QUANTITATIVE PREDICTION FOR SPRINGBACK OF UNLOADING AND TRIMMING IN SHEET METAL STAMPING FORMING

Based on the elastic-plastic large deformation finite element formulation as well as the shell element combined discrete Kirchhoff theoretical plate element (DKT) with membrane square element, deep-drawing bending springback of typical U-pattern is studied. At the same time the springback values of the drawing of patterns' unloading and trimming about the satellite aerial reflecting surface are predicted and also compared with those of the practical punch. Above two springbacks all obtain satisfactory results, which provide a kind of effective quantitative pre-prediction of springback for the practical engineers.

基于Trimmed NURBS曲面几何特征的数字化自适应采样

曲面轮廓度误差评价和多边域逼近均要求对理论曲面进行数字化自适应采样。在对当前曲面数字化方法分析的基础上 ,针对TrimmedNURBS曲面 ,研究了在给定精度下的曲面数字化自适应采样方法 ,给出了基于曲率特征函数的曲线自适应采样和NURBS曲面多边域离散算法 ,提出了一种对大规模曲面网格点检测路径优化问题很有效的进化算法—蚁群算法 ,并进行了计算机仿真实验验证。仿真结果表明 ,所提出的规划方法可显著提高数字化采样效率 。

薄板成形切边回弹模拟的切边算法

为保证薄板多工步冲压成形切边回弹有限元数值模拟精度,提出了一种基于切边单元自适应模板的切边算法。首先进行三维切边线与零件网格的求交计算,生成有序截面线;然后进行单元取舍判断;最后沿截面线路径逐个单元调用自适应模板执行切边操作。算法避免了边界锯齿、对称约束和边界缝隙等缺点,并实现了多条切边线对加密网格进行一步切边,提高了切边效率。将算法集成到冲压成形分析软件KMAS系统切边回弹模块,通过对NUMISHEET 2005提供的国际标准考题——某汽车底板横梁拉延件的切边数值模拟,验证了算法的适用性和可靠性。

板材冲压切边回弹有限元模拟中的切边处理技术

针对板材三维冲压成形的切边回弹问题 ,提出了基于大变形弹塑性有限元数值模拟理论的切边处理AIA方法。通过给定的模板 ,采用向前推进的方式对于切边线经过的单元进行处理 ,保证了网格的质量 ,由于调整过程中网格拓扑结构变化不大 ,直接把物理量转换到新调整单元的节点上 ,保证了转换后的精度。最后将其集成到独立研制的冲压成形性分析软件KMAS系统中。两个数值实例验证了本文提出的切边算法的有效性。

单点搁浅船舶的横倾预报方法

本文用船舶静水力性能计算的方法解决了单点或小面积触底搁浅的船舶船底所受支承力及其受力中心位置的计算方法问题，并以此为基础，提出了搁浅船舶在潮高下降时横倾角及倾覆危险的预报方法。

基于渐变网格剖分方法的再生混凝土细观数值试验

细观上,把混凝土看成是由骨料、砂浆以及它们之间的界面等组成的多相复合材料,对于光滑的球形骨料,预先进行镶边处理,并在此基础上首先对封闭域形成表面单元,然后采用拓扑映射的渐变网格剖分方法往里拓扑成四面体单元网格,按同样方法依次生成界面单元网格和砂浆单元网格,删除表面单元和多余节点后形成混凝土试件的三维细观有限元网格模型。采用该细观有限元模型进行再生混凝土的单轴压缩数值破坏试验,结果表明,该网格模型在单机环境下很快的就能完成数值试验,与以往的自由网格剖分法和映射网格剖分法生成的细观有限元模型相比不仅在计算规模上大大缩小了,而且模拟的破坏形态与实际非常吻合,精度也很高。

汽车覆盖件多工步成形数值模拟技术研究

有限元技术已广泛应用于力学过程仿真 ,对冲压等工程问题的应用也逐渐得到人们的重视与认可。然而 ,有限元技术在多工步成形中的应用尚处于起步阶段。本文讨论了多工步成形模拟过程中存在的几个关键问题 ,提出了相应的解决办法。并结合 NUMISHEET’ 99设定的奥迪汽车公司前门板成形标准考题模拟工作 ,对汽车覆盖件多工步成形数值模拟问题进行了具体的研究。

一种有效的裁剪算法及其模具CAD/CAM中的应用

基于一种快速完备的自由曲面求交算法[1 ] 提出了一种有效的自由曲面裁剪算法 ,该算法综合考虑了曲面间的拓扑关系 ,对裁剪对象上的交线进行裁剪 ,并依次连接构成裁剪后曲面的所有内环和外环而形成一张精确的裁剪曲面。以实例证明了该算法的有效性 ,并具体讨论了该算法在模具CAD/CAM中的应用 ,最后讨论了模具制造时分层面上的加工区域的确定问题。

变质心技术发展与应用

变质心技术利用飞行器内部质量块移动改变质心位置,无气动舵、直接力等传统控制方式热烧蚀、舵面颤振、燃料消耗问题,控制效率高,有利于保持机体良好气动外形。本文基于变质心控制内涵,分类总结了变质心实现与配置的两种形式及其特点,详细梳理了滚转控制、配平控制和复合控制三种变质心控制模式的研究进展。最后,通过分析变质心技术面临的复杂多体动力学建模、强耦合强非线性控制、高动态高性能执行机构设计与研制等关键难点问题,展望变质心技术应用新场景,为未来变质心技术研究指明了方向。

基于机器视觉的芯片成型分离视觉检测系统的研究

芯片引脚是否合格,是成型分离制程检测的关键。针对这一问题,应用机器视觉和机器自动化技术,研制出实现成型分离制程芯片检测自动化的检测系统。实验测试表明,该设备具有较高的检测精度和检测速度,能够满足生产需要。

基于快速Chirplet匹配追踪的切筋成形设备振动分析

针对保证集成电路切筋成形设备对引线框架模切精度的要求,运用快速线性调频小波(chirplet)匹配追踪对集成电路切筋成形设备进行了振动分析。对切筋成形设备关键部位不同转速下的振动信号,运用快速线性调频小波匹配追踪算法进行信号分解,得到信号的时频分布。根据常见故障的时频原子特点,从时频图上对系统的固有频率以及冲裁运动等特征频率进行了识别。实验结果表明,基于快速线性调频小波的匹配追踪算法具有较高的时频分辨力,能够在大量非平稳信号中提取特征频率成分,准确反映设备的工作状况,为该设备的故障诊断提供可靠的依据。

切边工艺对冲压件回弹影响的研究

作为冲压产品生产的重要工序之一,切边对零件形状精度产生明显影响。针对目前关于切边回弹研究比较少的情况,以某矿用防爆灯灯罩为研究对象,在Dynaform平台下,对切边回弹的产生、构成、切边线位置变化及切边工序安排对冲压件形状精度的影响进行了仿真分析,研究结果认为:切边回弹一方面是由于切边导致零件形状结构变化、内应力重新分布而引起的,另一方面是因为切边线附近应力、应变状态变化而产生的。其中前者占主导地位,在冲压加工中必须予以充分考虑,后者占总体回弹比例较小,对大型、复杂冲压件拉深成形后的切边可忽略其影响;另外,切边线位置变化、切边工序的顺序安排,对零件回弹变形影响明显,实际生产中,可通过适当选择切边线位置、合理安排切边工序在整个工艺路线中的顺序来有效控制切边回弹。

热成形汽车加强板的开裂原因

某公司生产的材料为具有铝硅镀层的22MnB5热冲压成形钢的汽车加强板在总装前发生开裂,采用断口形貌、显微组织观察以及化学成分、硬度测试等方法对其失效原因进行了分析。结果表明:该失效加强板的断裂方式为韧性加脆性的混合断裂;激光剪边落料时拐角半径较小,导致裂纹在剪边边缘萌生,运输过程中在冲击载荷作用下,裂纹沿未进行激光剪边的弯曲变形区域快速扩展;增大拐角处的半径,同时冲压成形后对加强板进行全面的激光剪边,发现总装前加强板镀层上的压痕变浅,未发生开裂。

数控齿条成形磨齿机中在线修整装置的研究

成形磨削的齿形精度主要取决于被修整砂轮的轮廓精度。研制了一种利用金刚石笔作为修整工具的成形砂轮在线修整装置,介绍了该成形砂轮修整装置的结构及工作方式,并设计了其控制系统。该控制系统用欧姆龙公司生产的小型PLC来完成,并通过PLC的高速计数器输入端子外接编码器和光栅尺的方式构成了一种简单的闭环结构,达到了提高砂轮修整精度的目的。

薄板成形模拟中切边回弹算法

为实现薄板成形切边回弹有限元数值模拟,基于冲压成形性分析软件KMAS平台,建立了切边回弹算法。该算法首先采用切边单元自适应模板实现了切边区域网格重构,然后以形函数插值的方式实现了新旧网格变形场量的映射,最后建立简化的线弹性卸载模型,基于静态隐式算法,预测切边回弹的影响。对于NUMISHEET2005提供的国际标准测试零件(某汽车底板横梁拉延件)的切边回弹数值模拟,结果与实验结果基本一致,验证了算法的有效性。

后制动左/右挡尘盘成形工艺及修边冲孔模设计

为了设计合理的挡尘盘成形工艺及冲压模具,经分析计算得知,其成形工艺方案是首先进行拉深成形,然后对其进行修边冲孔,翻边成形,最后进行剖切冲孔。本设计的重点是对修边冲孔模具的结构进行设计与计算,确定模具的结构形式,进行主要零部件的设计和选用。

柱面扁壳形状不良的实验研究

为控制覆盖件成形中的形状不良缺陷,以矩形柱面扁壳为模型,研究其拉深件及切边后曲面方向的形状不良,分析了形状不良的形成机制及成形条件及切边对形状不良的影响.结果表明:回弹诱发了柱面扁壳的形状不良,形状不良基本成对称分布,在曲面方向随距板面中心点距离的增加而增加,切边后由于残余应力释放,使形状不良程度增大;形状不良随板料厚度的增加、压边力的增加、屈服强度的降低、凸模曲率半径的减小而减小.

顺架龙干形整形方式对“红地球”葡萄结果性状和树体营养的影响

以＂红地球＂葡萄为试材,在原有连叠式独龙干树形基础上进行架势改型,采取倾斜式顺架龙干整形修剪方式,探讨不同架势对新疆北疆地区＂红地球＂树势及果实品质的影响。结果表明：倾斜式顺架龙干整形提高了树体结果部位,确保了树体的水平带状结果,降低了管理难度,保证了果实品质的一致性;该树形有利于控制产量,增加商品果率,使果实成熟期提早10~15d左右,果实成熟期更加一致,与传统的连叠式棚架相比,果实可溶性固形物含量提高了28.8%,果实硬度提高了6.6%,枝条髓心宽度比下降,枝条可溶性糖和淀粉含量提高;倾斜式顺架解决了冬季埋土下架和春季出土上架造成的植株基部扭伤或折断等问题,适合＂红地球＂等晚熟红色品种的集约化、规模化种植。

凹小圆弧金刚石砂轮电火花修整试验研究

多槽凹小圆弧成形砂轮难以高精度、高效率修整的问题严重限制了其在精密磨削的应用.本文阐述了成形电极电火花修整凹小圆弧成形砂轮的原理,通过单因素试验研究设计出最佳加工参数组合,利用高精度车刀装置修整了紫铜电极车成砂轮对应的V形槽轮廓形状后进行逐级减能的电火花修整多槽凹小圆弧成形砂轮研究,完成了2 500#粒度和1 000#粒度成形金刚石砂轮修整验证,并磨削了石墨片试件进行检测.试验结果表明该方法在较高效率下控制了砂轮表面质量与轮廓精度,具有一定指导作用.

筒形件多次拉延与反拉延成形仿真与优化

针对筒形件拉延成形容易出现底部成形不足、沿口局部起皱及反拉延R角台阶开裂等成形性问题,综合应用三维建模软件CATIA与有限元分析软件Auto Form,对零件拉延成形进行数值模拟与工艺方案优化,研究存在成形性问题的原因及解决措施.研究结果表明,合理的拉延凹模R角、初始料片形状与工艺方案可以有效解决零件的拉延成形存在的问题.