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基于回弹补偿的TC4钛合金薄板多工步压制成形参数优化设计

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计算机集成制造系统 2019年第10期25卷 2456-2466页

作者：冯毅雄宋晨俊高一聪郑浩谭建荣浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 浙江大学浙江省先进制造技术重点研究实验室浙江杭州310027

针对TC4钛合金薄板多工步压制成形参数设计优化问题,为使板料能够高效精确地压制成形,分析了TC4钛合金薄板压制成形工艺的成形过程和板料回弹的形成机理,建立了压制过程数学模型和板料回弹数学模型。为获得满足回弹控制准则、减薄控制... 详细信息

针对TC4钛合金薄板多工步压制成形参数设计优化问题,为使板料能够高效精确地压制成形,分析了TC4钛合金薄板压制成形工艺的成形过程和板料回弹的形成机理,建立了压制过程数学模型和板料回弹数学模型。为获得满足回弹控制准则、减薄控制准则和厚度偏差控制准则的TC4钛合金薄板多工步压制成形优化成形参数,构建了板料回弹控制准则、减薄控制准则、厚度偏差控制准则,提出了基于回弹补偿的TC4钛合金薄板多工步压制成形参数设计方法,建立了基于回弹补偿的TC4钛合金薄板多工步压制成形参数优化流程,以某型号大管径特种圆管的多工步压制成形为例,验证了所提方法的正确性和有效性。

关键词：多工步压制成形回弹补偿 TC4钛合金薄板成形参数优化设计

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基于逆向工程的复杂曲面冲压件回弹补偿

吉林大学学报（工学版） 2017年第6期47卷 1842-1847页

作者：王辉周杰熊煜陶亚平向荣重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

针对复杂曲面类零件提出了一种采用三维全型面扫描检测零件的方法,通过逆向建模得到扫描数模,并与设计模型进行对比,得到成形零件的偏差量。对于某大型核电汽轮机空心叶片外弧零件,采用提出的三维全型面检测方法对其进行数据检测,并与... 详细信息

针对复杂曲面类零件提出了一种采用三维全型面扫描检测零件的方法,通过逆向建模得到扫描数模,并与设计模型进行对比,得到成形零件的偏差量。对于某大型核电汽轮机空心叶片外弧零件,采用提出的三维全型面检测方法对其进行数据检测,并与设计模型进行比较,得出该零件的最大正偏差为2.59mm,最大负偏差为-3.04mm。与传统专用检具相比,三维全型面检测可以用于快速检测各类复杂零件,具有检测数据全和精度高的特点。对于该零件的回弹问题,提出了基于逆向工程的零件回弹补偿方法。对叶片外弧零件进行回弹补偿后,进行模具加工和试验,得到最终叶片外弧零件的最大正偏差为1.36mm,最大负偏差为-1.43mm,满足叶片外弧尺寸偏差的要求。

关键词：材料合成与加工工艺逆向工程回弹补偿模具复杂曲面

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压气机叶片辊轧模具型腔回弹补偿方法研究

机械工程学报 2017年第16期53卷 148-155页

作者：靳淇超汪文虎蒋睿嵩赵德中崔康西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室西安710072

航空发动机高压压气机叶片在辊轧成形过程中会沿着弦长方向发生回弹,直接影响叶片的成形精度进而影响其气动性能。为实现航空发动机压气机叶片无余量辊轧成形,提出并研究基于截面线回弹补偿的叶片辊轧模腔优化设计方法。分析钣金件弯曲... 详细信息

航空发动机高压压气机叶片在辊轧成形过程中会沿着弦长方向发生回弹,直接影响叶片的成形精度进而影响其气动性能。为实现航空发动机压气机叶片无余量辊轧成形,提出并研究基于截面线回弹补偿的叶片辊轧模腔优化设计方法。分析钣金件弯曲变形过程并基于钣金件的几何结构和材料特性建立回弹前后中心角的变化模型。在此基础上提出叶片截面回弹补偿模型,并对辊轧叶片工艺模型截面进行回弹误差补偿。将回弹补偿后的叶片工艺模型截面线族绕轧辊轴线进行扇态分布并重构辊轧模具型腔。基于数值计算方法使用几何映射和回弹补偿设计的型腔对叶片辊轧成形过程进行模拟,并获得了相应的轧制成形叶片模型。结果表明,回弹补偿后的模具型腔能够有效提高叶片型面的成形精度,叶片成形误差缩小到原来的16.7%。本文研究内容为压气机无余量辊轧成形模具设计提供理论支撑,同时对不规则薄壁类结构塑性成形精度控制具有参考价值。

关键词：压气机叶片截面线回弹补偿轧辊模腔优化设计成形精度

型面修改的新算法SGD及其在回弹补偿中的应用

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中国机械工程 2008年第24期19卷 2972-2976页

作者：聂昕成艾国申丹凤钟志华湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

提出了SGD(shape global deformation)算法并将其应用于回弹补偿分析中,进行补偿面的修改。其原理是以原始曲面为基础进行的曲面整体变形修改,这种方法能够保证变形前后的型面整体拓扑关系的一致性,保证曲面的质量、光顺程度,以便获得... 详细信息

提出了SGD(shape global deformation)算法并将其应用于回弹补偿分析中,进行补偿面的修改。其原理是以原始曲面为基础进行的曲面整体变形修改,这种方法能够保证变形前后的型面整体拓扑关系的一致性,保证曲面的质量、光顺程度,以便获得更精确的回弹补偿型面。经多个实例分析表明,该算法能够在很大程度上节省修改补偿型面的时间和精力,较大地提高曲面精度,回弹补偿更加准确。

关键词： SGD算法回弹补偿型面修改拓扑关系

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金属板材多道次渐进折弯成形的回弹补偿

华中科技大学学报（自然科学版） 2010年第5期38卷 105-108页

作者：付泽民莫健华韩飞龚攀华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074 北方工业大学机电工程学院北京100041 清华大学机械工程系北京100084

在模具型面的位移修正法(DAM)、平滑的位移修正法(SDAM)和成形传递函数法(DTFM)的基础上,提出一种基于傅里叶结合小波变换的离线闭环控制迭代算法,进行折弯凸模型面修正,实现回弹补偿.为减少模具和人工成本,借助数值模拟替代闭环控制迭... 详细信息

在模具型面的位移修正法(DAM)、平滑的位移修正法(SDAM)和成形传递函数法(DTFM)的基础上,提出一种基于傅里叶结合小波变换的离线闭环控制迭代算法,进行折弯凸模型面修正,实现回弹补偿.为减少模具和人工成本,借助数值模拟替代闭环控制迭代修正所需的工件成形回弹试验.将上述凸模型面修正算法应用于半椭圆形工件的渐进成形加工,平均误差是-0.493～0.573 mm.实际应用结果显示所提出的算法对减少渐进成形回弹误差是合理可行的.

关键词：金属板材渐进成形多道折弯加工回弹补偿凸模修正离线闭环控制数值模拟

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超高强钢焊管无回弹补偿冷热复合精密弯曲

机械工程学报 2023年第13期59卷 353-363页

作者：徐怡胡馨予张学宇何祝斌大连理工大学机械工程学院大连116024 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室哈尔滨150001

复杂异形金属管件常具有不规则截面和空间弯曲轴线。对于DP双相钢、QP淬火延性钢等超高强度金属管件,需要进行多道次回弹补偿和修模才可获得高尺寸精度。以轴线曲率半径分段突变的薄壁弯管为对象建立了弯管回弹与位移理论解析模型,分析... 详细信息

复杂异形金属管件常具有不规则截面和空间弯曲轴线。对于DP双相钢、QP淬火延性钢等超高强度金属管件,需要进行多道次回弹补偿和修模才可获得高尺寸精度。以轴线曲率半径分段突变的薄壁弯管为对象建立了弯管回弹与位移理论解析模型,分析了圆弧段回弹角与弯管不同位置处相对位移的映射关系,明晰了圆弧段回弹角对弯管精度的影响。基于此,提出薄壁管无回弹补偿冷热复合精密弯曲方法,通过对预弯曲管坯进行局部热态模压及模内约束冷却,实现弯曲段精确变形及环向组织性能均匀化。以DP980钢ERW焊管为对象,测试了不同弯曲角度弯管的回弹角和环向壁厚,以及预弯管自阻加热时升温速率、温度分布及环向温差;通过模压实验,测试了冷热复合弯曲前后弯管回弹角及组织性能的变化。结果表明:(1)弯管自阻加热时沿管端向对称截面处温度逐渐升高并趋于稳定,但同时环向温差逐渐增加,当管坯中心区温度为800℃时环向温差约100℃;(2)冷弯后弯管回弹明显且弯曲角度越大回弹角越大,但在热模压及模内冷却后,弯管的回弹角仅为预弯后回弹角的约5%;(3)模压后水冷虽可提高弯管的强度和硬度,但将破坏DP980钢的原始组织状态,同时在焊缝区出现局部弱化。采用模冷可实现弯曲段环向组织性能均匀化,且强度和硬度与原始管坯接近。研究结果验证了“冷热复合精密弯曲”的可行性,无需回弹补偿即可实现超高强钢焊管的短流程精密弯曲。

关键词：超高强钢焊管精密弯曲回弹补偿冷热复合工艺

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基于UV线的几何旋转变形回弹补偿算法

华中科技大学学报（自然科学版） 2012年第9期40卷 106-109页

作者：李贵柳玉起孙世岩文伏灵华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074

针对汽车高强钢板结构件的特点和回弹变形规律,提出了一种基于UV(等参)线的几何旋转变形回弹补偿算法.该算法利用UV线对曲面进行离散,通过截面线的旋转变形原理获得离散点的变形量,并以曲面原有UV方向对变形后的离散点进行曲面重构.该... 详细信息

针对汽车高强钢板结构件的特点和回弹变形规律,提出了一种基于UV(等参)线的几何旋转变形回弹补偿算法.该算法利用UV线对曲面进行离散,通过截面线的旋转变形原理获得离散点的变形量,并以曲面原有UV方向对变形后的离散点进行曲面重构.该算法考虑了冲压方向的回弹补偿修正量,以满足冲压工艺性.介绍了几何旋转变形算法的实现流程,并利用CAA(组件应用架构)技术将算法与CATIA(计算机辅助三维交互应用)平台无缝集成,以获得较高质量的模具几何补偿型面,可以直接用于数控加工.最后以一个典型的高强钢板汽车结构件的几何旋转变形回弹补偿来验证该算法的有效性和可行性.

关键词：高强钢板旋转变形回弹补偿 UV(等参)线 CATIA(计算机辅助三维交互应用) 无缝集成

6082-T6挤压铝合金防撞梁压弯成形及回弹补偿

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塑性工程学报 2023年第7期30卷 15-22页

作者：申丹凤聂昕陈建湖南湖大艾盛汽车技术开发有限公司湖南长沙410205 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082 广西艾盛创制科技有限公司广西柳州545616

以6082-T6挤压铝合金防撞梁为例,采用创新低成本挤压铝合金压弯工艺,将薄板冲压的压弯成形及回弹分析方法应用于挤压铝合金的实体压弯工艺。对材料模型、单元类型、网格划分和参数设置等进行了研究,并通过样件试制验证了回弹分析的精度... 详细信息

以6082-T6挤压铝合金防撞梁为例,采用创新低成本挤压铝合金压弯工艺,将薄板冲压的压弯成形及回弹分析方法应用于挤压铝合金的实体压弯工艺。对材料模型、单元类型、网格划分和参数设置等进行了研究,并通过样件试制验证了回弹分析的精度。针对纵向回弹,上、下模型面一致性差以及回弹补偿迭代效率低的问题,提出了弦截法回弹补偿迭代优化流程。将该流程应用于挤压铝合金防撞梁的压弯成形及回弹分析,并获得最终补偿量。最后对压弯模具上、下模型面进行独立补偿。结果表明,该流程能较快较准确地预估挤压铝合金防撞梁上、下模型面的回弹补偿量,指导生产获得合格零件。

关键词：压弯挤压铝合金薄板冲压弦截法回弹补偿迭代优化

拼焊板U形件弯曲成形回弹补偿和焊缝移动规律研究

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材料科学与工艺 2015年第6期23卷 114-119页

作者：刘晓晶周文浩刘博王哲王聪哈尔滨理工大学材料科学与工程学院哈尔滨150040

为了提高预测回弹的准确性,选用了拼焊板U形件作为研究对象,运用Dynaform软件,进行冲压成形和回弹的有限元数值模拟研究,得出了压边力、板料强度以及板料厚度对焊缝移动的影响规律,并探讨了焊缝、压边力、材料性能参数和板料厚度对回弹... 详细信息

为了提高预测回弹的准确性,选用了拼焊板U形件作为研究对象,运用Dynaform软件,进行冲压成形和回弹的有限元数值模拟研究,得出了压边力、板料强度以及板料厚度对焊缝移动的影响规律,并探讨了焊缝、压边力、材料性能参数和板料厚度对回弹的影响,最终进行回弹补偿与实验验证.研究结果表明随着压边力的增大,焊缝向厚侧移动;板料强度不同时,焊缝向强度高的一侧移动;厚度不同时,焊缝向板料厚的一侧移动;焊缝会令板料的回弹量增大;随着压边力的增大,回弹量减小;弹性模量相同的条件下,材料屈服极限σs越高,回弹角越大;材料硬化指数n越小,回弹角越大;保持厚侧板料不变的情况下,另一侧板料越薄,回弹量越大.

关键词：拼焊板有限元分析移动回弹补偿