柔性三维拉弯成形模具型面修正关键技术的研究

针对高铁列车和汽车等结构件的特点和三维拉弯成形工艺要求,研究一种可重构的柔性拉弯成形模具,并提出一种通过迭代修正该模具型面从而达到精确成形的方法。采用离散的方法,将拉弯模具型面分为若干段,每段均作为成形模具的一个单元体。通过对单元体进行位移调整,以及旋转单元体上的成形滑块,可以重构模具型面。以复杂T型材为研究对象,对柔性拉弯模具三维拉弯和迭代修正模具型面的方法进行有限元仿真和试验验证。结果表明,设计的柔性模具和单元体位移及成形滑块的旋转角度计算方法能够对模具型面进行调整和补偿,迭代修正模具型面的方法可以有效地减少回弹,采用该方法的有限元模拟最大形状偏差值由2.43 mm减小到0.63 mm,试验验证的最大形状偏差值由6.87 mm减小到1.03 mm,该方法补偿精度高,可以达到三维拉弯精确成形。

三维拉弯柔性成形装备中单元体快速调形技术

将多点成形技术思想引入到型材拉弯工艺中,形成三维拉弯柔性成形技术。为了精确地实现型材三维成形,对型材三维拉弯过程中多点模具的自由度进行了分析,设计了可实现4自由度的单元体结构。给出了单元体调形参数的具体计算方法,并提出一种串并结合的单元体调形控制方法。建立了单元体水平和垂直两个方向调形的数学模型。以高铁动车头骨架结构件为例,进行了三维拉弯试验。结果表明:三维拉弯柔性成形装备达到了实际应用的要求。自动化调形技术较人工调形技术生产效率提高60%以上,并降低了劳动强度。

离散模板料拉弯成形实验及数值模拟研究

传统的拉弯成形采用刚性拉弯模具的方法,由于拉弯零件数量多,因此需要大量的拉弯模具,且由于回弹的影响,修模工作量大、时间长、成本高。本文提出了一种采用由片层状基本体组成离散拉弯成形模具的柔性拉弯成形方法。其基本体的位置可调,通过调整基本体端面形成的模具包络面,实现回弹补偿,并且一套离散模拉弯成形模具可成形一系列同类特征的拉弯零件,这种方法可极大地减少拉弯模具的数量。针对板料拉弯成形进行了实验和数值模拟研究,验证了离散模拉弯成形的可行性,并通过修正包络面的方法,实现了回弹的非线性补偿,实验误差平均为1.0 mm,模拟误差平均为0.02 mm,有效地提高了拉弯成形的精度,节省了采用机加修模所需的时间和成本。

型材多点柔性成型模具头体的调形方法

为了提高型材多点柔性三维拉弯制件的制造精度,快速精确地确定模具头体调形工艺参数,根据多点模具头体与型材变形形状之间的几何关系,将单元体上多点模具旋转的水平销轴和垂直销轴的交点定义为单元体调形控制点,将水平方向上各调形控制点构成的曲线定义为单元体水平调形线,并深入研究垂直方向上各调形控制点与制件成形曲线的关系,推导出了模具头体调形工艺参数计算公式.该方法简化了调形工艺,且适用性强.

管材多点柔性拉弯成形制件形状误差研究

针对型材三维成形易出现的凹陷、凸起等截面变形问题,在自主研发的拉弯成形装置基础上,选取矩形管状铝合金型材进行了多点柔性成形制件的形状误差研究,分析了制件横截面高度、宽度方向的变形沿制件长度方向的变化.结果表明:成形过程中,矩形管材制件的上、下表面发生内凹变形,随着制件由对称中心点向两侧对称长度的增加,凹陷率和内凹变形均增大,且上表面的内凹值略大于下表面内凹值;成形过程中,制件的内、外垂直表面出现外凸变形,并且随着对称中心点向两侧对称长度的增加,凸胀率和外凸变形量更大.

柔性三维拉弯成形工艺稳健设计

分析了型材柔性三维拉弯成形工艺的可控因素和不可控因素,提出了该工艺稳健分析优化设计方法。通过有限元模拟,对可控因素和不可控因素进行正交试验分析,找出了影响较大的因素。采用在减小回弹的基础上控制型材厚度变化率的综合质量损失为目标函数,用响应面模型对其进行函数拟合,然后利用遗传算法对目标函数进行稳健优化。试验验证结果表明:采用该方法进行稳健优化设计后,能够在满足约束条件的情况下有效减小综合质量损失。

多层挠性线路板的设计

本文论述了多层挠性线路板在设计时应如何保证线路在挠曲时的可靠性，以及一些常用的设计方法。

多层挠性线路板的设计

本文论述了多层挠性线路板在设计时应如何保证线路在挠曲时的可靠性,以及一些常用的设计方法。

型材三维拉弯成形数值模拟及回弹特性研究

轻量化薄壁三维弯曲结构件广泛应用于大型高端装备制造业当中,然而,受材料性能及复杂目标零件形状的约束,三维弯曲成形件的回弹问题尤为突出。为此,通过对柔性多点三维拉弯成形工艺原理的抽象与合理简化,建立了矩形截面型材的成形过程及回弹变形的有限元仿真模型,基于开发的柔性多点成形装备,利用实验验证了上述模型的有效性。随后,对不同截面形状（矩形、T形、L形）铝型材开展回弹特性研究。回弹预测水平和垂直方向最大绝对误差为0.52和0.36 mm,最大相对误差为14.77%,仿真结果与实验结果基本吻合,且回弹变形的变化趋势一致。在相同材料和调形参数条件下,矩形、T形、L形截面成形件轮廓度误差分别为1.72%,0.84%,0.62%,依次递减,而失去对称几何结构的截面型材截面变形程度依次递增。以上研究成果为实现任意截面形状三维拉弯制件的精确成形奠定了基础。