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。     

直流电磁铁磁场和牵引力的数值模拟

从工程应用的观点出发,阐述有限元法在电磁场数值分析中的应用。首先建立直流螺管式电磁铁的数学模型,并用有限元法对电磁铁进行了求解。得到电磁场的等磁位线、磁通密度等参数的分布规律及动铁芯的吸力与行程的关系。与实际测试的吸力基本吻合,相对误差为5．8％。为电磁铁的设计和安装过程中控制牵引力提供了理论依据,即控制了工作气隙δc,也就等于控制了牵引力Fc。     

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。     

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。     

基于ADAMS的营养块成型机动力学研究

阐述了研制营养块成型机的重要性,探讨了利用虚拟样机技术建立营养块成型机的动力学虚拟样机模型.基于该模型,论述了营养块成型机约束和载荷的实现方法,并对营养块成型机的关键传动部件齿轮的动态载荷状况以及工作台结构参数与工作台惯性力的关系进行了动力学仿真研究.仿真结果表明,提出的营养块成型机虚拟样机建模正确,计算结果对营养块成型机的设计具有重要指导作用.     

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。     

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。     

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。     

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。     

三维自由曲面测量中的图像拼接

在大尺度工件的三维面形测量领域中提出了一种新的图像拼接法,该方法首先分区域测量得到两个或多个视场,通过在相邻子区域引入空间非共线3点,分别求解摄像机旋转和平移矩阵,将这些视场统一到同一个坐标系下,实现分片数据拼接。采用光栅非接触测量方法对马鞍型曲面测量,结果表明,该方法速度快、精度高、可操作性强。