成形;分步成形法,以小的下压量逐渐诱导板材变形,可以消除板材边缘皱褶,减小回弹,有利于板材成形.     

聚碳酸酯板材多点热成形数值模拟与成形精度分析

提出了用于热塑性聚合物板材的柔性成形技术——多点热成形技术。根据高温单向拉伸试验数据确定了不同温度下聚碳酸酯(PC)板材的超弹性材料模型参数。运用有限元软件Abaqus对不同温度和不同成形压力下的PC板材多点热成形过程进行了数值模拟,结果表明:当成形温度与成形压力分别为160℃和10 kPa时,成形件平均形状误差最小。参照数值模拟结果进行了PC板材的多点热成形试验,验证了数值模拟结果的准确性。测量并分析了成形件的成形精度,结果表明:成形件具有较高的成形精度,可以满足工程应用需要。     

压下量对梯形内齿轮旋压成形质量的影响

旋压成形技术是杯形薄壁内齿轮加工的新方法,其中压下量对内齿轮成形质量的影响最大.采用有限元数值模拟和试验相结合的方式,以相对齿高和齿顶不均匀度为质量评价参数,研究了压下量对梯形内齿轮旋压成形质量的影响.结果表明,对于一定齿高轮齿的成形,对应一定壁厚的毛坯,存在着一个最佳压下量,采用该压下量成形,轮齿充填质量最好;小于该值时,充填材料不够;大于该值时,材料整体变形量过大将导致成形缺陷.     

细长薄壁件旋锻成形工艺研究

以细长薄壁件为研究对象,分析产品结构特点,结合各成形工艺方法优缺点,确定合理的成形工艺。根据毛坯与产品外径尺寸关系确定径向进给量,根据变形位置关系和圆度综合确定周向进给量,根据模具尺寸、径向下压量以及应变等确定轴向进给量。根据进给参数,通过有限元分析成形过程中的应变、金属流动及损伤分布是否合理。结果表明:应变、速度场及损伤符合要求,该工艺可有效保证成形质量,同时为其他细长薄壁件产品成形工艺提供了参考。     

汽车尾灯支架成形数值模拟与优化

汽车尾灯支架是汽车外覆盖件。对单个零件进行成形时,需要增加很多工艺补充材料,冲压方向不容易确定,而且会产生侧向力。利用对称性采用一模两件工艺,既降低了成形难度,提高材料的利用率,又有利于拉深成形过程中的金属流动。利用数值模拟技术,仿真了成形过程;根据应力应变的分布,对成形中的起皱和拉裂,以及板料变形程度进行了预测;优化了毛坯形状、工艺补充面、拉延筋的分布和阻力。优化后的工艺参数得到了良好的成形质量,模拟结果与实验吻合。     

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。     

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。     

浅析不锈钢厨具旋压成形工艺的探讨

本文通过对不锈钢厨具的性能、特点和施压工艺的制作过程进行初步探讨,总结出不锈钢旋压成型工艺的制作流程,最终得出数控技术在旋压设备上的应用效果。     

水田植保机自主作业滑模抗干扰路径跟踪方法

为解决无人化水田植保机在田间作业时上线速度慢、精度不高和抗干扰能力差的问题,提出了一种基于快速幂次趋近律和全局滑模控制的水田植保机路径跟踪控制方法。首先建立了含有滑移干扰项和航向角干扰项的水田植保机四轮异相位转向运动学模型,提出了一种基于全局滑模控制和快速幂次趋近律的直线作业跟踪转向控制算法,解决了滑模控制算法的抖振和趋近模态对干扰敏感的问题,使用Lyapunov判据检验了算法的收敛性。使用Matlab建立了仿真模型,对算法进行了仿真,相比基于指数趋近律和等速趋近律的滑模控制算法,本文算法的快速性更好。实际作业实验结果表明,该方法直线跟踪横向偏差绝对值最大为0.0778m,能够有效提高自主导航控制系统的稳定性和快速性。     

多辊下压式拉形柔性浮动夹持数值模拟与实验

采用ANSYS/LS-DYNA对使用柔性浮动夹持方式的多辊下压式拉形过程进行了数值模拟,验证了柔性浮动夹持的效果,分析了所得成形件在拉形过程中的应力、应变分布。结果表明:柔性浮动夹持方式适用于多辊下压式拉形,能够实现柔性、浮动夹持的效果;使用柔性浮动夹持时所得成形件应力、应变分布均匀,成形效果较好。完成了相关实验验证,对数值模拟结果和实验结果进行了对比,结果表明:数值模拟结果与实验结果吻合较好。     

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。     

柔顺关节并联机器人动力学建模与控制研究

对具有大范围运动特性的柔顺关节并联机器人开展了动力学建模、特性分析、控制策略设计及动态性能分析等研究。基于伪刚体法,研究柔顺关节特性,建立含大变形柔顺关节的系统模型,应用拉格朗日方法建立了系统动力学方程。为补偿柔顺关节引起的系统振动、未建模动态以及惯性参数摄动造成的模型误差,设计趋近律滑模控制策略并证明了其稳定性。仿真结果验证了动力学模型和控制策略的有效性。     

基于dSPACE的汽车自动离合器快速控制原型试验

针对自动离合器系统存在非线性、时变、参数不确定性等特点,采用滑模控制算法对离合器进行自动控制,以Lyapunov准则对滑模控制器进行了稳定性分析,并基于dSPACE软硬件,进行自动离合器的快速原型试验.试验结果表明,所采用方法能够有效提高自动离合器系统性能,取得了良好的控制效果.     

四轮驱动汽车牵引力模糊控制方法仿真研究

建立了四轮驱动汽车加速过程的数学模型,采用模糊控制方法,建立了以滑转率为控制对象的汽车牵引力控制系统TCS(Traction Control System),用Matlab的模糊工具箱进行了模糊控制器的设计,并在Simulink仿真环境下进行了动态仿真,结果表明:基于模糊控制的TCS可将驱动轮滑转率控制在最佳值附近,有效地改善车辆的牵引性和动力性,抑制驱动轮过度滑转。     

板材多点模成形的成形极限及回弹研究

在多点模上对三维马鞍形曲面的成形进行了实验，得出不同厚度下L2Y2铝板成形的极限值及回弹值，并分析了影响成形极限及回弹的因素。结果表明，逐次成形是提高我点模成形成形极限的重要手段，领域内反复成形和压力是取得制件理想尺寸的有效方法。     

青草制辫成型装置设计与试验

为满足青藏高原等牧区青草制辫机械化需求,参考赛络纺的工作原理,设计了一种青草制辫成型装置,实现草辫的加捻和合股。通过力学分析,得知青草制辫成型与草辫轴向移动速度、加捻滚筒旋转速度、加捻滚筒半径以及喂入量有关,并分析出稳定草辫的最终捻度和捻回角,与加捻滚筒转速及牵引辊线速度有关,与加捻时间和加捻区的长度无关。结合实际,提出将草辫承受的最大拉力作为评价草辫紧实度考核指标的一种方法,并对草辫进行了受力分析,得出草辫所能承受的最大拉力与捻回角成正相关。样机试验结果表明,成型机生产率为427 kg/h,工作功率为0.428 k W,成型草辫堆积密度为143.3 kg/m~3,成型草辫所能承受的最大拉力为300~350 N,试验结果满足实际作业要求。     

基于光谱信息的玉米变量追肥控制系统优化设计与试验

基于近地光谱信息的玉米变量追肥技术是实现氮肥科学合理施用的有效途径。为提高追肥控制系统的光谱信息获取精度及控制精度,对光谱传感器布置方式及系统控制方法进行了优化设计,并进行了田间追肥试验。对行式及分布式布置方式对比试验表明：光谱传感器分布式布置方式采集NDVI优于对行式布置方式,获取NDVI均值平均提高6.4%,方差平均降低0.038。NDVI采集数据采用滑动窗口均值滤波算法进行滤波,滑动窗口边长为15,均方差为0.0079。系统响应特性试验表明,系统的平均响应时间为1.5s,平均稳态误差绝对值为0.775r/min,平均超调量为10.6%,系统在排肥轮工作转速范围内具有较高的控制精度。田间施肥量控制效果评价试验表明,排肥理论转速与监测转速的平均相对误差为3.35%,可以实现精准施肥的目标。     

基于dSPACE的汽车自动离合器快速控制原型试验

针对自动离合器系统存在非线性、时变、参数不确定性等特点,采用滑模控制算法对离合器进行自动控制,以Lyapunov准则对滑模控制器进行了稳定性分析,并基于dSPACE软硬件,进行自动离合器的快速原型试验。试验结果表明,所采用方法能够有效提高自动离合器系统性能,取得了良好的控制效果。