模具的数字化制造技术

在回顾塑性成形与模具技术发展成就的基础上 ,指出模具工业的重要发展趋势——数字化。提出了模具数字化制造的几项主要支撑技术 ,即模具数字化设计、加工、分析技术以及模具数字化制造中的资源管理技术 ,并对这些支撑技术的现状、研究重点以及今后发展方向进行了评述 。

21世纪数字化塑性成形技术与科学

对塑性成形技术和科学在 2 0世纪取得的成果进行了总结 ,将塑性成形的主要体现———模具技术作为论述的结合重点 ,并指出 2 1世纪塑性成形技术与科学的发展必然是与其它学科交叉发展。提出了以数字化为体现主因素的数字化塑性成形技术体系 ,从产品过程驱动的角度指明了体系中的关键技术所在。其中包括了设计层的反向设计技术和基于知识的设计、模拟层的虚拟现实技术和数字化仿真以及制造层的快速原型和高速制造技术 ,并对这些支撑关键技术的现状、研究重点和难点以及今后发展方向进行了评述。

技术转移的构思与实践

在讨论技术转移内涵 ,并分析与技术转让和技术推广本质差异的基础上 ,讨论了系统集成、工程支持、高技术研究开发能力和国际技术合作等进行技术转移相关要素的重要意义 ,并提出应同时建立具备研究开发、技术转移、工程支持三种功能基地的设想。

数字化制造技术的途径

提出了数字化制造的几项主要支撑技术 ,即数字化设计、加工、分析技术以及数字化制造中的资源管理技术 ,并对这些关键技术的现状、研究重点和难点以及今后发展方向进行了评述 。

模具CAD/CAM/CAE技术应用及开发的战略研讨

模具CAD/CAM/CAE是一项用高技术改造模具传统技术的重要关键技术。在我国八五计划中许多模具企业都有应用CAD/CAM/CAE技术的规划。在本文中,作者觉得有必要对重大项目的应用与开发发表如下一些观点,供大家讨论。一、CAD/CAM/CAE是一项重要的模具先进技术,但CAD/CAM/CAE的根本作用是去“改造”传统的模具技术,而不是去“代替”传统的模具技术。

板料成形有限元分析的牛顿一致迭代算法

此文针对塑性成形有限元分析大增量加载的收敛性困难,推导了用于板料成形弹塑性有限元分析的牛顿一致迭代公式.数值算例表明,此迭代算法对于大增量步长加载,也能保证解的收敛,是无条件稳定的.

KBE关键技术及其在现代模具智能设计中的应用

系统论述了人工智能在工程领域应用的新形式———基于知识的工程KBE (Knowledge -BasedEngineering)技术产生的背景、KBE技术的内涵、KBE关键技术 (即知识获取、知识表示、知识推理和知识管理 )、KBE系统的结构和实施KBE技术的意义 ,并以汽车覆盖件冲压工艺设计为例 ,给出了KBE技术实现的具体实例。

基于响应面模型的6σ稳健设计方法

工程优化中常面临以下问题:①随机因素对质量波动的影响;②设计变量与响应之间的非线性隐式关系不利于优化的实施;③优化中设计变量的不断修正导致试验或计算成本显著增加.为解决上述问题提出了基于响应面模型的6σ稳健优化方法,并以悬臂梁结构和筒形件拉深成形为例进行了优化研究.通过与确定性优化和可靠性优化的对比,验证了所提出的优化方法具有良好的优化效果.

0.95C-18W-4Cr-1V高速钢动态再结晶的数学模型

应用 GLEEBLE- 1 50 0热模拟试验机测量了 0 .95C- 1 8W- 4Cr- 1 V高速钢的应力 -应变曲线 ,由此得到加工硬化率 -应变关系曲线 ,从而确定发生动态再结晶后的稳态应变 εs.稳态应变随着变形温度的升高和应变速率的降低而下降 ;且随着应变速率的增加 ,温度的变化对稳态应变的影响逐渐减小 .Zener- Holloman参数 Z的变化对动态再结晶的临界应变影响较小 ,而对稳态应变的影响较大 .回归分析得到 0 .95C- 1 8W- 4Cr- 1 V高速钢的动态再结晶的晶粒尺寸和体积分数的数学模型 :Ddyn=1 .2 7× 1 0 3Z-0 .16,F=1 - exp - 2 .8ε-εcεs-εc1.7.

高技术的研究开发、技术转移与工程支持——在模具CAD领域的探索

一、国家工程研究中心的任务——高技术的产业化 科学技术研究成果的产业化,特别是高科技成果的产业化,不仅是中国当前需要解决的重要问题,亦是当前世界各国(包括发达国家)探索的热点问题。

6W-5Mo-4Cr-2V高速钢深冷处理微观组织结构的分析

借助 SEM、TEM和 X-射线衍射仪研究了深冷处理对 6 W- 5 Mo- 4Cr- 2 V高速钢微观组织结构的影响 .研究表明 ,深冷处理不仅可使残余奥氏体减少 ,而且可细化马氏体孪晶 ,促使析出纳米级碳化物 ,并附着在马氏体孪晶带上 .深冷处理既能提高材料的硬度 ,也使材料的韧性略有增加 .对磨损表面进行 SEM观察发现 ,深冷试样的磨损形貌迥异于未深冷试样 ,说明它们的磨损机制不同 .深冷处理使 6 W- 5 Mo- 4Cr- 2

基于灰色系统理论的方盒件拉深稳健设计

利用灰色系统理论,以目标序列之间的关联度作为目标函数,将多目标优化转化为单目标优化问题。在板料成形的稳健设计中,通常需要满足多个目标,如不拉裂、不起皱、变形充分等质量要求,而且要满足响应波动减少的要求。对成形中可控因子进行试验设计,利用有限元分析软件获得拉深成形中各个目标对应的响应值。对计算获得的目标序列灰色关联度进行方差分析,得到各个因子各个水平对响应的影响程度,从而获得因子的最佳参数。最后利用最佳参数进行有限元分析,结果表明质量明显提高。研究表明,将灰色理论应用到板料拉深成形稳健设计中,取得较好的结果,说明该方法在多目标稳健设计中有很大的适用性。

基于Kriging模型的可靠度计算

利用地质学中的Kriging方法,建立了结构可靠问题的Kriging模型.利用可靠度计算的方法,对已建立的Kriging近似模型进行了可靠度计算.结果表明:考虑各向异性的Kriging模型精度好于各向同性的Kriging模型;基于Kriging模型的可靠度计算,不仅能明显地减少计算量,而且降低了可靠计算中的非线性,提高了收敛速度.

考虑刀具变形的球头铣刀铣削力建模与仿真

提出了准确识别参与切削的切削刃段的实体造型方法；基于铣削力与切削负载之间的经验关系，建立了三分量的球头铣刀铣削力模型；通过将刀具简化为一个悬臂梁结构，给出了刀具变形计算公式；从刀具变形对刀齿切削路径影响的几何关系出发，推导了三维进给运动下的瞬时切厚表达式。在此基础上，开发了完整的球头铣刀三轴铣削过程铣削力仿真系统。仿真计算和试验结果表明了模型及算法的正确性。

有限体积法模拟铝型材挤压成形过程

研究了有限体积法模拟金属塑性成形的基本理论和关键技术 ,得到了适用于塑性成形的有限体积控制方程 ,给出了模拟过程中有限体积网格体系的建立、成形过程中金属流动的跟踪描述和时间增量步长的确定等技术处理方法。然后采用该数值模拟方法 ,对铝合金门窗型材的挤压成形过程进行了仿真。详细地分析了该零件在挤压成形过程中金属的流动情况 ,给出了成形各阶段等效应变、温度和速度等物理场量的分布情况以及整个成形过程中模具载荷 /行程曲线的变化情况。研究结果证明有限体积法是一种行之有效的铝型材挤压数值模拟方法 。

金属热变形应力-应变曲线数学模型的研究与应用

该文较全面地分析了国内外关于金属热变形应力-应变曲线的各种数学模型，对两种类型的热变形应力-应变曲线，即动态回复型和动态再结晶型曲线进行了讨论．通过对35CrNi3MoVA钢的热变形过程的详细研究，首次提出了一种新的适合于工程应用的真实应力-应变曲线的数学模型：σ=Aεaεbexp［-（cT＋dε）］，该模型为计算变形力和进一步实现控制锻造提供了很有价值的参考依据．

机械产品设计重用策略研究

设计重用是指将过去的设计及设计知识应用到当前的设计活动。产品设计的本质特征及市场竞争环境决定了设计重用的意义。设计重用可有效缩短设计周期,提高设计质量,从而实现快速响应设计与制造。研究了机械产品设计重用的策略,给出了机械产品设计重用层次与设计重用空间的概念,总结概括出设计重用的使能技术,即CAD技术、AI技术和Web技术,并提出了基于这些使能技术的机械产品设计重用框架、模型和策略,对机械产品设计重用的进一步研究与应用具有理论指导意义。