李任君
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李明哲
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蔡中义
材料科学与工艺
采用曲面柔性轧制方法可以实现三维曲面板类件的连续、柔性成形，为了验证该方法的可行性，本文基于曲面柔性轧制原理，设计出成形装置并研究了装置关键部件工作辊的驱动方式，驱动方式可以分为单端与双端两种；进行相关成形实验并对曲面柔性轧制成形工艺进行了分析，探讨了成形过程。结果表明：一次调形成形工艺适用于小变形量情况，成形质量好，效率高；渐进调形成形工艺，以小的压下量逐渐使板料成形，在一定程度上可以消除板料边缘皱褶，减小回弹，利于板料成形；理论上讨论了实时调形成形工艺，该种工艺将会提高成形自动化与效率。对成形件进行了成形精度与厚度分布研究，表明成形效果良好，验证了曲面柔性轧制成形方法的可行性与实用性。
关键词:
板材成形
,
装置
,
三维曲面
,
柔性轧制
,
成形工艺
,
连续成形
,
多点成形
严庆光
,
李明哲
,
崔相吉
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.04.008
针对多点成形中工件的回弹问题,提出了一种测量和控制回弹的新方法.回弹量的测量方面,采用自行研制的非接触式三维激光扫描装置测量工件表面的三维点云信息;对不在同一坐标系下的测量数据和目标模型数据,用两步配准方法进行全局优化配准,克服了配准过程中常见的局部极小问题;采用改进的Shepard插值函数为初始曲面模型,用基于高斯曲率的采样型值点拟合出NURBS曲面.通过上述步骤快速、准确地计算出回弹量,改变了传统的利用靠模测量回弹量的方法.回弹控制方面,用测量的回弹量试验数据建立BP神经网络回弹预测模型,根据预测量调整基本体群的工具曲面形状,经过多次预测和基本体曲面形状的修改,最终实现控制回弹的目的.通过实例表明,上述方法可行,回弹量可控制到允许的精度.
关键词:
多点成形
,
回弹
,
测量
,
控制
孙刚
,
李明哲
,
蔡中义
,
付文智
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.04.007
多点成形是一种先进的制造技术,但其成形特点与传统的冲压成形方式相比具有很大差别.本文采用有限元数值模拟手段针对多点成形过程中产生的压痕现象以及消除压痕的措施进行探讨,主要是对比多点模具成形和多点压机成形两种不同工艺,分析不同成形工艺条件下对压痕的影响.本文用显式动力学软件对1mm与3mm厚度的马鞍型曲面件进行数值模拟,结果表明,在相同条件下,用多点模具工艺成形的板材比用多点压机工艺成形的板材压痕深度大3-15倍,而且在成形过程中出现压痕的时间早.多点压机成形方式比多点模具成形方式具有成形效果好,缺陷少(可以减小或消除压痕和起皱等缺陷),并且有利于板材的流动,能够得到更大的变形量.
关键词:
多点成形
,
数值模拟
,
多点模具成形
,
多点压机成形
,
压痕
宋雪松
,
蔡中义
,
李明哲
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.04.009
压痕是多点成形中特有的成形缺陷之一,对压痕形成过程进行模拟时,采用实体单元比壳单元计算更准确.但是板料较薄时,采用实体单元划分的有限元很多,计算时间极长.为获得最佳的计算效率及模拟结果,对不同材料和不同厚度的球面和马鞍面样件进行了对比的数值模拟.结果表明,当板厚与板宽的比值小于0.015时,采用壳单元模拟压痕也能得到比较准确的结果,而当比值大于0.015时,则应采用实体单元.在此基础上,对不同板厚、不同曲率半径下的马鞍面和球面件出现压痕时的极限成形力进行分析,得到了厚向压应变为1%和5%的压痕对应的成形力极限图.
关键词:
多点成形
,
压痕
,
极限成形力
,
数值模拟
李明哲
,
裴永生
,
徐建丽
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.04.012
以希尔关于弹塑性材料唯一性的充分性条件为理论基础,采用虚功率增率型原理,建立了多点成形的有限元模型,探讨了板材厚度、材质及弹性介质等因素对成形结果的影响,通过数值模拟找出参数合适的弹性介质,并对薄板类件的多点成形过程进行了实验验证.研究表明,通过使用参数合适的弹性介质,可以有效抑制压痕现象的产生,并能保证工件的成形精度;实验验证表明对马鞍形件多点成形过程中压痕现象的模拟是合理的.
关键词:
多点成形
,
数值模拟
,
弹性介质
,
板材
