汽车侧围拉延成形数值模拟研究

汽车的侧围零件在拉延成形时容易出现大面积成形不足、局部起皱和破裂,选用有限元Dynaform对零件的拉延成形进行数值仿真分析,研究该零件在拉延成形的时候出现起皱和破裂的原因及解决方法。仿真结果表明,合理地对拉延筋设置和压边力调整,可以解决零件成形过程中存在的不足,满足零件的工艺质量要求,减少在制模和试模过程中存在的风险,缩短了开发时间,解决了起皱和破裂的问题。     

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.     

基于灰色系统理论的铝合金覆盖件成形优化模拟

以压边力、拉深筋高度、凸筋圆角半径、凹筋圆角半径为自变量,进行四因素四水平的正交试验,模拟铝合金覆盖件成形,获得成形工艺参数与破裂、起皱、厚度最大变薄率等质量数据的目标函数.利用灰色系统理论,分别计算得到成形工艺参数对单目标函数的关联系数和多目标函数的关联度,多目标优化将转换为单目标优化问题.进一步计算各成形工艺参数的平均关联度,获得优化的压边力、拉深筋截面几何参数,以此进行有限元模拟验证,优化的结果为变形均匀,表明成形的质量明显提高.     

基于Autoform的汽车发动机罩板拉延成形仿真研究

分析了汽车发动机罩板的拉延成形特性,通过运用UG进行工艺补充面设计,同时给出了利用软件Autoform对零件拉延成形进行有限元分析的步骤。基于CAE分析结果,探讨其中出现的缺陷(如起皱、破裂、变形不足等)的原因,提出解决方案并再次进行仿真,最终得到合理的拉延成形方案。     

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。     

多点成形冲头动态接触压力仿真分析

采用弹塑性有限元法,建立多点模具复杂多接触面的力学模型,对不同材料、不同厚度和不同曲率半径的球形件多点对压成形过程进行数值模拟,分析了冲头最大接触压力的变化过程及其影响因素。结果表明：材料的弹性模量和屈服强度越大,成形件的板厚和变形量越大,所需的成形力就越大,所以冲头的接触压力就越大。     

汽车发动机罩内板冲压成形仿真

以IVECO轻型客车发动机罩内板为研究对象,利用ETA/DYNAFORM软件建立了冲压成形的有限元模型.分析了坯料形状、拉深筋、压边力及摩擦润滑条件对冲压成形质量的影响,通过对冲压参数的调整.消除了开裂和起皱,并与实际测量值进行对比,验证了模型的准确性.     

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。     

复杂汽车覆盖件回弹的数值模拟方法研究

基于LS-DYNA显隐式算法,采用真实拉延筋模型和各向异性硬化准则,应用新的模拟方法对复杂汽车覆盖件进行回弹模拟,详细介绍了压边、拉延成形、切边和回弹模拟过程。由于压边圈的接触面是凹凸不平的空间曲线,采用压边使板料和压边圈形状相吻合,使压边力能顺利施加到压边圈上,以此提高板料成形质量,进而提高回弹精度。     

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。     

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。     

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。     

以车代磨加工履带拖拉机轴类零件实践研究

对履带拖拉机轴类零件的加工工艺和精度要求进行分析,确定以车削替代磨床加工方式的可行性和适用性,验证该方案在推广方面的经济性。利用精度较好的数控机床,对多个类型的轴类零件进行验证加工,通过比较轴类零件不同的金属材质、热处理方式、外表面硬度、形状特点和加工方式,选择不同种类的机械加工刀具、刀片以及相应的切削参数,从而确定一种既能够满足产品工艺需求,又简单可行的加工工艺,并逐步推广到其他种类零件加工中,最终实现履带拖拉机品质的提升和零部件工艺的改进。      

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。     

具有多模式球面4R机构结构参数研究

基于代数几何理论,结合双变量代数方程可因式分解的判定条件,对球面4R机构运动学方程进行研究,提出一种确定具有多模式球面4R机构结构参数的分析方法.可得5类具有约束奇异位形的球面4R机构,其中多模式球面4R机构可分为4类:具有定轴线和变轴线2种转动运动模式,具有2种变轴线转动运动模式,具有1种变轴线和2种定轴线3种转动运...     

具有固定转动轴线和变转动轴线3T1R并联机构构型综合

使用位移流形理论对具有固定转动轴线和变转动轴线两种运动模式的3T1R并联机构进行了构型综合.分析空间球面4R机构的一般运动学方程,通过求极限计算了一种特殊空间球面4R机构连杆在奇异位形的两个瞬时连续转动轴线.根据具有固定转动轴线和变转动轴线两种运动模式的球面机构,得到其连杆位移流形的表达式,从而设计了具有两种运动模式的...     

测量数据和区域精度加权的模型配准方法

模型配准广泛应用于零件加工定位及精度检测。使用光学扫描技术获得的三维点云数据疏密程度与曲面的曲率有关,每个测量点所代表的测量面积不同,因此在模型配准时每个测量点应具有不同作用。另外,由于设计要求和制造工艺等的影响,零件表面各区域的精度存在差异,故配准时要考虑这种区域精度差异以保证高精度区域的配准效果。提出一种基于测量数据疏密和区域精度的加权模型配准算法,通过复合权因子控制不同数据在配准中的作用,得到更加符合工程实况的配准结果。仿真和实测数据实验结果证明,对精度存在差异和曲率变化较大的曲面所提配准算法比最近点迭代算法更加实用和有效。     

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.