计算机模拟在材料成型及控制工程专业毕业设计中的应用

文章分析了材料成型及控制工程本科专业毕业设计的特点以及计算机模拟在材料成形加工行业应用的意义,提出将计算机模拟应用于材料成形工艺及模具毕业设计的具体方案.实际应用表明:计算机模拟的应用改变了传统的成形工艺及模具设计流程,提高了毕业设计的质量,提升了学生的专业技能和综合素质.将计算机模拟应用于毕业设计对提高材料成型及控制工程专业人才培养质量具有实际意义.     

超塑成形技术在注塑模制造上的应用

利用金属的超塑性成形技术制造用一般常规加工方法难以加工的复杂盲孔型腔，具有工艺简单、制模周期短、成本低，轮廓清晰、表面光洁等优点。     

某汽车翼子板模具工艺设计

为了降低制造成本,确保覆盖件品质,以某汽车覆盖件的翼子板为研究对象,根据其翼子板的形状特征并结合生产实际,制定较合理的工艺方案。利用Auto Form软件进行成形性模拟,验证成形模的工艺造型及工艺方案的可行性,并优化加工型面,减少制造周期及确保产品外观面品质。研究结果表明:通过采用合理的模具工艺方案及优化加工数据,能有效地控制覆盖件的缺陷,缩短制造周期,降低制造成本,提高材料利用率。该模具工艺设计对覆盖件的实际设计体系具有重要的指导作用。     

基于DEFORM-3D的筒形件冷挤压成形数值模拟

相对于传统切削加工方法,采用冷挤压工艺成形的筒形件可降低能耗、提高材料的利用率。采用DEFORM-3D有限元软件模拟分析了筒形件在挤压成形中金属流动的规律、等效应力、等效应变、最大主应力以及加载载荷等。研究结果表明:该筒形件挤压分为正挤压和反挤压2个阶段,整个挤压过程中模具载荷先平稳升高,然后急剧上升,最后阶段缓慢波动下降,所需最大成形力约为4 570 k N。生产验证表明,试制产品与模拟结果一致性较好,简化了加工工序,可以大大提高生产效率。     

大型超薄壁球壳无模爆炸成形

大型薄板球面体成形一直是板料成形工艺中的难点，本文对大型超薄壁球壳的制造提出一种整体成形新方法，通过应用无模爆炸成形技术，解决了薄壁和超薄壁球壳的制造，并通过大量工程实践验证了整体结构设计原则和炸药量理论计量公式，揭示了这一新技术的应用前景。     

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。     

飞行平台罩的爆炸成形

通过飞行平台罩的爆炸成形实验,对薄板深拉延爆炸工艺进行了有效的分析和探讨。从爆炸成形工艺参数上看,当板料相对厚度t/D较小,且形状较复杂,相对拉深深度W/D又较大时,其成形难度也较大。飞行平台罩大体上属于这一类型问题。本实验的结果也适用于其它材料类似零件的爆炸成形工艺。     

带法兰盘的阶梯轴冷镦挤成形工艺研究

为了研究法兰盘阶梯轴零件成形过程,确定其合理的工艺方案,课题组运用Deform 3D软件对带法兰盘阶梯轴零件镦挤过程进行数值模拟。通过模拟结果对初定工艺方案进行分析,确定了3步成形工艺,并对该工艺进行改进。基于正交试验对改进工艺进行优化,综合模具载荷、折叠角大小和分布及应力分布等因素,确定了最佳的工艺方案。结果表明：采用3步成形工艺时,对法兰盘进行2步镦粗成形,即采用挤压法兰盘1次镦粗 法兰盘2次镦粗成形工艺,该工艺可有效降低模具载荷、折叠角的角度和面积及零件应力;且当压力机工作速度为5 mm/s,法兰盘拐角处模具圆角半径为5 mm,摩擦因数为0.05时,工件成形质量较优。通过实际生产获得了表面质量良好的法兰盘阶梯轴零件。     

18T自行车单级飞轮飞壳的冷滚轧成形

对单级飞轮飞壳冷滚轧成形原理及轧辊的设计分析,介绍了轧辊结构、成形工艺过程,夹具形式和轧机参数等.     

螺旋输送机叶片下料的理论计算

螺旋输送机俗称搅龙，是一种无挠性牵引构件的连续输送设备。其结构如图1所示。这种设备主要具有结构简单，制造成本低、维护方便等优点，在国民经济各部门中得到了广泛应用。螺旋输送机的制造，其主要技术难点在于螺旋叶片加工的下料。1叶片的常规下料法常规的叶片下料法有两种。一种为冷轧成形法，它的基本过程是：将原料钢带通过冷轧机上的一对锥形轧辊的碾压，形成连续的环状带，再使其通过螺旋分导装置，成为具有左（右）旋，并有一定螺距的螺旋叶片。这种方法多适用于批量生产，对于非批量生产的加工下料，则多采用单个叶片焊接法。它…     

弯曲件回弹主要影响因素研究

板料成形过程中普遍存在着回弹问题，特别在弯曲和浅拉深过程中回弹现象更严重，在板料成形领域，回弹已成为模具设计中的关键问题。本文旨在浅析板料成形过程中弯曲件的回弹现象，研究影响回弹的主要因素。     

回弹模拟精度的主要影响因素

板料成形过程中普遍存在着回弹问题,特别在弯曲和浅拉深过程中回弹现象更严重,在板料成形领域,回弹已成为模具设计中要考虑的关键问题。本文从成形过程模拟和回弹过程模拟两方面对影响回弹模拟精度的主要因素进行了研究,指出限制回弹模拟精度提高的重要因素和提高回弹模拟精度的主要措施。     

基于ANSYS的板料成型系统模内加热模块热分析

针对目前板料热成形过程中存在的能量浪费、板料氧化严重等缺点,文章对模内加热方案进行研究探讨,使用ANSYS-Icepack对板料冲压成形的模内加热温度场进行模拟分析,并以此基础做出实物并调试对比模拟状况。结果显示：对于该模架,上下模1 000 W的热源同时加热时,加热组块最高温度可达近400℃,中间板材可加热到300 qC以上,10min之后散热和加热接近平衡。按该模型设计的实际加热系统的温度分布与模拟基本接近。该研究对模内加热模块的设计进行了模拟与初步的试验,将有助于板料热成形技术方面发展。     

三点渐进式无模成形分析与数值模拟

渐进成形是一种金属板材快速无模成形方法。工具头挤压板材产生连续的局部变形,通过累积局部变形以达到整体成形。然而每一局部变形必然影响整体变形,所以对局部变形的控制就成为成形精度的关键。文章提出一种3点渐进式无模成形方法,可以很好的控制的局部变形。通过LS-DYNA模拟整个成形过程,并通过分析节点在成形过程中的位移变化,可以看出此方法对局部变形的控制效果,提高了成形精度。     

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。     

改进金工实习模式注重培养创新能力

为改变传统的金工实习重“制造”,轻“设计”的弊端,培养学生系统完整的机械制造加工工艺意识和创新思维、创新能力,在焊接实习中增加了钣金成型、铁艺制作等内容,让学生在实习老师的指导下自主进行产品的创意设计、自行决定工艺流程、自觉运用加工工艺,不仅调动了学生实习的积极性、主动性,弥补了传统金工实习的不足。而且,学生的创新思维、创新能力和综合动手能力都得到了锻炼和提高。     

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。     

基于AutoCAD的钣金自动展开及排样优化

针对传统钣金生产过程中的效率低下、精度不高、材料浪费等缺点,提出基于CAD自动化技术的钣金展开及排 样优化应用系统,设计了系统的整体流程结构;借助于旋转最低水平线的遗传算法、最小矩形包络法和平移靠接算法为 核心,分别处理规则矩形和不规则矩形的排样优化问题。开发了基于AutoCAD应用平台的钣金展开及排样优化的插件 系统,该系统主要由参数化绘图、三维图显示、确定图幅及尺寸精度等功能组成;最后通过实例应用,表明该系统能有效 提高钣金生产的效率和制造精度,降低材料浪费率。     

板料弯曲回弹分析与控制

弯曲件成型过程中,由于弹性变形的存在,当除掉外力后,会产生回弹。这种回弹是不可避免的,由于它的存在严重影响着板料的弯曲成型精度及成型质量,本文分析了影响板料弯曲回弹的主要因素,提出了在设计和制造中控制板料弯曲回弹的方法。