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。     

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。     

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。     

冲头速度对球销座热锻成形工艺研究

针对球销座热锻过程中填充不满的问题,笔者采用Deform软件模拟了球销座热锻的填充过程,分析了不同冲头速率对其成形过程中锻件应力、应变、温度场、速度、最大主应力分布的影响。仿真结果表明,不合理的冲头速率会导致锻件关键位置的应力、应变分布不均匀,进而导致锻件在冷却过程中产生应力,影响锻造的质量。     

板材变路径多点成形的理论分析与实现

对板材多点成形路径进行了有限元分析并应用于几种典型件的最优成形路径设计，将最优成形路径设计的理论与方法应用于多点成形技术中，采用近似最优路径－多道次多点成形及一次多点成形方法进行板材成形，通过比较两种成形方法成形极限时的变形量，即可检验近似最优路径多点成形的效果。     

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。     

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。     

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。     

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.