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精密微塑性成形技术的现状和发展趋势
单德彬;袁林;郭斌;随着微/纳米科学与技术的不断发展,以形状尺寸微小或操作尺度极小为特征的微型机械系统(MEMS)受到人们高度重视,MEMS技术的发展对微型构件的微细加工技术带来挑战。文章介绍了塑性微成形技术的发展背景及其基本特点,综述了微成形的基本问题、微型零件成形工艺以及成形设备、数值模拟等方面的研究现状,并对其发展趋势进行了展望。
大尺寸封闭截面铝型材拉弯工艺研究
金淼,周贤宾 ,李晓星 ,白笛本文以数值模拟为手段 ,利用大型商业化有限元软件Pam Stamp ,针对铝型材框架式车身生产中的关键技术———铝型材高精度弯曲成形进行了深入系统的研究 ,模拟了大尺寸封闭截面铝型材AA60 82 (T1状态 )在不同弯曲半径下的拉弯成形过程。研究结果表明 ,铝型材拉弯成形极限主要受脱模、起皱及壁厚减薄的限制 ,而成形精度主要受回弹和截面变形的影响。截面形状、弯曲半径和拉伸量是铝型材拉弯工艺中的 3个重要参数 ,确定正确的拉伸量是拉弯工艺成败的关键。文章通过对计算结果的分析 ,提出了上限拉伸量和下限拉伸量及相应的确定方法 ,并给出了铝型材拉弯工艺中拉伸量的取值原则
汽车大型覆盖件的数字化成形技术
莫健华,刘杰,黄树槐本文介绍金属板料数字化成形的方法 ,这是一种用CAD模型直接驱动 ,实现设计与制造一体化的柔性快速成形方法。其采用快速原型制造技术的“分层制造”思想 ,将复杂的三维形状分解成一系列二维层上的数据。并根据工件的几何形状信息 ,用三轴数控设备控制一个成形工具头作三维曲线运动 ,逐层对板料进行塑性加工 ,使板料逐步成形为所需的汽车覆盖件
基于棒材拉伸试验确定金属材料真实应力应变关系的研究
王少辉;李颖;翁依柳;孙凯;根据颈缩段塑性变形前后体积不变的原理,并假设拉伸试棒颈缩后的轮廓为圆弧,推导出了颈缩段最小直径和颈缩段轮廓半径的计算公式。依据计算出的颈缩段最小直径和颈缩段轮廓半径,可以计算出材料的真实应力和真实应变。考虑到试样颈缩部位处于三向应力状态下,对计算得到的真实应力依据Bridgman的应力公式进行了修正。通过采用的真实应力应变的计算方法,对TC4材料单向拉伸的试验数据进行处理,获得了TC4材料的真实应力应变曲线。基于TC4真实应力应变曲线和拉伸试验条件,建立TC4材料单向拉伸试验的有限元模型,利用获得的力和位移曲线与单向拉伸试验获得的曲线进行比较,结果高度吻合,证明了这种计算真实应力应变方法的可行性和工程实用性。
板材冲压成形的智能化控制技术
赵军,李硕本,吕炎板材冲压成形智能化是一项涉及控制科学、计算机科学和板材塑性成形理论等领域的综合性新技术。该技术的研究已有十几年的历史, 但主要是集中在V 型弯曲的回弹控制方面。直至90 年代初, 才开始对筒形件拉深的智能化控制进行探索性研究。该技术的研究带动了数据库、神经网络及模糊控制等技术在板材成形领域中的应用, 并提出了一系列新的研究课题
基于Dynaform与RBF-NSGA-II算法的冲压成形工艺参数多目标优化
刘强;俞国燕;梅端;为了解决冲压成形工艺多目标优化问题,提出一种基于Dynaform与智能算法融合的多目标优化方法。以空调压缩机壳冲压成形为例,以减小最大减薄率和最大增厚率为优化目标,建立CAD模型并利用有限元分析软件Dynaform进行冲压成形数值仿真,映射其物理过程;采用田口正交试验法进行冲压成形仿真试验安排,并对试验结果进行极差和方差分析,综合评估冲压过程中冲压速度、摩擦系数、压边力、板料厚度和模具间隙对冲压成形质量的影响程度和影响规律;利用仿真试验数据训练径向基函数(RBF)神经网络,结合带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)获得Pareto最优解集,进而通过逼近理想解排序法(TOPSIS)评价筛选出最优工艺。利用Dynaform对所得最优工艺进行有限元分析,验证方法的有效性。
变压边力拉深的原理及实验系统
姜海峰,赵军,李硕本,刘玉峰,马丽霞板料拉深过程中，压边力是一种重要的工艺参数。由于其在冲压拉深过程中的重要作用及在生产中易于调节、控制，近年来一些汽车工业较为发达的国家，正在进行着变压边力拉深新工艺方法的研究。本文从板料冲压拉深过程对压边力需求的分析中，提出了变压边力控制方法的原理，建立了变压边力拉深实验系统，并以圆锥形件为研究对象对拉深过程中合理的变压边力控制问题进行了探索性研究，取得了阶段性成果。
板料成形优化技术进展与质量工程研究
李玉强,崔振山,张冬娟,阮雪榆板料成形过程的优化研究对于改进模具设计、提高产品质量具有重要意义。综述了板料成形工艺优化的研究现状。考虑到在有约束的设计优化中,最优结果常位于约束边界附近,随机因素的波动易导致产品质量不稳定甚至失效,难以保持产品的可靠性和稳健性。为此,本文应用质量工程学中的6σ理念,提出了基于数值模拟的板料成形6σ稳健设计优化方法。
筒形件强力旋压的刚塑性有限元分析
周照耀，王真，赵宪明，薛克敏，吕炎筒形件强力旋压是当代的一种重要生产工艺过程。本文建立了筒形件强力旋压的平面变形力学模型，通过刚塑性有限元分析，获得了正旋工艺和反旋工艺的塑性流动速度场，以及应变和应变速率的分布。塑性流动模型与网格实验结果在趋势上得到较好的吻合。