连续多点成形中的成形载荷分析

研制了连续多点成形装置来完成三维曲面工件的高效、柔性加工,并对其成形载荷的变化趋势以及不同工艺参数对成形载荷的影响进行了研究.首先,介绍了连续多点成形原理;基于一定的假设条件,建立了成形载荷的理论公式;以双曲率元件为研究对象,建立有限元模型,分析了y方向载荷、z方向载荷以及合成载荷的变化情况.接着,分析了上辊压下量、板材厚度以及柔性辊曲率半径对成形载荷的影响.最后,设计出成形装置并进行实验.结果表明,y方向载荷最大值为6.693 kN,成形载荷的最大值为6.716 kN,成形载荷主要由y方向载荷决定;z方向载荷最大值为1.412 kN,为驱动工件运动的力;随上辊压下量的增加、板材厚度的增加以及柔性辊曲率半径的减小,y方向载荷均增加.成形载荷的变化情况与实际情况吻合,为成形装置的研制提供了指导作用.实验结果证明,连续多点成形是一种连续、高效、柔性的三维曲面成形方法.     

自由曲面工件多点连续成形方法

为了实现自由曲面工件的高效率、低成本制造,分析与比较常用的柔性成形方法;从成形过程的连续性考虑,将柔性成形分为分段成形与连续成形;从变形区大小考虑,又划分为点成形、面成形与线成形等不同类型。比较不同成形方式的优点与缺点,指出自由曲面工件的高质量、高效率成形是亟待解决的技术难题。提出基于连续线成形方法的自由曲面工件高效、柔性成形思路;并提出采用多点调整式柔性辊的多点连续成形技术方案;探讨多点连续成形技术的基本原理、关键技术及主要特点。运用具有多个控制点的挠性轴设计出可弯曲、可调整的柔性辊,开发出多点卷板成形试验装置。多种三维曲面板类件的连续成形试验结果表明,多点连续成形技术能够解决自由曲面工件的高效加工难题。     

板材三维曲面多点成形技术

多点成形是一种板材柔性成形新技术。它在新产品的试制开发、多品种、小批量板类件生产、大型板材成形等多方面都显示出良好的潜力。本文探讨了多点成形的基本原理、技术特点和系列实用技术,并对多点成形的应用前景作了阐述。     

板料多点柔性成形技术

介绍板料多点成形技术的基本原理,多点成形技术在国外的发展情况。重点介绍国内多点成形技术在发展成形理论和成形工艺研究方面的进展以及成形设备的研制成果,指出大型化、精密化和连续化是多点成形技术未来的发展方向。     

连续多点成形过程中起皱缺陷的有限元分析

连续多点成形中的皱曲是一重要的成形缺陷.阐述连续多点成形技术的原理,建立球形件的有限元模型,并采用数值模拟的方法研究连续多点成形中皱曲的情况.得到0.5 mm厚08Al钢板在成形过程中起皱缺陷的模拟结果.结果表明:皱曲主要产生在板材的两侧区域和两端区域.利用板材不同区域壳单元中面的主应变状态分析不同区域不起皱和起皱的原因.得到0.5 mm、1.0 mm、1.5 mm和2.0 mm厚08Al钢板在不同压下量下的端部起皱模拟结果.结果表明:板厚相同,压下量越大,起皱越严重;压下量相同,板厚越大,越不易起皱.分析端部皱曲的变化规律并做出合理解释,做了相关的试验验证,试验结果与模拟结果基本吻合.     

多点成形基本体群曲面造型的有限元方法

基本体群成形曲面的生成是多点成形技术中十分重要的问题之一。给出基于１８自由度三角形单元描述的连续的目标形状曲面,通过接触点计算确定基本体行程从而构造出成形曲面的方法。对规则曲面的数值计算表明,该方法的计算结果具有很高的精度。     

大型3维板类件多点闭环成形的研究

以多点成形技术为核心,为CAD／CAM／CAT为基础,提出了3维板类件的多点闭环成形。在多点成形过程中,3维曲面形状的离散傅里叶变换描述能够反映成形件的整体变形特性。以此为基础,给出多点成形过程的传递函数,并通过非参数化系统辨识方法获得每次循环中成形过程的非参数模型,从而预测出下次成形的基本体群形状,实现板类件的多点闭环成形。实验研究表明,在不考虑材料非线性、几何非线性和成形条件的情况下,金属板材通过闭环成形快速收敛的目标形状,实现了3维曲面的精确柔性造型。     

板料多点成形中基于NURBS曲面拓展的压边过渡面设计

研究了基于非均匀有理B样条(NURBS)的曲面拓展方法，结合多点成形设备的特点，开发了板料多点成形压边过渡面设计系统。实现了曲面柔性拓展和曲面桥接拓展两种不同的压边过渡面设计。这两种压边过渡面的设计算法效率高、适应性好，生成的过渡曲面与原曲面达到G^2连续。     

曲面件多点成形快速建模与仿真

金属曲面件广泛应用于航空航天和船舶领域,多点成形是一种制造曲面件的有效工艺.由于多点成形中压头较多,其成形过程建模过程费时费力,影响工艺开发效率.文中以方形压头为例,通过基于Python语言的二次开发,建立多点成形有限元仿真模型快速建模方法,提高建模和计算效率,并对帆形件和马鞍形件的成形过程进行示例分析,为多点成形工艺优化提供辅助参考.帆形件的成形模拟结果与文献中的实验结果吻合较好,验证了仿真模型的准确性.分析了不同板厚和曲率半径的帆形件和马鞍形件在成形中的变形与回弹变化规律,结果表明相对弯曲半径相同时,帆形件的回弹量高于马鞍形件.     

多点分段成形中的几种成形方法

研究了柱面多点分段成形时板材易于产生的缺陷及产生原因，在分段成形后，试件能否与目标形状相吻合是衡量板成形效果的重要标准，基于板材的变形规律，通过成形实验探讨了有重叠区与无重叠区的成形方法，影响区形变协调成形方法和多道分段成形方法。     

马鞍面件多道次多点模具成形数值模拟

通过对马鞍面件多道次多点模具成形的有限元数值模拟,阐述了多道次多点模具成形数值模拟的关键技术,并与单工步多点模具成形进行比较,分析了马鞍面件的成形过程,研究了不同曲率半径步长对成形结果的影响.结果表明:多道次多点模具成形与单工步多点模具成形相比改善了板材的受力状况,达到了消除变形集中的目的;多道次多点模具成形时,随着曲率半径步长的减小,板料厚度分布越来越均匀,不易形成集中失稳.     

空间相机偏流调整旋转轴系的设计与精度分析

为提高空间相机的摄影精度和偏流角的控制精度,应用刚度较强的外筒机座平面作为轴系止推轴承轨道平面,设计了双径向与轴向复合约束力封闭式旋转轴系结构,其结构具有质量轻、转动灵活、回转精度高等特点.讨论了影响轴系旋转精度的诸多误差因素,如轴向窜动误差,角度摆动误差等,并定量分析了构成轴系零件的形位误差引起旋转轴系在回转运动中的晃动误差.通过对轴系晃动误差的检测,验证了所选用的轴系精度为3.8″,满足了总体技术指标在5″以内的要求.     

带轮旋压成形原理及工艺分析

通过对钣制皮带轮旋压成形过程的运动及应力应变分析 ,指出预成形槽的形状、顶压座的轴向送进速度及旋轮的径向进给速度等是带轮正确成形的主要影响因素。     

基于ls-dyna的振动旋耕三维数值模拟

为了改善小农机前进阻力及扭矩,对振动旋耕切削进行了力学分析,并采用显示动力学软件Ls-dyna求解器,运用ANSYS进行了仿真设置,结合MAT147材料模型就松土刀具对土壤的切割过程进行了三维动态仿真.初步分析结果表明,数值模拟结果是合理的,较精准地模拟了松土刀具对土壤的切割过程.仿真结果表明,振动旋耕切削对前进阻力及...     

大型船板成形用多点成形液压机的研究

简要介绍了多点成形的典型工艺方法，以大型船体外板为例介绍多点成形液压机的主体结构及选型原则。对不同多点成形工艺的表面成形质量和效率进行了对比分析。     

Formation mechanism and modeling of surface waviness in incremental sheet forming

Improving and controlling surface quality has always been a challenge for incremental sheet forming (ISF), whereas the generation mechanism of waviness surface is still unknown, which impedes the widely application of ISF in the industrial field. In this paper, the formation mechanism and the prediction of waviness are both investigated through experiments, numerical simulation, and theoretical analysis. Based on a verified finite element model, the waviness topography is predicted numerically for the first time, and its generation is attributed to the residual bending deformation through deformation history analysis. For more efficient engineering application, a theoretical model for waviness height is proposed based on the generation mechanism, using a modified strain function considering deformation modes. This work is favorable for the perfection of formation mechanism and control of surface quality in ISF.     

基于CATIA三轴转台模态分析

提出了应用于惯导设备测试用三轴转台,整机采用U-O-O结构。通过CATIA建模仿真软件建立起其仿真模型,并对三轴转台运动过程进行了振动分析。通过分析,得出该型三轴转台运行平稳性、可靠性,具有较大的实用价值。     

可转位刀片圆弧过渡刃曲面的成形理论

为了提高切削性能和加工质量,可转位刀片一般带有圆弧形过渡刃,圆弧过渡刃曲面的精密成形是制造圆弧过渡刃可转位刀片的关键技术之一,通过对常用的圆弧过渡刃曲面的分析,归纳了4种曲面形式,建立了统一的数学模型和成形方法,利用曲面造型理论和可转位刀片的三维实体数控成形仿真技术,验证了圆弧过渡刃曲面构建模型理论推导的正确性.