数控车削三维螺纹和退尾的参数化设计及运动仿真分析

分析了三维螺纹及退尾的形成原理,结合螺纹车削成形的实现过程,运用计算机图形学、空间运动学的理论,在Pro/E Wildfire 2.0的环境下,对三维螺纹及退尾进行了精确建模和全参数化设计.应用虚拟装配与运动仿真技术,实现了在设计阶段可视地对装配进行干涉检测以及产品设计的合理性分析.     

基于虚拟加工的多头ZA蜗杆传动参数化设计及装配仿真

蜗轮的齿面是一种复杂曲面,在计算机辅助设计中通常使用近似建模。分析ZA蜗杆的加工特点和形成原理,对多头ZA蜗杆进行精确的全参数化设计;利用PRO/E中零件与装配的全相关特性,模拟蜗轮实际加工过程,虚拟加工出蜗轮,实现蜗轮的精确建模,并对生成的蜗轮蜗杆进行装配与运动仿真分析。     

双面加工的弧齿圆柱齿轮精确参数化设计与装配仿真

弧齿圆柱齿轮是一种新型齿轮,其齿形复杂,齿线呈弯曲的弧线,建模困难。分析其双面加工的过程和齿形展成原理,利用Pro/E的全相关特性,模仿其切削成形过程,实现弧齿圆柱齿轮的全参数化设计和精确建模,并对生成的配对齿轮进行装配与运动仿真分析。     

薄壁管数控弯曲成形工艺参数区间研究

针对大直径薄壁管件数控弯曲成形工艺,假设管件质量的评价指标参数,即管件的最大壁厚变化率及最大截面畸变率为随机变量,在将该两个相关随机变量转化为独立随机变量的前提下,利用贝叶斯理论分析得到两个独立随机变量的正态分布特性。同时利用基于信噪比的多目标决策理论,得到以最优质量评价指标参数为中心,置信度1-α下的最佳质量评价参数球域。并基于质量评价指标参数与工艺参数的映射关系,通过神经网络映射得到工艺参数的优化区间。最后对Φ50 mm×1.0 mm×100 mm管件进行弯曲成形的实例计算,分析结果证明该方法具有良好的工程实用性和有效性。     

薄壁管小弯曲半径数控绕弯成形芯模效用的实验研究

薄壁管数控弯曲中带芯头的柔性芯模是提高薄壁管件成形极限和成形精度的关键因素。文章建立了绕弯过程芯模(包括芯棒和芯头)的理论解析模型,包括了芯模直径d、芯棒伸出量e、芯头个数n、芯头厚度k、芯棒/芯头孔心间距p及芯棒圆角半径r等参数的选取公式的推导,获得了不同弯曲规格下的芯模参数取值范围,验证了解析模型的合理性;实验研究了芯模参数对管材失稳起皱、壁厚减薄和截面畸变的影响规律。通过分段抽芯的工艺方法,完成了38mm×1mm×38mm(1D)高难度不锈钢管件的弯曲。     

基于Matlab的芯轴最小弯曲半径计算

在薄壁管有芯NC绕弯成形过程中,若弯曲半径过小则芯轴块间易发生碰撞干涉,而最小半径受限于芯轴连接方式和结构参数.通过分析常用芯轴结构特点和发生芯轴块碰撞干涉的位置,关于芯轴直径、球头节个数、球头节间距和芯轴块厚度建立了芯轴最小弯曲半径的解析模型.并采用Matlab工具求解方程得到芯轴的最小弯曲半径,为芯轴的设计和弯曲工艺提供了理论依据.     

铝合金小弯曲半径薄壁管数控绕弯模具设计

铝合金小弯曲半径薄壁管数控绕弯成形是多模具约束、多因素影响的复杂成形过程,成形过程中极易出现起皱、破裂等成形缺陷,而模具材料和结构的合理设计对成形质量的影响至关重要.通过分析铝合金小弯曲半径薄壁管的结构特点,结合导管数控绕弯工艺过程,对模具材料选取、模具结构设计及成形仿真等关键技术问题进行了研究,最终确定了铝合金小弯曲...     

铝合金大口径薄壁管数控弯曲实验研究

铝合金大口径薄壁管小弯曲半径数控弯曲成形过程中更容易发生起皱、截面畸变和壁厚减薄等缺陷。文章根据成形缺陷产生的原因对弯管模具结构和设备装置进行了改进,包括模具内锁设计、紧凑型柔性芯棒、模具并紧杆和长内衬顶推。在此基础上,采用实验研究方法,对Φ70mm×1.5mm×105mm(外径×壁厚×弯曲半径)的大口径薄壁铝合金管数控弯曲成形质量及应变规律进行了分析,并研究了顶推装置在大口径薄壁铝合金管数控弯曲成形中的效用。     

基于显著性的薄壁铝合金管小弯曲半径数控弯曲工艺参数优化(英文)

薄壁铝合金管小弯曲半径数控弯曲是个多因素耦合、多模具约束下的复杂过程。提出以有限元模拟为基础,基于显著性的工艺参数优化方法,即采用析因因子设计分析工艺参数对成形质量,即最大壁厚减薄率和最大截面畸变变化率影响的显著性,获得影响显著的参数,即管与防皱模间间隙的最优值,并确定其他影响不显著的参数值,包括管与模具间的间隙和摩擦、芯棒伸出量和助推速度。结果应用于规格为d50mm×1mm×75mm和d70mm×1.5mm×105mm(管外径D0×管壁厚t0×弯曲半径R)的铝合金管弯曲,获得了合格的管件。     

薄壁管小弯曲半径数控弯曲壁厚减薄实验研究

外侧壁厚减薄是弯管成形中容易出现的加工缺陷之一,对于薄壁管小弯曲半径(R/D≤2)数控弯曲成形尤为严重.本文采用实验法,对该成形过程中弯曲段的壁厚减薄进行了深入研究,得到芯头个数、芯棒伸出量、弯曲角度、压块与管件摩擦条件、压块速度、相对弯曲半径、材料参数对壁厚减薄的影响规律.结果表明,合理增加压块与管件间的摩擦和压块速度,有助于控制壁厚减薄;1CR18Ni9Ti管变形特点不同于LF2M管,后者更易出现拉裂缺陷.     

薄壁管件被动液压成形工艺仿真分析

介绍了薄壁管件被动液压成形的基本原理及其特点;基于LS-DYNA动力显式有限元分析软件Dynaform5.6,对薄壁管被动液压成形进行了模拟仿真,针对成形过程中的轴向进给予内压力匹配关系以及轴向力与内压力的应力比取值区间展开研究,得到不同工艺参数下薄壁管件被动液压成形工艺的成形性能参数表,并对仿真结果进行了分析。     

组合有理二次Bezier曲线及其在数控弯管加工仿真中的应用

根据推导所得出的有理二次Bezier曲线表示圆弧曲线的表达式，给出了描述一类由直线和圆弧曲线构成的组合曲线分段参数方程，采用该方法能够自动保证圆弧曲线与直线达到G^1连续，并将其应用于数控弯管加工仿真中导管的动态成形，使用结果表明，该方法能够显著提高数控弯管加工仿真系统的运行效率。     

薄壁管液压胀形过程的数值模拟

采用数值模拟与试验相结合的方法分析了薄壁管的典型液压胀形过程,得到了不同长度不锈钢管在管端固定和自由时变形区的厚度、轮廓形状以及成形极限的变化规律;分析了不锈钢管因长度变化而使变形参数发生规律性变化的原因。将试验数据与采用DYNAFORM软件进行数值模拟的结果进行了比较,分析了误差产生的原因,提出了通过使用数值模拟反求材料参数,用最佳数值模拟方式得到与试验结果更为接近和可信的方法。研究工作对改进数值模拟方法,更好地发挥数值模拟对实际应用的指导作用具有重要意义。     

导管数控弯曲工艺数据管理系统研究

导管数控弯曲工艺数据管理系统是导管数字化集成制造的重要组成部分.为实现导管数字化制造过程中的数据共享与传递,建立了基于集成特征的导管零件信息模型、工艺数据库逻辑结构、工艺数据管理系统体系结构和功能模块;针对系统开发和运行环境,论述了工艺数据管理系统的关键技术措施;基于ASP.NET开发环境和Oracle 10g后台数据库,利用C#语言自主设计和开发了导管数控弯曲工艺数据管理系统,实现了导管数字化制造过程中的信息集成.     

数控弯管加工仿真系统设计与开发

导管零件的空间形状十分复杂,用数控弯管机进行弯曲加工时,常在导管零件与机床和地面之间产生碰撞,而目前企业普遍缺乏弯管仿真软件,无法对碰撞位置进行预测.文章以数控弯管加工过程为研究对象,在分析数控弯管机结构和运动特点的基础上,建立了数控弯管机仿真模型;基于三维图形变换理论建立了导管弯曲成形的数学模型.最后,基于SolidWorks 2008,以VC+ +和SolidWorks API为工具开发了数控弯管加工仿真系统.经过在企业应用,仿真系统能有效检测出碰撞,提高了弯管加工的一次性成功率.     

组合有理二次Bèzier曲线及其在数控弯管加工仿真中的应用

根据推导所得出的有理二次Bèzier曲线表示圆弧曲线的表达式,给出了描述一类由直线和圆弧曲线构成的组合曲线分段参数方程,采用该方法能够自动保证圆弧曲线与直线达到G1连续,并将其应用于数控弯管加工仿真中导管的动态成形,使用结果表明,该方法能够显著提高数控弯管加工仿真系统的运行效率。     

三辊数控卷板成形过程有限元模拟系统研究

为配合卷板设备数控系统的研制和对卷板工艺过程进行优化,建立了三辊数控卷板成形过程的弹塑性大变形接触问题的有限元模型系统.系统研究了卷板过程的机理,建立了卷板模拟的弹塑性大变形有限元方程,研究了系统中单元的选取,接触边界条件的处理.根据该模型可对卷板过程中各几何控制参数和成形结果之间的关系进行精确计算.在此基础上开发了相应的有限元程序.计算实例证明了该系统的精确性和可靠性,为制定和优化卷板工艺过程提供了依据.     

小半径薄壁管材内胀推弯成形工艺分析及模具设计

对φ10 mm×1 mm、φ20 mm×1 mm和φ30 mm×1 mm等3种规格管件进行拉弯、滚弯以及数控弯曲工艺实验。结果表明,推弯加工成形工艺可以解决弯管内侧起皱、减薄以及椭圆度大的问题,弯管端部的收缩现象有所改善。     

数控弯管成形工艺管理系统设计与开发

在数控弯管工艺的理论研究、模拟研究和实验研究的基础上,结合实际生产的经验和需求,设计与开发了数控弯管成形工艺管理系统。该系统实现了数控弯管成形过程工艺数据的有效管理和共享,为实现数控弯管精确成形过程的数字化、工艺自动化作了准备。     

方管折弯工艺的优化

通过对传统方管制件折弯工艺的分析探讨,提出了一种改进工艺的加工方法,该方法解决了一直以来方管制件折弯时遇到的难题,改进后的折弯工艺对企业制件生产起到了很大的促进作用。