基于STEP方法学的模具产品集成信息建模技术研究

以冲压模具为研究对象，基于ＳＴＥＰ标准方法学，提出了三层结构式的模具产品模型，建立了模具产品集成信息模型ＤＰＩＩＭ．充分考虑模具产品生命周期的特点，将模具产品集成信息模型ＤＰＩＩＭ 进一步分为需求信息模型、活动信息模型、产品信息模型及制造信息模型，并探讨了模具产品集成信息模型ＤＰＩＩＭ 中集成资源的内容，然后定义了７ 个基本实体库，以作为具体描述模具产品集成信息模型ＤＰＩＩＭ 的基本工具．最后， 按照ＳＴＥＰ标准中应用协议的开发原则，

一种连续跳步变薄翻边模结构设计

为了保证正常送料,设计了一种用跳步的方式进行变薄凸台的逐步翻边,浮动式定位钉,保证了条料的平稳,翻边过程采用逐步变薄的方式,为了克服变薄过程材料的挤压对凸模的影响,最后一次变薄凸模采用了钨钢材料,在变薄过程中保证凸台及条料能顺利顶出,设计了独立弹簧顶出方式。

帽形件链模成形坯料线预示方法

针对链模成形工艺的特点,基于一步逆成形法提出了帽形件链模成形坯料线预示方法,该方法分析了帽形件成形前后的几何关系、计算了链模成形力和纵向拉力,并将纵向拉力等效到帽形件端面边界上,然后基于虚功原理建立了内外力平衡方程,根据线弹性反向变形理论获得了帽形件链模成形坯料线预示算法的迭代初始解,最后使用Newton-Raphson迭代法求解方程获得了帽形件坯料线。对某一车型梁形件的链模成形进行了有限元仿真与试验,验证了帽形件链模成形坯料线预示方法的准确性。

空调翅片成形工艺与模具设计

以厚度0.25 mm的波纹翅片为研究对象,确定了其成形工艺,并设计了级进模,模具可实现1~12列任一列直线切断,通过气动、电控装置实现间歇性横切切断,满足不同片形的生产需要;利用Dynaform对拉深工序进行有限元模拟,模拟的翅片无起皱、破裂等缺陷。经实际试制表明:模具结构合理,翅片成形良好,为类似翅片成形提供参考。

多腔壁板铝型材挤压过程数值模拟及模具优化

挤压模具在铝型材挤压生产中起着至关重要的作用,挤压模具设计的优劣直接影响挤压产品的质量。然而实际生产中,挤压模具的设计更多依赖传统设计经验,需要多次试模和修模,无法满足产品开发需求。以典型的多腔壁板铝型材为例,应用UG建立分流组合模几何模型,采用基于任意拉格朗日—欧拉(Arbitrary Largrang-Euler,ALE)算法的HyperXtrude软件对多腔壁板铝型材的挤压成形过程进行数值模拟,获得挤压过程中速度场、温度场、应力场及金属流动情况。针对初始模具设计的不足,提出多腔壁板铝型材挤压模具优化三步曲(开设引流槽、增设阻流块、优化工作带),有效地解决了初始模具设计中速度分布不均的问题。利用数值模拟方法可以优化模具结构,提出的多腔壁板铝型材挤压模具优化三步曲对同类铝型材挤压模具结构设计具有一定的指导意义。

双重正间隙冲裁构想与试验研究

为提高普通冲裁件断面中剪切面高度,在总结现有各种冲压分离工艺方法的基础上,提出了一种新的厚板冲裁构想,其模具结构设计为:阶梯型冲头或阶梯形凹模,且为双重正间隙.制作了原理性试验模,用材料厚度为4 mm和6 mm的纯铝板和黄铜板,分别在两台压力机上进行了冲裁试验,并与普通冲裁作比较验证.获得了冲裁件断面之剪切面高度由普通冲裁为料厚的1/3以下,提高到1/2以上的效果.并评价了该工艺及模具在生产实际中的可行性与经济性.

阶梯模冷却Mg_(68)Zn_(29)Y_3合金的组织及准晶相的形成

采用五层阶梯形模具冷却方法在Mg68Zn29Y3合金中制备了二十面体准晶相(I相)。通过扫描电镜、能谱分析仪和透射电子显微分析技术,观察了合金凝固组织和准晶相的形貌,并确定了准晶相成分及结构。结果表明:Mg68Zn29Y3三元合金在普通凝固-阶梯模冷却过程中,冷却速度对准晶相形貌、数量、大小和分布存在较为显著的影响;随着冷速的降低,准晶相的生长方式由细小弥散演变为粗大碎化,准晶晶粒尺寸由20μm逐渐长大至100μm以上;准晶相通过包晶反应形核、长大;合金凝固组织为MgZn+α-Mg+Zn60Mg30Y10。

卡车驾驶室后围上部外板成形工艺分析及复合拉伸模

分析了大运重卡改型重卡车驾驶室后围上部外板的成形工艺,介绍了一种上下反向复合拉伸成形模结构,该模具实现了上下反向两工序拉伸在同一副模具上完成的创新设计,对于类似大型汽车覆盖件成形工艺及模具设计具有参考价值。

基于型面台阶法和工艺凹包法的车门内板局部起皱控制研究

以某车型后背门内板为研究对象,基于数值模拟,结合生产现场实验,验证仅通过成形极限图评判准则来判定板件起皱状态的不完备性;针对此类产品平缓面塑性成形起皱问题,基于板料成形进料原理,提出型面台阶法和工艺凹包法来优化设计前期的拉延局部工艺造型,达到阻碍材料过早进入产品型腔的目的,解决局部起皱缺陷;针对试模现场局部微小起皱缺陷,提出更为简便、可操作性强的加强起皱区域周边的拉延筋,打磨变薄风险点圆角(后序整形整回)的方法改善缺陷,并进行实际试冲压试制,通过对比板件拉延结束状态以及最终产品结果,进一步验证了该方案的有效性。

模具产品集成建模研究

为满足先进制造系统的需求，按照ＳＴＥＰ 标准，进行了模具产品集成建模的研究。参照ＳＴＥＰ的三层结构模式建立了模具产品模型的总体结构，并具体分析了其核心部分———模具产品集成信息模型。充分考虑模具产品生命周期的特点，将模具产品集成信息模型进一步分为模具需求子模型、模具产品结构子模型及模具广义特征子模型，同时探讨了模具产品集成信息模型集成资源的内容及其应用协议的开发过程。

基于数值模拟的级进模筒形拉深工步工艺分析

在带有拉深工步的级进模设计中,用数值模拟技术对其拉深工步进行工艺分析是非常重要的。由于级进模中的拉深工步要受到其他工步的牵制,其拉深成形比单个零件的拉深要困难一些,因此在对拉深工步的工艺性进行数值模拟时,所建立的毛坯几何模型、边界条件和压边条件等也都与单工序模有差别。结合某工厂的攻关项目,运用ANSYS对级进模中筒形拉深工步的成形性能和数值模拟的关键技术进行了研究,经生产实际验证,该分析过程合理、准确。

马鞍面件多道次多点模具成形数值模拟

通过对马鞍面件多道次多点模具成形的有限元数值模拟,阐述了多道次多点模具成形数值模拟的关键技术,并与单工步多点模具成形进行比较,分析了马鞍面件的成形过程,研究了不同曲率半径步长对成形结果的影响。结果表明:多道次多点模具成形与单工步多点模具成形相比改善了板材的受力状况,达到了消除变形集中的目的;多道次多点模具成形时,随着曲率半径步长的减小,板料厚度分布越来越均匀,不易形成集中失稳。

轮辐大孔双重正间隙冲裁新工艺生产性试验

依据双重正间隙冲裁新工艺的原理,利用已在生产中被更换下来的多副旧汽车钢圈轮辐冲大孔模,针对原冲头工作刃口,按新工艺原理要点给以修改设计,组装成新的冲大孔模。在原加工条件下,进行了多次冲裁试验,获得的轮辐大孔断面剪切面高度大于料厚一半,达到原剪切面高度的两倍,并进行了相关分析。

多点压机成形与多道次多点模具成形的数值模拟研究

变形路径对于板材的成形质量有着重要的影响。多点压机成形和多道次多点模具成形充分利用多点成形的柔性特点,实现了对板材变形路径的控制。文章通过有限元数值模拟研究了这两种成形方式各自的特点和规律,并进行了比较。结果表明,多点压机成形和多道次多点模具成形,都能够优化板材变形路径,使变形均匀,有效地抑制起皱,提高板材变形能力。在同样条件下,多点压机方式好于多道次成形,但当多道次成形道次逐渐增多时,成形质量接近于多点压机成形。多点压机成形是理想化的成形方式,但设备造价昂贵,多道次多点模具成形可以近似实现多点压机成形效果。

驱动端盖精密压铸件模具设计

分析了驱动端盖精密压铸件的结构特点及压铸成形工艺性,结合模具制造工艺要求,确定压铸模主分型面为阶梯分型面,并采用斜止口定位;压铸件内凹处两侧采用液压抽芯机构抽芯,为防止滑块型芯与推杆发生干涉而设置了预复位机构;浇注系统采用偏心式缝隙浇口,横浇道及内浇口设计在左右滑块上。浇注系统保证了压铸件充填及排气好,有效地提高了压铸件产品质量和产品合格率。

芯片粘接工艺对MEMS性能影响的单元库法模型

芯片粘接工艺引起的器件-封装热失配会对MEMS器件的可靠性和性能产生显著影响.常用FEM模拟在分析此类问题时比较费时且缺乏明确的理论意义.文中基于单元库法思路提出了该类问题的理论建模方法,并依此举例分析了芯片粘接工艺中各可变参数对双端固支梁pull-in电压的影响,其结论与Ansys模拟结果一致.该方法简单准确,对MEMS的封装-器件协同设计将有着实际的意义.

基于DEFORM的级进模两步冲裁工艺噪声研究

应用DEFORM软件对板料的冲裁变形过程进行数值模拟,模拟结果用来指导级进模两步冲裁工艺实验,能减少原材料的浪费与试模时间.实验表明,采用级进模两步冲裁工艺可比普通冲裁工艺降低冲裁工艺噪声约3.76dB,能有效地减少生产环境中的噪声公害,改善劳动条件.

阶梯方铝罩挤压成形工艺与模具设计

叙述了冷挤压的工艺特点,对纯铝阶梯方铝罩的加工进行了工艺分析,计算了挤压力并选择了压力机,阐述了冷挤压模具结构及设计要点。

等离子喷焊方法与热锻模Ni60-Cr_3C_2覆层的制备

采用等离子一步喷焊法和二步喷焊法,在热锻模膜腔内,用Cr3C2含量分别为10%、20%和30%的Ni60-Cr3C2粉末制备覆层;并对覆层进行显微组织分析和显微硬度测试,以及覆层的热物性参数进行检测。实验结果表明,采用等离子一步喷焊法,配比为90%Ni60+10%Cr3C2的粉末得到涂层性能最好,同时具有良好的显微硬度和热物性。

低压铸造凝固模拟中时间步长的实用算法

针对低压铸造凝固模拟计算过程中存在的收敛性问题，提出了一种能够处理复杂边界条件的简单算法，准确地给出了临界时间步长，避免了计算发散的现象，同时减少了计算的工作量。