一、多点闭环成形中基本体群曲面描述方法的研究(论文文献综述)
刘英男[1](2020)在《切边对多点成形件回弹变形规律的研究》文中研究说明作为金属三维曲面件的主要加工方法之一,冲压成形工艺被广泛应用于现代制造业中。该工艺利用模具对金属板料施加压力,使板料发生塑性变形而得到目标形状的零件,由于这种加工特点以及金属受力变形特性,使得回弹成为影响冲压件成形精度的主要因素,因此对回弹问题的研究及解决对提高冲压件成形精度有着实际意义。目前对于金属板材冲压成形工艺回弹缺陷的研究和控制主要集中于冲压模具卸载后发生回弹的方面,而切边作为冲压成形工艺中不可或缺的工序,关于此工序对冲压件回弹变形影响的研究却较少。实际生产表明,冲压件切边(切除外围多余板料)后,其形状会发生一定程度的改变,即发生了切边回弹,使得冲压件成形精度降低。因此,对冲压件经切边工序后的回弹变形进行研究及控制,这对提高冲压件成形精度有着重要意义。本文通过对多点成形球面件激光切边过程进行数值模拟分析,得出了不同成形参数对球面件激光切边回弹变形的影响规律;分析了不同切割路径对激光切边球面件回弹变形的影响,并进行了三种路径优化;对回弹补偿方法进行了研究,提出了将切边工序考虑在内的冲压件回弹补偿方法。具体的研究内容如下:(1)通过数值模拟方法设计了球面件激光切边过程的仿真流程,并建立了多点成形球面件激光切边过程的有限元仿真模型;对球面件激光切边仿真过程中的关键问题进行了探讨,包括激光切割热源模型的建立、热源模型的选择、切割过程中切缝处材料的去除以及移动激光热源的实现。(2)通过数值模拟方法分析了板厚、曲率半径对球面件激光切边过程回弹变形的影响,并通过实验验证了仿真模拟的结论。得出激光切边球面件的回弹变形量随着板厚的增加而减小,并且回弹的减幅也随着板厚的增加而减小;随着曲率半径的增大,激光切边球面件回弹逐渐减小。(3)设计了对球面件进行激光切边的三种切割路径,并通过仿真模拟分析了三种不同切割路径对球面件激光切边过程回弹变形的影响,将三种情况进行对比分析,得出第三种切割路径(首先将正方形切割路径的每条切割边界切除一半,最后逐一切断)对球面件激光切边过程回弹变形的影响最小,最后以实验进行了验证。(4)针对球面件经多点成形、模具抬起卸载以及激光切边过程后回弹较大,严重影响零件成形精度的问题,对回弹补偿方法进行研究,最终确定了通过对多点基本体群成形面进行补偿的方法对零件进行回弹补偿。
张兰[2](2019)在《多点成形曲面件形状精度控制研究》文中研究说明金属板材成形被广泛应用在航天、汽车、船舶等领域,传统的三维金属曲面件主要通过整体模具冲压获得。现代工业发展由传统的大批量生产逐渐转向多样化和小批量生产,而整体模具需要花大量的费用来设计与制造。因此,需要一种新型的冲压工艺来满足多样化和小批量的要求,新型板材成形工艺—多点成形技术脱颖而出。无压边多点成形一般用于曲率较小的三维板件成形,而压边多点成形常用于曲率较大的三维板件成形。与传统模具相比,多点模具最大的优势便是能够快速柔性成形。但是,该技术也存在回弹等成形缺陷,回弹严重地影响了成形件的精度。回弹的准确预测和控制对获得高质量的三维曲面件至关重要。控制多点成形的回弹方法有两种:一是对多点模具的型面进行回弹补偿,二是采用工艺控制法减小回弹。本文在多点模具无压边成形柱面件时对模具型面进行了回弹补偿来准确地成形目标件,此方法能够提高效率,节省时间。在多点模具采用压边工艺成形轿车顶盖时进行了工艺优化来控制回弹。采用正交试验的方法对工艺参数进行优化能够成形质量较高的轿车顶盖,从而指导实际的生产。本文的主要研究内容如下:1.多点成形有限元模型的建立基于板材的多点成形原理和有限元理论,建立了多点模具成形柱面件和轿车顶盖的有限元模型;并就涉及的几何模型的建立、材料模型的选取、边界条件的设定、单元类型的选择及网格划分等进行了讨论;最后对回弹分析的建模方法进行了研究。为板材多点成形数值模拟的研究奠定基础。2.采用模具型面补偿方法控制回弹给出了多点模具准确成形柱面件时的回弹补偿公式,并对回弹补偿系数的确定进行了研究。对多点模具型面进行补偿前后成形柱面件的过程进行了数值模拟计算和实验研究,将模拟件的结点坐标和实验件的点云坐标导入到Geomagic中与标准件进行对比,得到误差分布云图和误差分布直方图。结果表明:多点模具型面未补偿得到的模拟件及实验件均与目标形状相差较大,不满足精度要求;多点模具型面补偿后得到的模拟件及实验件均与目标形状吻合良好,整体误差较小;验证了回弹补偿方法的正确性。3.曲率半径、板厚对回弹量及回弹补偿系数的影响采用单一变量法研究了多点模具成形柱面件时,曲率半径、板厚对回弹的影响,回弹补偿系数随曲率半径、板厚变化的规律。结果表明:回弹量随曲率半径的增大而增大,随板厚的增加而减小;回弹补偿系数与曲率半径呈正线性相关;回弹补偿系数随板厚的增大而减小且减小的趋势逐渐变缓。4.采用工艺控制法提高轿车顶盖的成形质量为了获得形状精度较高的轿车顶盖,采用L16的正交试验表进行正交试验,影响因素为弹性垫厚度、摩擦系数、压边力和冲压力,每个因素取四个水平,试验指标为板料冲压回弹后的最小厚度、最大厚度和回弹量。对轿车顶盖的成形过程和回弹过程进行数值模拟计算,探讨了各因素分别对三个试验指标的影响,并研究了各因素对轿车顶盖回弹量影响的主次顺序;用排队分析法对试验结果进行了综合分析,并用极差法得到了各因素影响成形质量的主次顺序和最优成形组合参数。结果表明:轿车顶盖最小厚度随弹性垫厚度的增大而增大,随摩擦系数、压边力、冲压力的增大而减小;轿车顶盖的最大厚度随弹性垫厚度、冲压力的增大而增大,随压边力的增大而减小,随摩擦系数的变化比较复杂;轿车顶盖的回弹量随着弹性垫厚度的增大而增大,随着摩擦系数、压边力、冲压力的增大而减小;各因素对轿车顶盖回弹量的影响大小排序为:压边力>摩擦系数>冲压力>弹性垫厚度;对轿车顶盖质量的影响大小排序为:压边力>弹性垫厚度>摩擦系数>冲压力。
刘晓东[3](2018)在《铝合金板料多点成形的数值模拟及回弹控制研究》文中认为板材成形技术与汽车、船舶、航空航天等制造领域密切相关,其成形质量直接影响产品件的外观及使用性能。传统的整体模具成形技术其模具设计经验要求高,制造和调试周期长,一套模具只能生产对应的一种零件。随着社会的发展,板材成形呈现小批量生产、外观个性多样和快速更新的特点,并且随着新型材料的涌现,新型材料的成形问题也亟待解决。多点成形是一种数字智能化的板材成形技术,将传统模具的整体形面离散为具有一定排列规则且高度可调的基本体冲头,通过基本体冲头形成的包络面进行成形。得益于多点模具的可重构性,一套多点模具就可以根据要求成形不同规格的零件,可在成形过程中快速修正模具形面进行误差补偿,也可使用一套模具进行板材的多道次和分段成形,是一种快速、高效且便捷的板材成形技术。根据多点成形过程中各基本体之间有无相对运动,多点成形可依此分为多点模具成形和多点压机成形,其中多点模具成形需在板材成形之前进行预调形,成形过程中各基本体无相对运动,而多点压机成形中,各基本体在板材的成形过程中进行实时调形。多点成形冲头分为固定冲头和摆动冲头,其中摆动冲头在成形过程中能根据板材的变形发生自适应摆动。摆头单元多点压机成形结合多点压机和摆动冲头的优点,板材受到约束更充分,能够有效抑制起皱缺陷,得到高质量的无缺陷成形件。随着计算机技术和有限元理论的发展,板材成形数值模拟技术辅助产品的开发得到广泛应用。通过数值模拟软件仿真分析板材的成形过程,了解成形件的应力应变分布,预测成形缺陷,从而进行工艺参数的优化,对板材的实际生产具有指导意义。本文采用数值模拟方法研究新型材料的多点成形,优化工艺参数,采用多道次多点成形工艺得到高质量的工件;结合多点压机和摆头单元提出了摆头单元多点压机成形,验证了其在板材成形中抑制起皱的良好作用,拓宽了多点成形应用范围;分析了聚氨酯弹性垫参数的变化对板材多点成形质量的影响作用。本文的主要研究内容与结论如下:(1)多点成形有限元模型的建立探究板材的多点成形原理及过程,分析多点成形与传统模具成形的差异,说明板材多点成形方法的优势及发展趋势;基于板材的多点成形原理和有限元理论,建立了板材多点成形的有限元模型;并就涉及的几何模型建立、材料模型选取、边界条件设定、单元类型使用及网格划分等进行了详细的讨论,为板材多点成形的数值模拟研究奠定基础。(2)板材的多道次多点成形工艺研究讨论了多道次多点成形的原理;探究了多点成形的型面补偿方法和板材成形起皱缺陷的产生原因;采用数值模拟和多点成形试验相结合的方法对1561铝合金的船用外板进行回弹补偿,确定多道次成形工艺,并进行一次成形和多道次成形仿真模拟,对比成形效果,同时通过多点成形试验对模拟结果进行验证。结果表明:相较于一次成形工艺,采用多道次成形工艺可改善板材成形质量,有效抑制起皱缺陷的产生,得到应变分布均匀,厚度分布合理的成形件,亦能减小回弹量和成形误差,提高成形件质量。(3)摆头单元多点压机成形方法研究分析球形件在多点成形过程中的受力状态,探讨球形件起皱缺陷的产生原因及区域;结合摆动冲头和多点压机成形两者的优点,以球形件为研究对象建立有限元模型,并与多点模具成形、摆头单元多点模具成形、多点压机成形的成形效果进行对比,验证摆头单元多点压机成形在抑制起皱缺陷方面的优势。结果表明:采用摆头单元多点压机成形,板材变形均匀且受到充分约束,得到的成形件应力和应变分布最为均匀,能够有效抑制起皱,得到高质量的成形件。(4)聚氨酯弹性垫参数对板材多点成形质量影响的研究以球形件为研究对象,通过有限元数值模拟方法分析了弹性垫的作用以及弹性垫层数、硬度、厚度对成形件质量的影响。结果表明:弹性垫可有效抑制多点成形中的压痕缺陷;弹性垫分层可改善成形件的应力应变分布,得到应力应变连续均匀的成形件,随着弹性垫层数的增加,成形件的残余应力减小,但回弹量增加;同一厚度的弹性垫,随着弹性垫硬度的增加,成形中弹性垫对板材的约束能力增加,可抑制起皱缺陷;对比在聚氨酯弹性垫和65Mn弹簧钢弹性垫条件下板材的成形质量,65Mn弹簧钢作为弹性垫相当于整体模具成形,相比聚氨酯弹性垫可更有效抑制起皱,得到高质量成形件;随着弹性垫厚度的增加,板材多点成形件的起皱缺陷减小,但局部弯曲效应严重。因此,多点成形中对于弹性垫的选择需要根据实际情况综合考虑。
崔琪[4](2018)在《铝合金整体壁板多点成形韧性断裂模拟研究》文中认为铝合金整体壁板因具有重量轻、比强度高、刚性好的优点,成为现代飞机和高速飞行器广泛使用的一类轻量化承载零件,其成形质量是衡量航空技术水平的重要标志之一。目前工业生产中通常采用增量压弯、时效蠕变、喷丸等方式成形整体壁板,加工生产周期长、成形精度不好保证。作为一种柔性成形方法,多点成形用于铝合金整体壁板成形是一种有意义的探索。在多点对压成形铝合金整体壁板过程中,变形量较大时腹板和筋条会发生开裂,导致整块板坯报废。本文旨在研究铝合金整体壁板多点压弯成形中筋条、腹板断裂的预测问题,探索抑制断裂的措施。本文的主要研究内容和结论如下:1.不同应力状态的铝合金韧性断裂预测选用可表征壁板成形中拉伸和剪切效应的韧性断裂准则。通过对比分析确定以应力三轴度作为材料应力状态的表征参数,设计了四类具有不同缺口尺寸的拉伸试样,分析了各试样断裂区域的应力三轴度变化情况。运用韧性断裂准则预测了不同试样的断裂位置以及标距段断裂位移,并与单向拉伸试验结果对比,结果表明韧性断裂准则在整个拉剪应力范围内预测准确。2.典型筋条结构试件的多点成形断裂预测建立了I型、T型、十字型、平行和井字型筋条试件的多点压弯成形有限元模型。运用韧性断裂准则对五种筋条试件的断裂行为进行预测,并进行了多点压弯试验,对比分析结果显示预测的试件断裂位置与试验基本一致,启裂时刻对应的上模临界下压量与试验相比,误差在10%以内。基于韧性断裂机制与应力三轴度的演化历程,分析了不同形式筋条断裂的主导因素,结果表明,I型和十字型筋条为拉伸作用主导的断裂,T型、平行和井字型筋条为剪切作用主导的断裂。3.筋条试件断裂抑制方法研究以I型、T型、十字型、平行和井字型筋条试件为例,探讨了填料种类和变形量对断裂的影响规律。变形量过大,五种筋条试件都产生断裂,无法一次成形。针对上述问题,采用多道次多点成形和连续加载成形方式。结果表明,成形道次越多,试件越不易发生断裂,但加工硬化现象严重;与等差半径路径成形相比,采用等差曲率路径成形的试件韧性断裂准则积分值较小;采用上、下冲头路径可调的连续加载成形方式,可以最大程度降低裂纹出现的几率和延缓启裂时刻。4.成形参数对整体壁板断裂的影响利用有限元数值模拟分析了成形方式、冲头尺寸、冲头排布方式等成形参数对整体壁板多点压弯成形断裂的影响。结果表明,多点压弯成形方式可分散集中载荷,减小整体壁板出现断裂的几率;冲头尺寸越小,整体壁板越不易发生断裂,启裂时刻越向后推迟;采用上、下冲头交错排列的非对称多点模具排布方式,可降低韧性断裂准则积分值,提高壁板成形质量。
陈俊[5](2017)在《多点压机成形工艺及其数值模拟研究》文中进行了进一步梳理随着产品向多样化和小批量方向的快速发展,传统模具设计周期长、制造成本高、调试难度大、通用性差等缺点日益凸显,基于此,多点成形应运而生。其基本思路为将传统的整体模具离散成一系列规则排列、高度可调的基本体冲头,以冲头的包络面为成形面,在计算机系统控制下实现板材的三维成形。相比整体模具,多点成形设备具有调形方便、通用性强等优点,能节省大量的时间、人力和物质成本。经过二十几年的发展,该技术已经成功运用于飞机蒙皮、高速列车头、船体外板、城市雕塑、医用工程等多个领域。根据基本体运动方式的不同,可将多点成形分为多点模具成形和多点压机成形等5种成形方式。多点模具成形于加载前,各基本体在计算机控制下预先调形,成形过程中无相对运动,加载方式与整体模具成形类似。多点压机成形时,基本体无须预先调形,而是在成形过程中主动调形至指定位置,夹持板料完成成形。相对多点模具成形,多点压机成形中所有基本体始终与板材保持接触,形成随时变化的瞬时成形面,夹持板材进行成形,板料无悬空区域,受力更为均匀稳定,能有效的抑制压痕、起皱等缺陷的出现,降低回弹和残余应力。主要研究内容与结论如下:(1)讨论了多点模具和多点压机成形的基本原理,对两种方式的成形特点与效果进行分析和预测,并对基本体单元的尺寸选择及基本体调形问题进行了研究。(2)基于板料的塑性成性原理,探讨了有限元理论基础。建立了多点模具和多点压机成形的有限元模型,并对模型建立中所涉及的材料模型、接触类型、边界条件和网格划分等问题进行了详细讨论。(3)以球形件和马鞍件为例分别建模计算,对比分析两种成形方式对压痕和起皱的影响。结果表明,多点模具成形时,板料处于悬空状态,厚向受力不均易产生压痕,切向受拉不足易出现皱纹。多点压机成形属于合模成形,板料所有区域均受到基本体实时约束,切向受拉增加,厚向上受压更为均匀,出现皱纹和压痕几率显着减小。(4)分析了回弹的产生原因,推导了误差计量公式。以球形件为例对两种多点成形方式的回弹情况对比分析。结果表明,多点压机成形时回弹量显着减小,残余应力分布更为均匀。基于多点压机成形,研究了反复成形对柱形件回弹的影响。结果表明,反复成形对于回弹有着明显的抑制作用,回弹量和残余应力值均显着减小;对于相同的反复道次,逐次逼近的成形路径更有利于残余应力的稳定。(5)分析了多点成形中板料的受力状态,推导了局部弯矩公式,讨论了局部弯曲效应的产生及其对成形精度的影响。对比分析了增大有效成形面积和使用摆动冲头对局部弯曲效应的修正效果,并通过实验验证了增大有效成形面积修正局部弯曲效应的可行性。结果表明,局部弯曲效应是由多点成形中上下冲头错位作用力产生的局部弯矩所引起;增大有效成形面积可以有效消除边界失稳,提高板料边缘的几何精度,但无法减小板料中心区域的成形误差。摆动冲头成形时,板料受力更为均匀稳定,局部弯曲效应在板料的整个范围内均得到减弱。两种方式的结合使用,可以大幅提高成形精度。(6)描述了多点成形中基本体的几种常见排布方式,并对其具有代表性的三种排列的成形过程建模计算。结果表明,非对压成形的成形效果明显优于对压成形,成形件的应力集中和局部变形减少,应变和厚度分布更为均匀;当基本体下矩阵大于上矩阵时,非对压成形对于成形精度的提高有明显促进作用。(7)分析了摆动冲头的设计要求、成性原理以及成形特点;对固定冲头和摆动冲头的多点压机成形过程建模计算。结果表明,摆动冲头可以实现与板料的充分贴合,球冠半径大幅增加,包络面连续性显着提高,板料受力更为均匀稳定。相对固定冲头,其成形件应力应变分布更为均匀,变化梯度更小;卸载时回弹量和残余应力减小,应力状态更为稳定。这说明摆动冲头具有更好的成形性能。
孙廷廷[6](2015)在《基于ABAQUS的多点成形参数化分析平台的设计与验证》文中研究指明力-位移分控多点成形是本课题组在传统多点成形的基础上提出的一种新的多点成形技术。在这种成形技术中,上下基本体对位移和力分别控制,目标曲面不同时,上下基本体的位移-时间曲线和力-时间曲线也不相同。成形过程中,始终有稳定均匀的法向约束力作用在板材表面上,能够有效地控制板材的成形缺陷,特别是起皱。力-位移分控多点成形的这种特点给前处理建模和数值模拟工作带来很大困难:每个基本体都是独立运动的,且在成形过程中,每个基本体接触到板材后都随板材发生随动偏转。基本体和板材之间的接触位置在成形过程中也是发生变化的。本文主要研究基于ABAQUS的力-位移分控多点成形的参数化建模和数值模拟工作。借助Python语言对ABAQUS的多点成形建模过程进行二次开发,建立了多点成形的参数化分析平台。该参数化分析平台具有如下功能:(a)提供建模过程中所需参数的输入接口;(b)快速自动完成基本体和板材的组装建模工作;(c)快速准确定义接触条件,控制每个基本体的运动状态,完成网格划分;(d)完成多种模式的多点成形过程的建模和分析工作。利用该参数化分析平台对不同模式的多点成形过程进行了建模和模拟分析工作,来验证该参数化分析平台的效率和准确性。结果表明,该分析平台可以完成不同模式的多点成形的前处理建模工作并自动提交分析作业,整个过程具备一个合理的效率。为了进一步验证该参数化分析平台的功能,对不同参数的帆面的力-位移分控过程进行了模拟,研究了不同参数的帆面的回弹现象,同时进行了相应的帆面成形实验。将模拟结果和实验结果进行对比,结果表明,二者具有很好的一致性,进一步验证了该分析平台的准确性和效率。
陈亚东[7](2015)在《船体外板多点对压成形回弹控制模拟研究》文中研究指明近年来,船舶制造技术向数字化、自动化方向发展,但是在加工船体曲面外板时,仍然主要采用水火弯板法成形,生产效率低、劳动强度大,严重制约了造船业的快速发展。多点成形是一种新型的金属板材柔性加工技术,应用在曲面船体外板成形中,不仅能够提高船板的成形精度,还可以缩短生产周期,在船舶制造领域有广阔的应用前景。曲面船板多点成形是在室温下的对压成形,卸载后零件回弹大。而且不同材料、不同厚度、不同几何形状的曲面零件回弹各不相同,回弹对船体曲面外板的成形精度有很大的影响。充分利用多点模具可以快速调整的特点,根据卸载后的回弹量调整多点压机上、下模具包络面的形状,可以有效地控制回弹。本文针对曲面船板多点成形,用有限元方法研究如何计算回弹补偿量,从而减少、甚至消除回弹对曲面船板成形精度的影响。首先在三维造型软件中建立适用于任意船板形状的多点上下基本体群模型,使用有限元方法模拟船板多点对压成形和卸载回弹过程。并对比分析了使用固定曲率冲头和摆动冲头的多点对压成形的成形效果,结果表明摆动冲头能有效的消除船板表面压痕缺陷,使船板表面受力更均匀。对于单曲率曲面件,沿着曲率变化方向将表征曲面件形状的曲线离散,离散点之间的弧为离散微元,根据应力、应变、板厚、弹性模量、目标曲率等参数,推导了回弹前后曲率关系的计算公式,将目标曲面离散微元的曲率作为回弹后曲率,根据此计算公式求出离散微元回弹前曲率。采用曲线插值法求出回弹前离散点的坐标值,使用非均匀有理B样条法把离散点拟合成连续的曲线,利用此曲线生成多点模具成形包络面,使用数值模拟方法验证该方法的有效性。对于三维形状的曲面件,使用点云来表征曲面件的形状,将目标曲面作为成形包络面,进行多点对压、卸载回弹的数值模拟,得到表征成形后曲面的点云数据,结合连线修正法和法向修正法,提出一种多点包络面修正法,利用此方法对目标曲面点云数据和成形后曲面点云数据进行计算,得到多点成形包络面的点云数据,即为多点对压成形的成形包络面,使用数值模拟方法验证该方法的有效性。将多点包络面修正法应用到回弹闭环修正中,根据拉格朗日插值原理,通过n次拉格朗日插值公式求出修正因子,修正因子与多点包络面修正法中的补偿距离相乘,求出多点对压成形的成形包络面,利用此包络面进行多点对压成形,使用数值模拟方法验证了以上方法的有效性,为提高船板多点成形质量提供了理论依据。
李启民[8](2015)在《高强钢板多点成形工艺及数值模拟研究》文中认为随着现代工业技术水平的提高,高强钢板在飞机ǐ轮船和汽车等行业的应用不断增加,但是传统成形工艺如水火弯板技术ǐ激光弯曲成形技术等由于工作环境恶劣ǐ生产效率低等缺点,无法满足经济的发展要求为了增强企业竞争力ǐ提高商品的市场占有率ǐ适应单件小批量ǐ个性化的生产需求,需要不断优化生产工艺多点成形技术是一种通过计算机辅助控制,调整基本体的高度,快速实现复杂曲面的造型技术船舶和飞机常用的高强钢板尺寸较大,曲面形状复杂,生产批量小,若采用传统的整体模具成形工艺会使成本大幅度提高,而多点分段成形工艺是一种可以实现小设备成形大部件的柔性成形工艺,尤其是单件小批量产品的加工,能够降低制造成本针对高强钢板回弹量大ǐ成形精度低等缺点,本文采用有限元数值模拟方法对高强钢板的非对称多点模具成形工艺参数和分段成形中过渡区参数的选择进行优化,以减少成形中可能出现的缺陷主要内容和成果归纳如下:(1)分析了多点模具ǐ弹性垫和高强钢板的结构特点,建立了非对称多点模具成形和分段成形有限元模型,并探讨了单元选择ǐ边界条件定义和载荷施加方式等研究分段成形过渡区的设计要求,并通过相应计算机辅助软件构造合理的过渡区(2)探讨弹性垫厚度ǐ多道次成形和改变多点模具排列方法等对起皱的影响经过多次模拟分析研究,绘制了不同弹性垫厚度与成形半径之间的起皱极限图,对消除起皱和选择弹性垫厚度具有指导作用分析不同道次成形中,成形件的最大起皱深度与成形道次之间的关系,并进行数据拟合同时提出了上下多点模具非对称对压成形方法,采用有限元数值模拟方法分析非对称多点模具对不同形状和不同材料的影响,并研究非对称多点模具成形目标件的应力应变分布(3)对比高强钢板分段成形和一次成形效果,以及有过渡区与无过渡区的成形结果,并得出分段成形可以明显提高成形质量高强钢板屈服极限高,回弹量大等,通过对比高强钢板分段成形和08AL分段成形模拟结果,提出分段成形补偿,以提高成形精度并分析弹性垫厚度对分段成形的影响(4)分析高强钢板分段成形过程中过渡区参数对成形质量的影响,并通过数值模拟方法进行验证,结果表明:随着多点分段成形中过渡区长度的增加,零件产生的起皱减小或消失;随着过渡区末端斜率的增大,起皱在不断的增加;过渡区末端曲线形状为直线时比末端形状为曲线时的回弹小,成形精度高
林苗苗[9](2014)在《用于殷钢板热成形的柔性模具设计及试验研究》文中研究指明近年来,殷钢板模具在复合材料飞机蒙皮的制造中得到了广泛应用,其加工方式越来越受到重视。因其为单件小批量生产,且殷钢属难切削金属,传统冲压和铣削加工都有其弊端。所加工殷钢板厚度一般在11mm以上,热冲压可使冲压工艺力降低,提高成形质量。因此,用于殷钢板热成形的柔性模具设计具有十分重要的现实意义。首先,通过高温热压缩实验得到了殷钢应力应变曲线,确定了其成形温度并为数值分析法对板材成形过程的模拟提供了基础;对单元体点阵排列方案进行了研究,确定了其行列数量、同侧及异侧单元体的位置关系,为柔性模具的结构设计提供了理论依据。然后,对柔性模具整体装置进行了具体设计,主要包括液压机的选型,柔性模具及高度调整装置的设计,电气控制系统的设计以及软件的编制。通过ABAQUS对板材冲压过程进行了仿真分析,得到了冲压成形力,以此为基础对液压机进行了选型;考虑到热成形温度的影响,将柔性模具和高度调整装置设计为分离型并对柔性模具单元体和高度调整单元的具体结构进行了创新型设计,此外通过ANSYS对其关键部件进行了校核优化,使其满足了设计要求;基于自动调形的要求,对电气控制系统进行了设计,步进电机的闭环控制系统使高度调整单元在X和Y向同步带导轨上精确定位以调整各单元体高度,进行成形曲面造型;以LabVIEW为开发平台编制了相应调形软件,编写软件界面友好,可操作性强。最后对单元体进行了调形实验,以此为基础分析了整体调形误差的来源;对单元体刚度进行了试验研究,验证了刚度满足设计要求。
李任君[10](2014)在《三维曲面板类件的柔性轧制设备及成形工艺研究》文中提出曲面柔性轧制是一种新型的三维曲面板类件成形方法,在某种程度上可以认为是传统轧制与多点调形技术的结合,其基本原理是采用两根轴线方向可弯曲且径向强度与刚度足够大的柔性工作辊作为成形工具,通过辊的旋转实现三维曲面板类件的连续成形。通过不同的工作辊弯曲形状及辊缝分布形式,曲面柔性轧制可以成形不同形状的凸曲面件、鞍面件等典型三维曲面件。曲面柔性轧制的关键为形状可调整工作辊的结构设计。本文选用直线光轴作为工作辊,钢丝软轴作为支撑辊,提出了工作辊总成的设计思路。相比于以上几种成形方式,曲面柔性轧制实现了真正的成形连续化与柔性化,具有较高的工程应用与学术研究价值。本文的主要研究内容与结论如下:一、在理论研究及成形设备研制方面曲面柔性轧制采用整体式可弯曲柔性工作辊作为成形工具,通过调形单元来调整工作辊弯曲形状,使其可以在弯曲状态下绕其轴线旋转。工作辊的弯曲使板料在横向产生一定的弯曲变形,而在板厚方向的不均匀压缩则导致了板料沿轧制方向的不均匀伸长。通过工作辊旋转板料不断进给并最终成形出三维曲面板类件;分析成形过程中板材的成形机理,并说明成形凸曲面件与鞍面件时辊缝调节方法;建立曲面轧制成形控制理论与方法;给出了当工作辊弯曲形状为弧形时,弯曲半径的计算方法;分析曲面柔性轧制的特点。叙述了曲面柔性轧制设备的设计方案、主要结构及参数;完成设备整体结构及关键部件设计,包括可换芯式调形单元总成、工作辊总成、变速箱总成等;给出了工作辊总成的设计方案,对工作辊与支撑辊的选择进行说明,直线轴符合可弯柔性辊要求且表面光滑硬度高,因此选择直线轴作为工作辊,而钢丝软轴具有良好的挠性及可传递性,从而选择表面经过磨削处理的钢丝软轴作为支撑辊;对设备中关键零部件进行校核及有限元分析,包括丝母、三横梁、导柱等,结果表明,这些关键部件均满足设计要求。二、在成形工艺探索及实验研究方面总结了工作辊调形方式,包括渐进调形与一次调形方式。渐进调形应用于调形量大,一次完成调形较困难而进行的多次形状调整。一次调形应用于调形量小,只需一次调整即可完成目标形状;对工作辊驱动方式进行研究,包括单端驱动与双端驱动,双端驱动工作辊转动均匀,不产生滞后;提出曲面柔性轧制的三种典型成形工艺,即一次、渐进及闭环成形工艺。一次成形工艺工作辊调整一次,即可完成成形。渐进成形工艺需多次成形才能逐渐贴近目标件形状。闭环成形工艺可在成形过程中根据成形要求及信息反馈实时调整辊形状,要求自动化控制程度高。得到效果较好的实验件,包括凸曲面件与鞍面件;应用三维光学扫描仪对实验件进行扫描并通过逆向工程手段将扫描结果还原成曲面,在这个基础上对成形结果进行分析;对比了成形参数变化对成形件形状的影响,参数包括辊缝高度、弯曲半径与板料厚度;对曲面柔性轧制的成形缺陷进行研究,包括“中浪”、“边浪”与条状压痕等。三、在曲面柔性轧制数值模拟研究方面对数值模拟中的理论进行说明,包括显式动力学、连续介质力学、弹塑性材料本构关系等;提出整体工作辊离散化的建模方案,即应用若干刚性短辊组成整体工作辊,在模拟时这些被调整形态的短辊围绕自身轴线旋转,恰当地模拟了弯曲辊旋转形态;对数值模拟时刚性短辊的局部坐标系与整体模型的全局坐标系关系进行说明,并通过矢量合成手段解决短辊下压时产生的偏差问题;最后给出数值模拟结果,效果较好,与实验件基本吻合。研究了不同参数对曲面柔性轧制成形件形状及应力应变影响,参数包括辊缝高度、弯曲半径、成形速度及摩擦力;随着辊缝高度的减小,成形件两个方向的曲率都有所增加;随着弯曲半径的增大,成形件纵向曲率增加,而横向曲率减小;随着成形速度的增加,纵向曲率减小而横向曲率略有减少;随着摩擦力的增加,纵向曲率与横向曲率均有所减少;参数对成形件形状影响的研究可以为工作辊形状调节、板形控制等提供理论基础。整体来讲,曲面柔性轧制的应力分布较均匀,应力应变分布都随参数变化而发生特定的变化;在数值模拟基础上,对成形件的形状精度及厚度变化进行研究。介绍了数值模拟中载荷的计算过程;采用数值模拟的手段,对成形载荷进行分析,得出x、y、z三方向载荷的变化趋势,指出z方向载荷是板材产生塑性变形的主要来源,而y方向载荷可以近似认为是板材运动的驱动力;分析了辊缝高度、工作辊弯曲半径、摩擦系数及板料材质对z向载荷的影响;分析了曲面柔性轧制成形载荷的特点:成形载荷由轧制力与弹性力共同组成,其中轧制力引起板材的塑性变形,而弹性力引起了板料的横向弯曲变形;分别给出了两部分力的计算方法,对比了载荷理论计算数值与数值模拟值之间的区别与联系。
二、多点闭环成形中基本体群曲面描述方法的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、多点闭环成形中基本体群曲面描述方法的研究(论文提纲范文)
(1)切边对多点成形件回弹变形规律的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 多点成形工艺 |
1.3 切割技术概述 |
1.3.1 火焰切割工艺 |
1.3.2 等离子切割工艺 |
1.3.3 激光切割工艺 |
1.4 激光切割工艺仿真模拟的发展 |
1.5 选题意义和主要研究内容 |
1.6 小结 |
第2章 激光切割有限元分析的理论基础 |
2.1 引言 |
2.2 有限元分析介绍 |
2.2.1 有限元法 |
2.2.2 热力耦合的有限元分析 |
2.3 热传导理论 |
2.3.1 热量传递的方式 |
2.3.2 传热学理论 |
2.4 激光切割温度场理论 |
2.5 激光切割应力场分析 |
2.5.1 塑性理论分析 |
2.5.2 热弹塑性理论 |
2.6 小结 |
第3章 有限元建模及关键问题处理 |
3.1 引言 |
3.2 多点成形模型 |
3.2.1 几何模型的创建 |
3.2.2 材料参数的设置 |
3.2.3 接触和摩擦类型的选取 |
3.2.4 边界条件设置 |
3.2.5 单元选择及网格划分 |
3.3 回弹模型 |
3.4 激光切边模型 |
3.4.1 零件材料热物理属性参数 |
3.4.2 单元删除设置 |
3.4.3 初始条件及边界条件 |
3.4.4 激光热源模型的选取 |
3.4.5 移动激光热源模型的实现 |
3.5 小结 |
第4章 切边回弹模拟分析及其补偿方法研究 |
4.1 引言 |
4.2 回弹的机理 |
4.2.1 冲压过程中的应力状态变化 |
4.2.2 回弹变形分析 |
4.3 成形参数对切边回弹的影响 |
4.3.1 板厚对切边回弹的影响 |
4.3.2 曲率半径对切边回弹的影响 |
4.4 激光切边路径的优化 |
4.5 回弹控制方法研究 |
4.5.1 回弹补偿方法的原理 |
4.5.2 成形面补偿方法 |
4.6 回弹补偿的模拟 |
4.7 小结 |
第5章 激光切边实验 |
5.1 引言 |
5.2 激光切边实验介绍 |
5.3 激光切边实验结果分析 |
5.4 小结 |
第6章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间科研成果 |
致谢 |
(2)多点成形曲面件形状精度控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 多点成形工艺 |
1.2.1 基本原理 |
1.2.2 多点成形的技术特点 |
1.2.3 多点成形的发展 |
1.3 板料冲压成形回弹研究 |
1.3.1 多点成形回弹预测与控制研究 |
1.3.2 影响多点成形回弹的因素 |
1.3.3 汽车覆盖件回弹研究 |
1.4 回弹控制的方法 |
1.5 选题意义和主要研究内容 |
1.6 小结 |
第2章 多点成形有限元及回弹理论基础 |
2.1 引言 |
2.2 金属塑性成形理论 |
2.2.1 金属塑性成形假设 |
2.2.2 屈服准则 |
2.2.3 本构模型 |
2.3 有限元基本理论 |
2.3.1 虚功原理 |
2.3.2 动力分析有限元公式 |
2.4 回弹的力学分析 |
2.5 回弹分析的建模方法 |
2.6 数值模拟的算法 |
2.7 小结 |
第3章 柱面件的多点成形回弹补偿方法研究 |
3.1 引言 |
3.2 回弹补偿原理 |
3.2.1 多点模具调形计算 |
3.2.2 回弹比的计算 |
3.2.3 回弹补偿系数的确定 |
3.3 柱面件多点成形有限元模型 |
3.3.1 几何模型的创建 |
3.3.2 材料参数的设置 |
3.3.3 接触和摩擦类型的确定 |
3.3.4 边界条件的设置 |
3.3.5 单元类型选择及网格划分 |
3.3.6 回弹模型的建立 |
3.4 柱面件多点成形数值模拟 |
3.5 回弹补偿方法的实验验证 |
3.6 成形参数对回弹补偿系数的影响 |
3.6.1 曲率半径对回弹补偿系数的影响 |
3.6.2 板厚对回弹补偿系数的影响 |
3.7 小结 |
第4章 多点成形轿车顶盖回弹控制研究 |
4.1 引言 |
4.2 轿车顶盖工艺分析 |
4.2.1 轿车顶盖的拉深特点 |
4.2.2 轿车顶盖简化几何模型 |
4.2.3 冲压方向的判断 |
4.2.4 工艺补充部分的设计 |
4.3 轿车顶盖多点成形有限元模型 |
4.3.1 轿车顶盖冲压模型的建立 |
4.3.2 回弹模型的建立 |
4.4 正交试验设计 |
4.4.1 弹性垫厚度的范围确定 |
4.4.2 摩擦系数的范围确定 |
4.4.3 压边力的范围确定 |
4.4.4 冲压力的范围确定 |
4.5 正交试验结果分析 |
4.5.1 试验指标的影响因素分析 |
4.5.2 影响成形质量的主次顺序 |
4.5.3 试验因素的优水平和最优水平组合 |
4.6 优化组合参数下的数值模拟 |
4.7 小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(3)铝合金板料多点成形的数值模拟及回弹控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 柔性成形技术概述 |
1.2.1 渐进成形 |
1.2.2 激光成形 |
1.2.3 多点成形 |
1.2.4 柔性轧制成形 |
1.2.5 多点拉伸成形 |
1.3 板材成形数值仿真概况 |
1.3.1 板材数值仿真发展过程概况 |
1.3.2 多点成形数值仿真发展概况 |
1.4 多点成形技术的特点及发展趋势 |
1.4.1 多点成形技术的优点 |
1.4.2 多点成形技术的发展趋势 |
1.5 选题意义及主要研究内容 |
1.6 小结 |
第2章 多点成形原理及数值模拟研究 |
2.1 引言 |
2.2 多点成形原理 |
2.2.1 多点模具成形及摆头单元多点模具成形 |
2.2.2 多点压机成形及摆头单元多点压机成形 |
2.2.3 多点设备冲头参数及选择 |
2.2.4 板材成形回弹控制 |
2.3 有限元理论基础 |
2.3.1 金属塑性成形假设 |
2.3.2 弹塑性材料的本构关系 |
2.3.3 虚功率原理 |
2.4 多点对压有限元模型的建立 |
2.4.1 几何模型 |
2.4.2 材料模型 |
2.4.3 单元类型及网格划分 |
2.4.4 边界条件 |
2.5 回弹模型的建立 |
2.6 小结 |
第3章 1561铝合金多道次多点成形工艺研究 |
3.1 引言 |
3.2 多道次多点成形工艺原理 |
3.3 1561 铝合金拉伸试验 |
3.4 1561 铝合金船用外板的数值模拟 |
3.4.1 有限元模型 |
3.4.2 多点形面的回弹补偿 |
3.4.3 起皱缺陷的产生与判定 |
3.4.4 多道次成形工艺的确定 |
3.4.5 成形效果分析 |
3.4.6 应力对比 |
3.4.7 应变对比 |
3.4.8 厚度分析 |
3.5 1561 铝合金的多点成形实验 |
3.5.1 成形设备及工艺流程 |
3.5.2 成形质量分析 |
3.6 小结 |
第4章 摆头单元多点压机成形数值模拟 |
4.1 引言 |
4.2 摆动冲头的提出及成形原理 |
4.3 球形件的受力分析及缺陷预测 |
4.4 摆头单元多点压机成形对成形结果的影响 |
4.4.1 有限元模型 |
4.4.2 成形质量分析 |
4.4.3 应力分析 |
4.4.4 应变分析 |
4.4.5 厚度分析 |
4.5 小结 |
第5章 多点成形中弹性垫对成形质量的影响 |
5.1 引言 |
5.2 压痕缺陷的产生及抑制 |
5.2.1 压痕缺陷的产生 |
5.2.2 压痕缺陷的抑制 |
5.3 弹性垫层数对成形质量的影响 |
5.3.1 有限元模型 |
5.3.2 应力和应变分析 |
5.3.3 回弹分析 |
5.4 弹性垫硬度对成形质量的影响 |
5.4.1 有限元模型 |
5.4.2 成形质量分析 |
5.5 弹性垫厚度对成形质量的影响 |
5.5.1 有限元模型 |
5.5.2 成形质量分析 |
5.6 误差补偿 |
5.7 小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(4)铝合金整体壁板多点成形韧性断裂模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 整体壁板的分类及特点 |
1.3 整体壁板压弯成形技术研究现状 |
1.4 多点成形技术方法 |
1.5 金属成形韧性断裂 |
1.5.1 断裂机理分析 |
1.5.2 常见断裂预测方法 |
1.5.3 韧性断裂准则的提出 |
1.5.4 韧性断裂准则的应用 |
1.6 选题意义及主要研究内容 |
1.6.1 选题意义 |
1.6.2 主要研究内容 |
第2章 不同应力状态的铝合金韧性断裂预测 |
2.1 引言 |
2.2 壁板断裂评估准则 |
2.2.1 韧性断裂准则表达式 |
2.2.2 断裂准则脚本程序编写 |
2.2.3 裂纹起始条件 |
2.3 缺口试样单向拉伸的应力状态 |
2.3.1 应力状态的表征 |
2.3.2 缺口试样形状尺寸设计 |
2.3.3 缺口试样单向拉伸试验研究 |
2.3.4 缺口试样单向拉伸应力三轴度分析 |
2.4 缺口试样单向拉伸断裂预测 |
2.4.1 韧性断裂准则参数确定 |
2.4.2 缺口试样断裂预测 |
2.5 小结 |
第3章 典型筋条结构试件多点压弯成形断裂预测 |
3.1 引言 |
3.2 压弯成形设备与试件尺寸设计 |
3.2.1 压弯成形设备 |
3.2.2 压弯成形试件设计 |
3.3 有限元模型的建立 |
3.3.1 几何模型 |
3.3.2 材料模型 |
3.3.3 模拟算法选择 |
3.3.4 接触和摩擦模型 |
3.3.5 单元选择及网格划分 |
3.4 试件多点成形断裂预测 |
3.5 试件断裂原因分析 |
3.6 小结 |
第4章 筋条试件断裂抑制方法研究 |
4.1 引言 |
4.2 试件断裂的影响因素分析 |
4.2.1 填料种类对T型筋条断裂的影响 |
4.2.2 变形量对试件断裂的影响 |
4.3 多道次多点成形方法 |
4.3.1 技术特点 |
4.3.2 成形道次的选择 |
4.3.3 成形路径对断裂的影响 |
4.4 连续加载成形方法 |
4.4.1 成形路径设计 |
4.4.2 对韧性断裂准则积分值的影响 |
4.4.3 对启裂时刻的影响 |
4.5 小结 |
第5章 成形参数对整体壁板断裂的影响 |
5.1 引言 |
5.2 成形方式对整体壁板断裂的影响 |
5.2.1 等效应力应变分析 |
5.2.2 断裂分析 |
5.2.3 断裂原因分析 |
5.3 多点冲头尺寸对整体壁板断裂的影响 |
5.3.1 等效应力应变分析 |
5.3.2 腹板剪应力分析 |
5.3.3 断裂分析 |
5.4 冲头排布方式对整体壁板断裂的影响 |
5.4.1 等效应力应变分析 |
5.4.2 断裂分析 |
5.4.3 断裂原因分析 |
5.5 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(5)多点压机成形工艺及其数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 多点成形技术 |
1.2.1 基本原理 |
1.2.2 多点成形的提出与发展 |
1.2.3 多点成形技术特点 |
1.3 板料成形数值模拟发展概况 |
1.3.1 板料整体模具成形数值模拟发展概况 |
1.3.2 板料多点成形数值模拟概况 |
1.4 选题意义及主要研究内容 |
1.5 小结 |
第2章 多点压机成形原理及有限元模型的建立 |
2.1 引言 |
2.2 多点压机成形原理 |
2.2.1 多点模具和多点压机成形 |
2.2.2 基本体冲头的选择 |
2.2.3 基本体行程计算 |
2.3 有限元理论基础 |
2.3.1 虚功率原理 |
2.3.2 动态分析有限元方程 |
2.3.3 显式时间积分法 |
2.4 有限元模型的建立 |
2.4.1 几何模型及单元选择 |
2.4.2 材料模型 |
2.4.3 边界条件 |
2.5 小结 |
第3章 多点模具和多点压机成形对成形件表面质量的影响 |
3.1 引言 |
3.2 成形方式对压痕的影响 |
3.2.1 压痕的产生与抑制方法 |
3.2.2 有限元模型 |
3.2.3 成形结果分析 |
3.2.4 应力分析 |
3.2.5 应变分析 |
3.2.6 厚度分析 |
3.2.7 成形极限的确定 |
3.3 成形方式对起皱的影响 |
3.3.1 起皱的产生与判定 |
3.3.2 有限元模型 |
3.3.3 成形结果分析 |
3.3.4 应力分析 |
3.3.5 应变分析 |
3.3.6 成形极限的确定 |
3.4 小结 |
第4章 多点成形工艺对回弹的影响 |
4.1 引言 |
4.2 误差的判定 |
4.3 多点模具和多点压机成形对回弹的影响 |
4.3.1 有限元模型 |
4.3.2 回弹结果分析 |
4.3.3 残余应力分析 |
4.4 基于多点压机成形的反复成形对回弹的影响 |
4.4.1 反复成形原理 |
4.4.2 实验方案设计 |
4.4.3 成形结果 |
4.4.4 成形道次对回弹的影响 |
4.4.5 成形路径对回弹的影响 |
4.4.6 材质对回弹的影响 |
4.5 反复成形实验研究 |
4.6 小结 |
第5章 局部弯曲效应及其修正方法 |
5.1 引言 |
5.2 局部弯曲效应及其产生 |
5.3 有效成形面积对局部弯曲效应的修正 |
5.4 摆动冲头对局部弯曲效应的修正 |
5.5 局部弯曲效应实验研究 |
5.6 小结 |
第6章 基本体形态对成形结果的影响 |
6.1 引言 |
6.2 基本体排布方式对成形质量的影响 |
6.2.1 基本体排布方式 |
6.2.2 有限元模型 |
6.2.3 成形件应力分析 |
6.2.5 厚向应变分析 |
6.2.6 成形精度分析 |
6.3 摆动冲头对成形效果的影响 |
6.3.1 摆动冲头成形原理 |
6.3.2 有限元模型 |
6.3.3 应力分析 |
6.3.4 应变分析 |
6.3.5 回弹分析 |
6.4 小结 |
第7章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文 |
致谢 |
(6)基于ABAQUS的多点成形参数化分析平台的设计与验证(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景与意义 |
1.2 多点成形的技术特点 |
1.3 力-位移分控多点成形 |
1.4 多点成形建模分析 |
1.5 多点成形数值模拟及参数研究现状 |
1.6 课题研究意义 |
1.7 主要研究内容 |
1.7.1 前处理参数化建模 |
1.7.2 参数化平台的验证 |
第2章 多点成形参数化分析平台设计分析 |
2.1 ABAQUS和Python简介 |
2.1.1 ABAQUS简介 |
2.1.2 Python简介 |
2.2 多点成形方式分析 |
2.2.1 概述 |
2.2.2 多点模具成形分析 |
2.2.3 力-位移分控多点成形分析 |
2.3 多点成形的基本体调形量获取方式分析 |
2.3.1 函数方程获取基本体调形量 |
2.3.2 造型软件获取基本体调形量 |
2.4 本章小结 |
第3章 多点成形参数化分析平台的实现过程 |
3.1 多点成形的建模流程 |
3.2 ABAQUS二次开发方法概述 |
3.2.1 ABAQUS中的脚本接口与ABAQUS/CAE的通信 |
3.2.2 ABAQUS二次开发方法 |
3.2.3 ABAQUS二次开发插件程序的实现方法 |
3.3 多点成形建模的特征参数 |
3.4 多点成形参数化建模过程 |
3.4.1 Part模块的参数化建模 |
3.4.2 Property模块的参数化建模 |
3.4.3 Assembly模块的参数化建模 |
3.4.4 Interaction模块的参数化建模 |
3.4.5 Load模块的参数化建模 |
3.4.6 网格划分 |
3.4.7 参数化界面集成 |
3.5 本章小结 |
第4章 多点成形参数化分析平台功能验证 |
4.1 概述 |
4.2 基本算法的选择 |
4.2.1 加载过程的显式算法 |
4.2.2 卸载过程的隐式算法 |
4.3 建模的基本参数设置 |
4.3.1 基本体和板材的参数设置 |
4.3.2 材料参数设置 |
4.4 多点成形方式的建模分析验证 |
4.4.1 传统多点模具成形 |
4.4.2 力-位移分控多点成形 |
4.4.3 基本体错点排列多点成形 |
4.4.4 不同曲面的成形 |
4.4.5 成形质量分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 帆面半球铰式力-位移分控模拟与实验 |
5.1 概述 |
5.2 帆面模拟与实验 |
5.2.1 帆面回弹分析 |
5.2.2 帆面参数值 |
5.2.3 不同参数a的帆面模拟与实验 |
5.2.4 不同参数R的帆面模拟与实验 |
5.2.5 不同成形力F的帆面模拟与实验 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
(7)船体外板多点对压成形回弹控制模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 船体曲面外板成形方法简述 |
1.2.1 船体曲面外板常用成形方法 |
1.2.2 船体外板多点成形 |
1.3 板材成形回弹研究现状 |
1.3.1 板材成形回弹数值模拟的发展 |
1.3.2 板材成形控制回弹的方法 |
1.3.3 多点对压成形回弹研究现状 |
1.4 选题意义及研究内容 |
第二章 多点对压成形及回弹数值模拟研究 |
2.1 引言 |
2.2 船体外板多点对压成形工艺特点 |
2.3 多点对压过程建模及结果分析 |
2.3.1 摆动冲头模型的建立 |
2.3.2 多点对压有限元模型的建立 |
2.3.3 模拟结果的分析 |
2.4 回弹模拟及分析 |
2.4.1 回弹过程有限元模型的建立 |
2.4.2 回弹的表现形式 |
2.4.3 模拟结果的分析 |
2.5 船板回弹的影响因素 |
2.5.1 船板力学性能对回弹的影响 |
2.5.2 船板厚度对回弹的影响 |
2.5.3 成形半径对回弹的影响 |
2.6 本章小结 |
第三章 单曲率曲面船板的回弹控制研究 |
3.1 引言 |
3.2 单曲率船体外板曲面回弹控制的研究 |
3.2.1 板材弯曲基本假设 |
3.2.2 弯矩—曲率建模 |
3.2.3 离散点重构计算 |
3.2.4 非均匀有理 B 样条法拟合曲线原理 |
3.2.5 基于曲率的回弹控制多点包络面求解 |
3.3 计算实例 |
3.4 小结 |
第四章 双曲率曲面船板的回弹控制研究 |
4.1 引言 |
4.2 模面几何修正方法 |
4.2.1 几何节点位移修正法 |
4.2.2 模面修正变形函数法 |
4.2.3 现有模面修正方法存在的问题 |
4.3 多点包络面几何修正方向的研究 |
4.3.1 几何修正方向分析 |
4.3.2 曲面节点的获取和处理 |
4.3.3 三种修正方法的研究 |
4.3.4 多点包络面修正法的研究 |
4.4 计算实例 |
4.5 小结 |
第五章 多点包络面修正法在回弹闭环修正中的应用 |
5.1 引言 |
5.2 多点闭环成形原理 |
5.3 多点包络面修正法在回弹闭环修正中的应用 |
5.3.1 多点包络面修正法在回弹闭环修正中的应用原理 |
5.3.2 补偿因子的确定 |
5.4 计算实例 |
5.5 小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间取得的成果 |
致谢 |
(8)高强钢板多点成形工艺及数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 高强钢板材相关成形技术 |
1.2.1 水火弯板成形技术 |
1.2.2 激光弯曲成形方法 |
1.2.3 渐变式板材成形 |
1.2.4 多点成形技术 |
1.2.5 柔性卷板成形方法 |
1.3 多点成形国内外研究现状 |
1.4 数值模拟的发展 |
1.5 选题意义及研究内容 |
第2章 板材塑性成形理论与模型 |
2.1 塑性成形理论 |
2.1.1 连续介质理论 |
2.1.2 虚功原理 |
2.1.3 屈服准则 |
2.2 有限元模型建立 |
2.3 单元的选择 |
2.4 有限元数值模拟算法 |
2.4.1 动力显式算法 |
2.4.2 静力隐式算法 |
2.5 边界条件 |
2.6 接触问题 |
2.7 高强钢板分段成形关键参数 |
2.7.1 分段成形相关概念 |
2.7.2 过渡区设计基本思想 |
2.8 小结 |
第3章 高强钢板多点成形工艺参数研究 |
3.1 引言 |
3.2 非对称多点模具成形方法研究 |
3.3 弹性垫厚度对高强钢板成形的影响 |
3.3.1 弹性垫厚度对球形件的影响 |
3.3.2 弹性垫厚度对马鞍件的影响 |
3.3.3 最小弹性垫厚度的确定 |
3.4 多道次对高强钢板类件成形的影响 |
3.5 小结 |
第4章 高强钢板多工步分段成形研究 |
4.1 引言 |
4.2 高强钢板多种成形方式对成形质量的影响 |
4.2.1 高强钢分段成形与一次成形对比 |
4.2.2 有过渡区与无过渡区分段成形效果对比 |
4.3 高强钢板与普通板材的分段成形效果对比 |
4.4 弹性垫厚度对高强钢板分段成形的影响 |
4.5 小结 |
第5章 过渡区参数对高强钢分段成形的影响 |
5.1 引言 |
5.2 过渡区长度 |
5.3 过渡区末端与最低点的斜率 |
5.4 过渡区末端曲线形状 |
5.5 小结 |
第6章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(9)用于殷钢板热成形的柔性模具设计及试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的来源背景及意义 |
1.1.1 课题的来源与背景 |
1.1.2 研究的目的与意义 |
1.2 多点柔性模具的国内外研究现状概述 |
1.2.1 柔性模具的国外研究现状 |
1.2.2 柔性模具的国内研究现状 |
1.3 课题研究主要内容 |
第2章 殷钢性能及柔性模具设计理论研究 |
2.1 殷钢高温力学性能研究 |
2.1.1 殷钢的一般性质 |
2.1.2 殷钢热粘塑性本构方程的建立 |
2.2 柔性模具单元体点阵排列方案的研究 |
2.2.1 柔性模具单元体行列数量的确定 |
2.2.2 柔性模具单元体位置关系的确定 |
2.3 本章小结 |
第3章 柔性模具装置的结构及控制系统设计 |
3.1 柔性模具装置的总体设计 |
3.2 柔性模具及高度调整装置的设计 |
3.2.1 柔性模具的结构设计 |
3.2.2 柔性模具高度调整装置的结构设计 |
3.2.3 柔性模具支撑桁架的结构设计 |
3.3 柔性模具装置电气控制系统设计 |
3.3.1 电气控制系统设计 |
3.3.2 部分电气电路示意图 |
3.4 柔性模具装置外购件的选型 |
3.5 本章小结 |
第4章 成形力仿真分析及关键部件校核优化 |
4.1 成形力的数值模拟及液压机的选型 |
4.1.1 ABAQUS 多点冲压的成形力数值模拟 |
4.1.2 多点柔性成形压力机的选型 |
4.2 ANSYS 校核及优化 |
4.2.1 单元体的校核 |
4.2.2 支撑板的校核及优化 |
4.2.3 侧壁的校核 |
4.2.4 支撑桁架的校核 |
4.3 本章小结 |
第5章 柔性模具系统的软件设计及实验 |
5.1 柔性模具控制系统的软件设计 |
5.1.1 软件界面及流程设计 |
5.1.2 软件编制的关键技术 |
5.2 柔性模具单元体实验研究 |
5.2.1 单元体高度调整实验 |
5.2.2 单元体刚度验证实验 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(10)三维曲面板类件的柔性轧制设备及成形工艺研究(论文提纲范文)
前言 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究背景 |
1.3 三维曲面板类件常用成形方法 |
1.3.1 模具成形 |
1.3.2 拉伸成形 |
1.3.3 旋压成形 |
1.3.4 板材液压成形 |
1.4 基于多点调形技术的板材零件成形方法研究现状 |
1.4.1 多点模具成形 |
1.4.2 柔性拉形 |
1.4.3 柔性卷板与高效旋压成形 |
1.5 选题的意义及主要研究内容 |
1.5.1 选题意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
1.6 小结 |
第2章 曲面柔性轧制方法 |
2.1 引言 |
2.2 曲面柔性轧制原理 |
2.2.1 可弯曲柔性工作辊 |
2.2.2 不均匀辊缝 |
2.2.3 成形机理 |
2.3 成形件横向弯曲半径及辊缝分布形态 |
2.4 成形件纵向弯曲半径 |
2.5 曲面柔性轧制成形时板料的变形状态 |
2.5.1 应力与应变状态 |
2.5.2 变形抗力及屈服条件 |
2.6 曲面柔性轧制特点 |
2.7 小结 |
第3章 曲面柔性轧制设备 |
3.1 引言 |
3.2 设备方案、结构与参数 |
3.2.1 方案 |
3.2.2 结构 |
3.2.3 参数 |
3.3 设备关键机构 |
3.3.1 工作辊总成 |
3.3.2 调形单元总成 |
3.3.3 驱动机构 |
3.4 系统关键零部件校核 |
3.4.1 丝母 |
3.4.2 调形单元大螺杆 |
3.4.3 上横梁 |
3.4.4 中间横梁 |
3.4.5 下横梁 |
3.4.6 导柱 |
3.5 工作辊调形方式 |
3.5.1 渐进调形方式 |
3.5.2 一次调形方式 |
3.6 工作辊驱动方式 |
3.6.1 单端驱动 |
3.6.2 双端驱动 |
3.7 小结 |
第4章 曲面柔性轧制实验研究 |
4.1 引言 |
4.2 成形工艺研究 |
4.2.1 一次成形工艺 |
4.2.2 渐进成形工艺 |
4.2.3 闭环成形工艺 |
4.3 实验结果 |
4.4 成形结果分析 |
4.4.1 曲面测量方法 |
4.4.2 形状误差分析 |
4.5 成形参数对成形件形状的影响 |
4.5.1 辊缝高度对形状的影响 |
4.5.2 工作辊弯曲半径对形状的影响 |
4.5.3 板料厚度对形状的影响 |
4.6 成形缺陷分析 |
4.6.1 “中浪” |
4.6.2 “边浪” |
4.6.3 条状压痕 |
4.7 小结 |
第5章 曲面柔性轧制有限元建模方法研究 |
5.1 引言 |
5.2 有限元模拟理论基础 |
5.2.1 显式动力学分析 |
5.2.2 连续介质力学基本方程 |
5.2.3 弹塑性材料的本构关系 |
5.2.4 中心差分法及其稳定性 |
5.3 曲面柔性轧制有限元建模方案 |
5.4 有限元模型关键问题处理 |
5.4.1 单元属性 |
5.4.2 材料属性 |
5.4.3 接触条件 |
5.4.4 边界条件 |
5.4.5 工作辊调形 |
5.5 模型及模拟结果 |
5.6 小结 |
第6章 成形参数对成形结果影响的数值分析 |
6.1 引言 |
6.2 辊缝高度对成形结果的影响 |
6.3 弯曲半径对成形结果的影响 |
6.4 成形速度对成形结果的影响 |
6.5 摩擦系数对成形结果的影响 |
6.6 形状精度及厚度变化分析 |
6.6.1 形状精度 |
6.6.2 厚度变化 |
6.7 小结 |
第7章 曲面柔性轧制载荷分析 |
7.1 引言 |
7.2 数值模拟中载荷的计算 |
7.3 典型三维曲面件的载荷分析 |
7.4 成形载荷理论分析 |
7.4.1 轧制力 |
7.4.2 弹性力 |
7.4.3 计算值与模拟值对比 |
7.5 小结 |
第8章 结论与展望 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读博士学位期间发表的学术论文及主要成果 |
致谢 |
四、多点闭环成形中基本体群曲面描述方法的研究(论文参考文献)
- [1]切边对多点成形件回弹变形规律的研究[D]. 刘英男. 吉林大学, 2020(08)
- [2]多点成形曲面件形状精度控制研究[D]. 张兰. 吉林大学, 2019(11)
- [3]铝合金板料多点成形的数值模拟及回弹控制研究[D]. 刘晓东. 吉林大学, 2018(01)
- [4]铝合金整体壁板多点成形韧性断裂模拟研究[D]. 崔琪. 吉林大学, 2018(01)
- [5]多点压机成形工艺及其数值模拟研究[D]. 陈俊. 吉林大学, 2017(09)
- [6]基于ABAQUS的多点成形参数化分析平台的设计与验证[D]. 孙廷廷. 哈尔滨工业大学, 2015(02)
- [7]船体外板多点对压成形回弹控制模拟研究[D]. 陈亚东. 吉林大学, 2015(09)
- [8]高强钢板多点成形工艺及数值模拟研究[D]. 李启民. 吉林大学, 2015(09)
- [9]用于殷钢板热成形的柔性模具设计及试验研究[D]. 林苗苗. 哈尔滨工业大学, 2014(02)
- [10]三维曲面板类件的柔性轧制设备及成形工艺研究[D]. 李任君. 吉林大学, 2014(09)