基于正交试验镁合金径向分块拉深壁厚优化

为提高镁合金圆筒件拉深成形质量,课题组利用有限元模拟软件Dynaform和正交试验方法对压边圈分块位置、压边力分配比例及总压边力进行径向分块压边模拟优化。通过对板材壁厚研究,在分块位置80 mm,压边力分配比例1[DK]∶3,总压边力16 kN时,可获得板材最大变薄率的最小值(16.81%);而在分块位置65 mm,压边力分配比例1[DK]∶3,总压边力20 kN时,可获得板材最大变厚率的最小值(6.74%)。与整体压边相比,径向分块压边有效改善了板材壁厚不均匀性,这对工业上提高板材成型质量、获得优良产品具有一定参考意义。     

基于POLYFLOW的药瓶吹塑成型壁厚优化

为解决医用药瓶吹塑过程中塑件壁厚不均的问题,课题组利用ANSYS软件中的POLYFLOW模块对其进行了成型模拟。通过设计L9(33)正交实验表,研究不同吹胀压力、吹胀时间及模具运动速度对塑件壁厚的影响,从而制定出最佳的工艺参数;再对最佳的工艺参数进行模拟验证,最后通过实际生产验证模拟的结果正确与否。结果表明：吹胀时间8 s、吹胀压力为0.1 MPa和模具运动速度为0.9 m/s时,得到的产品质量较好,壁厚较为均匀。通过该研究为吹塑制件的壁厚控制提供了参考,在一定程度上降低了生产成本。     

基于响应面模型和灰色关联度的板料成形工艺参数优化

以非线性有限元分析软件Dynaform为平台,基于二阶响应曲面法和灰色关联度,对非标准盒制件冲压成形工艺 参数寻优。首先,利用正交试验法获取不同因素的不同组合下的减薄率数值;再采用灰色关联度理论,找到对该盒形件 最大减薄率起主要影响的2个因素即等效拉延阻力和压边力;基于响应曲面模型,利用Design Exper软件,结合中心复合 设计法( CCD)建立优化目标和主要影响因素的二次回归模型;据成形极限图(FLD)的曲线设置板料的目标函数,可求得 等效拉延阻力和压边力的最优解。通过对比优化前后的数值模拟结果可知,优化后的冲压参数可以有效提高板料成形 性能和质量。     

车灯反射镜充液拉深液压机的设计

在对车灯反射镜充液拉深工艺数值模拟优化及实验的基础上,研究设计车灯反射镜充液拉深液压机.利用液压提供凸模拉深力、压边力以及凹模容腔压力;通过PLC(可编程控制器)来控制凸模运动、压边力和凹模容腔压力按照规定的曲线实时的变化.结果表明,充液拉深液压机具有体积小、易操作、高精度和高效率等优点.     

基于响应面法的地暖锅炉零部件壁厚优化

为解决吹塑地暖锅炉零部件在挤出吹塑成型中产生的翘曲问题，课题组利用ANSYS的POLYFLOW模块对其壁厚进行了仿真模拟研究。以吹胀压力、合模速度和型坯初始壁厚为设计变量，壁厚均匀性函数值为响应目标，通过响应面法获得较佳的工艺参数组合。结果表明对于制件壁厚影响程度：型坯初始壁厚>合模速度>吹胀压力。将仿真结果进行生产实验，所得到的制件成形效果好、壁厚较均匀。通过模拟设计有效减少了修模次数，提高了生产效率，降低了生产成本。     

环形拉深筋成形力的计算及试验研究

通过对曲面零件带筋拉深中筋的成形过程的分析,推导了拉深筋的成形力公式,并且进行了试验验证,同时,又得到了保证拉深零件时压边圈不被抬起的最小压边力公司。     

基于DYNAFORM的对拼焊板拉深坯料优化

针对当前激光拼焊件拉深过程高成本、低效率以及工艺复杂等问题,文章建立了一个激光拼焊板拉深坯料焊缝 布置模型。首先通过单向拉伸实验获取高强度钢板DP780及超高强度钢板DP1180的力学性能参数,并将这些参数代 入CAE模拟软件中,以提高模拟的准确性。经筛选确定2个极值代表方案,通过对比得出优化焊缝方位布置模型,并从 理论上说明了此模型优于其他模型的原因,其后对最优模型进行物理实验。实验证实该模型在完成拼焊板拉深工艺时, 不仅可以降低生产成本、提高生产效率,同时还能降低工艺复杂程度。该模型可为复杂拼焊件冲压成形的生产实践提供 理论指导。     

基于数值模拟的汽车差速器齿轮冷挤压工艺方案

针对汽车差速器齿轮冷挤压成形缺陷问题,应用有限元软件Deform-3D再现其挤压过程,通过观察金属的流动情况,分析了齿形缺陷产生的原因,提出了模具齿形型腔小端轴向分流挤压成形工艺。数值模拟结果显示:采用该冷挤压成形工艺可以避免齿顶"缺肉"的问题。研究了凸模球面直径、入模半角、分流口台阶厚度对齿轮成形的影响规律,获得了最优工艺参数。工艺试验结果证明:轴向分流挤压成形方案及优化后的工艺参数能有效降低成形力,节省材料,提高成形质量。     

金属板材拉深智能化控制系统

运用能量法,建立了板材拉深过程完整的力学模型。针对板材拉深成形中起皱和破裂的具体情况,定量分析了板材起皱和破裂的失稳判据。确定板材成形的压边力三极限,并推导出板材成形的优化压边力控制规律。运用神经网络实现了板材材料性能参数的实时识别和压边力优化曲线的实时预测。利用LabVIEW软件编译了智能控制系统程序,采用基于虚拟仪器技术和产品,建立板材智能化拉深控制系统,实现板材成形的智能化。     

A356铝合金飞轮壳挤压铸造工艺参数优化

为探究最优的A356铝合金飞轮壳挤压铸造工艺参数组合，课题组研究了运用铸造数值模拟仿真、建立遗传算法优化后的BP神经网络及粒子群算法，以最小缩松缩孔缺陷体积作为优化目标，对浇铸温度、模具预热温度、比压和保压时间4个参数进行优化。结果表明：优化的工艺参数组合为浇注温度676.2 ℃，模具预热温度280 ℃，比压66.5 MPa，保压时间40 s 。优化后参数组合能够有效提高铸件成形质量及力学性能。