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。     

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.     

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。     

100 kN多点成形压力机及分段成形工艺研究

介绍了100kN多点成形压力机的技术参数、结构特点、成形原理、成形过程。通过多点成形工艺实验及分段成形技术研究可知,可以用小设备成形大型工件,工件实际尺寸可大于多点成形压力机一次成形面尺寸的十几倍。     

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。     

微挤压成形数值模拟

针对微挤压成形中冷热成形的不足,在微挤压成形中采用了温挤压工艺,并简述了微挤压工艺的国内外研究现状.为了探索坯料在微挤压筒内的流动行为,利用有限元分析软件ABAQUS/Explicit模块对微挤压成形进行了数值模拟,从等效应变分布、应力分布和挤压力变化等方面来分析挤压速度对成形性能的影响,结果表明通过改变挤压速度可以改善工件内部的变形不均匀性,挤压速度对应力分布影响不明显,严格控制挤压速度会有效减小挤压力.最后定义了挤出端凸度,并以此作为标准来评定微挤压件的成形性能,挤出端凸度越小则成形性越好.     

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。     

基于静力隐式方法的板料成形过程数值模拟

介绍了板料成形静力隐式弹塑性有限元数值模拟的基本理论和接触界面数值模拟技术以及增量过程应力计算的回映技术。基于这些方法开发了静力隐式程序，对球形模具拉伸成形过程进行了数值模拟，计算结果与文献[8]的计算结果吻合很好，文中给出了板料圆柱形模具成形回弹的数值分析结果。     

管材内高压成形工艺参数优化设计

运用动力显式有限元分析软件DYNAFORM对大变形圆柱壳零件的内高压成形过程进行了模拟分析.针对内压和轴向力的载荷匹配关系、管坯与模具之间的摩擦因数及管坯材料性能等因素进行模拟与分析,得到了在不同工艺条件下工件的成形状态、材料流动特点、应力、应变及壁厚分布等结果.分析了不同工艺参数对工艺过程的影响.     

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。     

基于数字化技术的多点成形与逆向工程的集成

分析了多点成形技术和逆向工程集成时需要解决的关键技术，包括表面数字化、曲面重构和控制回弹量的方法。用自行研制的激光测量仪实现工件表面数字化，为实例样件的曲面重建和多点成形工件的成形误差检测提供数据源；用基于曲率抽样的拓扑矩形阵列进行NURBS曲面拟合并用多点成形方法成形工件；为了控制工件回弹，用两步配准方法计算成形误差并利用闭环成形修整曲面，最终实现在没有CAD模型而只有实物样件情况下的板类件快速精确成形。与此同时开发了实现相关功能的软件。     

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。     

铝合金板冲压成形Benchmark试验与有限元仿真

采用NUMISHEET2002会议提出的杯形件拉深Benchmark试验方案,在不同压边力工况下,对铝合金板6111-T4的拉深性能、各向异性行为、起皱缺陷进行了试验研究.研究表明:各向异性系数小并未对铝合金板的成形性能产生较大影响,通过增大压边力能有效解决起皱问题,铝合金板6111-T4具有良好的冲压成形性能.基于自主研发的冲压成形CAE软件KMAS平台,对Benchmark试验进行了仿真验证,与试验结果对比表明:KMAS软件采用的Barlat-Lian各向异性屈服准则和动力半显式算法能够准确模拟铝合金板的冲压成形.     

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。     

基于ABAQUS的金属板料激光冲击成形数值模拟

在激光冲击波加载转换模型的基础上，以有限元分析软件ABAQUS／CAE为平台，对圆形板料进行了直线形轨迹和圆形轨迹多点冲击成形的数值模拟，探索了冲击轨迹、应力分布和板料变形之间的相互关系。数值模拟分析表明，对圆形板料进行多点冲击成形时，选择圆形轨迹是最佳的。根据模拟结果对铝合金板料试样进行了无间隔冲击成形的实验，获得了和数值模拟相同的成形结果，模拟和实验结果一致性较好。     

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。     

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。     

筒形件拉深孔成形工艺数值模拟分析

提出了一种能提高板料成形性能的拉深孔成形工艺,该工艺是通过减小拉深时凹模圆角处对板料的压应力,实现对板料成形性能的优化。以带凸缘的圆筒形件为研究对象,对采用该工艺进行拉深有限元模拟,从拉深后拉深件的危险断面处厚度减薄率和成形极限图方面得到了很好验证,同时分析了该工艺的成形机理和力学特征,并阐明了该工艺是提高板料成形性能的技术关键。