柔性滚弯论文-毕高杰

柔性滚弯论文-毕高杰

导读:本文包含了柔性滚弯论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:小直径开缝衬套,302不锈钢带材,双轴柔性滚弯,有限元分析

柔性滚弯论文文献综述

毕高杰[1](2019)在《302不锈钢小直径直筒开缝衬套双轴柔性滚弯制备技术》一文中研究指出随着我国航空事业的高速发展,用于冷挤压强化飞机机身紧固孔的开缝衬套的需求必然会不断增加,而目前国内小直径开缝衬套的需求基本上依靠进口,为了缩小同国外开缝衬套制备技术上的差距,本文基于双轴柔性滚弯技术,以302不锈钢带材作为开缝衬套制备材料,通过仿真与实验研究其成形规律,并对双轴柔性滚弯的理论模型进行探究。主要工作和成果如下:1.针对直径小于8mm的直筒开缝衬套制备难题设计了新的刚性轴夹具,建立其有限元仿真模型,开展静力学分析和刚性轴受力分析,优化夹具体尺寸,并改进其支撑和固定方式,实验结果表明该夹具可稳定夹持直径4mm和5mm刚性轴,从而为小直径直筒开缝衬套的制备奠定了技术基础。2.基于302不锈钢单轴拉伸实验获得其常温下应力应变规律;对聚氨酯材料本构模型开展研究,并结合其单轴拉伸实验和数据拟合,确定用Mooney-Rivlin本构模型描述聚氨酯材料在小变形时的变形情况;据此建立了双轴柔性滚弯过程的有限元仿真模型并得到了试验验证,且通过仿真研究获得了工艺参数对302不锈钢带材成形直径的影响规律。3.通过双轴柔性滚弯试验研究了工艺参数对302不锈钢带材成形性能的影响趋势,基于Matlab软件编写了带材成形直径的识别程序;通过单因素试验和正交试验发现影响带材成形直径的工艺参数由大到小依次为:聚氨酯轮硬度、刚性轴挤压量、带材硬度和刚性轴直径,而刚性轴直径是制约带材极限成形直径的决定性因素,最后成功制备出了直径为5.2mm的直筒开缝衬套,突破了国内制备开缝衬套的最小直径。4.结合宽板弹塑性弯曲理论和双轴柔性滚弯的接触力学模型,对带材双轴柔性滚弯过程开展变形分析,获得其成形直径的计算方法,并建立了刚性轴所受径向力的数学模型,该模型有效性得到了挤压力在线测量的试验验证。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2019-03-01)

杜超[2](2018)在《非圆截面零件两轴柔性滚弯成形技术研究》一文中研究指出两轴柔性滚弯成形技术相较于叁辊、四辊滚弯成形,具有直边段短、表面质量好、成形效率高、成形曲率半径更小等诸多优势,在航空航天、船舶汽车、石油化工、食品医疗等领域得到广泛应用。然而现有的两轴柔性滚弯技术主要针对单曲率圆截面零件滚弯成形,叁辊、四辊滚弯成形非圆截面零件精度较低,还难以满足诸如飞机机翼前缘蒙皮、汽车排气管等非圆截面零件的成形要求。开发非圆截面零件两轴柔性滚弯成形技术,可以提高非圆截面零件的生产效率和成形精度,实现飞机机翼前缘蒙皮类零件的成形。本文以两轴柔性滚弯理论、复合辛普森理论、有限元分析方法以及柔性辊同步控制技术实现了非圆截面零件两轴柔性滚弯成形,论文主要研究工作如下:(1)以弹塑性理论和Hertz理论为依据,对两轴柔性滚弯过程中板材的力学状态进行分析,并结合复合辛普森理论,推导出非圆截面零件两轴柔性滚弯成形压入量调节模型。(2)针对现有两轴柔性滚弯机床柔性辊同步精度低,开发了基于双闭环回路模糊PID液压同步控制器,并运用AMESim/Simulink进行联合仿真,对比分析了PID控制、模糊PID控制以及双闭环回路模糊PID控制的同步控制性能,结果表明,双闭环回路模糊PID同步控制效果更好,且具有良好的鲁棒性。(3)对2024-T351铝合金板材进行滚弯试验,分析压入量对板材成形曲率半径的影响,建立了非圆截面零件滚弯模型,进行了不同规格的椭圆截面零件滚弯试验,得到了满意的精度结果。(4)利用ABAQUS软件建立非圆截面零件两轴柔性滚弯有限元模型,分别对不同规格椭圆截面零件进行滚弯模拟,与理论值相差较小,验证了非圆截面两轴柔性滚弯有限元模型的可靠性,为飞机机翼前缘蒙皮等非圆截面零件成形工艺提供理论及数据参考。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-03-01)

宋攀峰[3](2017)在《柔性滚弯成形技术研究进展》一文中研究指出柔性滚弯成形技术主要用于制造形状多样化、生产批量小的复杂薄壁曲面制件,广泛运用于飞机、船舶、火箭等运载工具。总结了柔性滚弯成形技术在国内外的研究现状,介绍了刚性辊滚压橡胶垫的单轴柔性滚弯成形技术;刚性辊和柔性辊相互作用或者双柔性辊相互作用的双轴柔性滚弯成形技术;可弯曲、可调节的叁柔性辊相互作用的曲面连续成形技术。对新型工艺技术的基本原理以及工艺特点进行了分析和总结。(本文来源于《机械制造与自动化》期刊2017年05期)

李佶,黎向锋,陈冠宇,左敦稳,孙业斌[4](2017)在《不同硬度301型不锈钢带材双轴柔性滚弯成形过程仿真及实验》一文中研究指出基于不同硬度301型不锈钢带材的拉伸试验以及文献中相关参数建立其本构模型,利用有限元分析软件ABAQUS对双轴柔性滚弯成形过程进行有限元模拟,获得了不同硬度带材成形情况以及滚弯过程中的成形力;根据仿真中的工艺参数开展了不同硬度和挤压量的双轴柔性滚弯成形试验,获得一系列成形试样。利用MATLAB拟合程序识别出仿真及试验中的带材成形曲率半径,结果说明随着带材硬度的增加,成形曲率半径增大,但成形力基本不变,因此适当选取硬度较低的带材有利于直筒开缝衬套的制备。(本文来源于《塑性工程学报》期刊2017年02期)

韩永坤[5](2017)在《两轴柔性滚弯成形试验及回弹预测研究》一文中研究指出两轴柔性滚弯技术的主要特点:实现无模成形,制造不同曲率的工件无需更换刚性辊,直边量小,表面质量好,显着提高薄板的疲劳寿命。回弹是决定柔性滚弯成形精度的主要影响因素之一,文章采用有限元模拟和神经网络模型等方式进行回弹预测。论文的主要工作如下:1.基于弹塑性理论和赫兹理论,在两轴柔性滚弯过程中,对板料的加载成形过程以及卸载回弹过程进行分析,并建立两轴柔性滚弯的弹塑性理论模型。2.对两轴柔性滚弯技术进行单因素试验研究,分析了刚性辊直径、板材材料参数和厚度对工件回弹量的影响。对于2024-T351铝合金,厚度和成形极限尺寸之间的关系是非线性变化的,厚度越大,成形极限尺寸越小,极限压入量和厚度之间呈正比线性关系。3.利用ABAQUS建立了两轴柔性滚弯叁维数值仿真模型,分别对厚度为1.5mm的20#钢和2024-T351铝合金进行柔性滚弯成形模拟,与试验数据进行对比,误差在5%~8%之间,并且随之压入量的增加,误差随之减小。通过有限元仿真对柔性辊表面的应力分布随压入量的变化,模拟了刚性辊直径随压入量增加的受力变化状况,并对不同直径的刚性辊的受力变化进行总结,得出叁者之间的数学表达式为生产中选择液压缸提供参考,并为刚性辊的挠度补偿提供依据。4.利用遗传算法优化BP神经网络的初始权值,建立两轴柔性滚弯神经网络预测模型,结合BP神经网络和遗传算法的优势,使得该模型具有良好的预测和全局搜索能力,以试验数据作为数据集,对两轴柔性滚弯成形回弹进行预测,经验证相较于BP神经网络,用遗传算法优化的神经网络的输出数据和试验数据更加接近。本文工作的特色在于对板材柔性滚弯成形技术作了多工艺参数综合影响分析,将理论分析、试验设计、数值模拟技术和神经网络相结合,应用于板材柔性滚弯成形回弹预测中,实现了在保证分析精度的前提下,提高了工艺参数设计效率,对发展精确成形技术具有现实的指导意义。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-03-01)

李佶,黎向锋,陈冠宇,左敦稳,孙业斌[6](2017)在《不同厚度3/4硬301型不锈钢带材双轴柔性滚弯成形性能研究》一文中研究指出利用3/4硬301型不锈钢带材制备直筒开缝衬套,研究不同厚度带材的双轴柔性滚弯成形性能。首先,通过拉伸实验以及文献中的性能参数,建立3/4硬301型不锈钢带材的本构模型,利用有限元分析软件ABAQUS对不同厚度带材在同一挤压量情况下的双轴柔性滚弯成形过程进行了仿真分析;其次,基于挤压量单因素试验对不同厚度带材的双轴柔性滚弯成形实验进行了研究,获得了一系列成形试样;最后,利用MATLAB拟合程序识别出实验及仿真结果的带材成形半径,获得了带材厚度对其双轴柔性滚弯成形性能的影响规律,且揭示了其影响机制。(本文来源于《现代制造工程》期刊2017年02期)

宋攀峰[7](2016)在《两轴可变径柔性滚弯技术与数控系统的研究》一文中研究指出采用切削加工或者传统的叁轴四轴滚弯技术加工开缝衬套、导弹舱壳或机翼蒙皮等航空薄壁件往往出现难以加工、精度不高的问题,柔性滚弯技术可以较好的解决该问题。然而,传统的两轴滚弯机成形不同直径筒体时,需要更换与之相匹配的模具,这不但增加了制造成本,也降低了生产效率。因此,如何使用同一直径的模具,卷制不同直径工件的筒体,实现两轴滚弯机的“可变径”功能,是两轴滚弯领域亟需攻克的关键、共性技术难题。两轴可变径柔性滚弯技术的主要特点:实现无模成形,制造不同曲率的制件无需更换刚性辊;直边量小;表面质量好,显着提高薄板的疲劳寿命。论文的主要研究内容和结论如下:1.基于弹塑性理论和赫兹理论,在两轴可变径柔性滚弯过程中,对板料的加载成形过程以及卸载回弹过程进行分析,并建立了适合于两轴可变径柔性滚弯的弹塑性理论模型。2.对两轴可变径柔性滚弯技术进行单因素试验研究,分析了刚性辊直径、板材材料参数和厚度对制件回弹量的影响。通过试验数据验证理论模型,平均误差为9.5%,误差的均方差为10.3%,能够较好的预测回弹。3.对两轴可变径柔性滚弯过程进行有限元模拟分析,建立滚弯的有限元仿真模型,分析得出有限元仿真模型的回弹量值与试验测得的回弹量值较为接近,平均误差为2.3%,误差的均方差为2.24%。通过仿真进一步分析聚氨酯硬度、柔性辊直径、板材宽度和进给量对回弹量的影响,结果表明:进给量越大,制件的回弹量越小;聚氨酯硬度越大,制件回弹量越小,其中随着进给量的减小,聚氨酯橡胶的硬度对回弹的影响越明显;随着进给量的增大,柔性辊直径对回弹量的影响越小;制件回弹量与板材宽度成正比,且随着进给量的增大,制件的回弹量的变化受板材宽度影响越小。4.设计了两轴可变径柔性滚弯机床的液压系统和PLC控制系统,并运用FluidSIM对液压系统和PLC硬件电路和软件系统进行模拟仿真。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2016-06-01)

陈冠宇[8](2016)在《不锈钢带材双轴柔性滚弯实验及仿真研究》一文中研究指出开缝衬套冷挤压强化是强化飞机紧固孔的重要技术,开缝衬套是该技术的关键。目前国内对开缝衬套的制备技术研究还很匮乏,如制备材料单一性、带材厚度单一性等。因此,为拓宽开缝衬套制备技术领域,本文基于双轴柔性滚弯成形原理,仿真研究与实验分析相结合,旨在探索301型不锈钢带材的滚弯成形规律(原有材料为07Cr15Ni7Mo2Al型不锈钢),主要工作成果如下:1.通过301型不锈钢带材拉伸试验,得出不同厚度下的3/4硬301型不锈钢带材和全硬301型不锈钢带材的拉伸应力-应变曲线。2.利用301型不锈钢带材的拉伸应力-应变曲线数据,进行全硬、3/4硬301型不锈钢带材以及07Cr15Ni7Mo2Al型不锈钢带材的滚弯成形过程对比仿真,得出的结论为:在制备小直径开缝衬套时,全硬301型不锈钢带材难度最大;3/4硬301型不锈钢次之;07Cr15Ni7Mo2Al型不锈钢带材难度最小。3.采用正交设计法,开展3/4硬301型不锈钢在带材厚度、弹性轮外径、刚性轴挤压量叁因素叁水平下的滚弯成形过程仿真。仿真结果显示:3/4硬301型不锈钢带材在带材厚度为0.4mm、弹性轮外径为120mm、刚性轴挤压量为5mm时,越容易制备更小直径的开缝衬套。4.开展3/4硬和全硬型301不锈钢带材双轴柔性滚弯成形实验,分别研究了其制备大直径和小直径直筒开缝衬套的滚弯成形规律,实验结果显示:该材料制备出的直筒开缝衬套成形较好。5.通过金相实验和SEM观测了叁种不锈钢试样的微观组织,进行EDS分析确定其元素组成,此外还进行了显微硬度测定。主要结论有:叁种带材塑性和强度兼具,因此滚弯成形效果都很好;在制备小直径衬套时应考虑到不锈钢带材的硬度,在满足要求的情况下优先选用硬度低的材料。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2016-03-01)

龚靖平,黎向锋,左敦稳,康晓军,邱佳斌[9](2015)在《小直径开缝衬套双轴柔性滚弯成形的叁维有限元分析》一文中研究指出基于双轴柔性滚弯技术原理,建立了采用0Cr15Ni7Mo2Al材料制备小直径开缝衬套过程的叁维有限元模型,以指导实际小直径开缝衬套的制备。利用该模型分析了衬套应力应变分布、刚性轴受力变形情况、衬套成形曲率半径与刚性轴直径的关系及衬套成形曲率半径与带材尺寸的关系,并用滚弯试验验证了该模型的准确性。结果说明:带材滚弯变形随着进给量的增加而更均匀;刚性轴受力随其直径的减小而减小,刚性轴变形程度随其直径的减小而增大;衬套成形曲率半径随着刚性轴直径的增大而增大;衬套成形曲率半径随着带材宽度和厚度的增大而增大。(本文来源于《中国机械工程》期刊2015年08期)

王镇晓,赵亦希,孔庆帅,于忠奇[10](2014)在《柔性滚弯成形工艺中边波的控制方法》一文中研究指出建立了柔性滚弯成形数值模拟模型,分析了道次数目、变形路径及道次间距等主要工艺参数对边波的影响规律,并研究了边波控制方法.结果表明:变形路径对边波的形成影响很大;增加道次数目和道次间距,都可以减弱边波效应,通过合理设计变形路径,能够有效控制边波的产生.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2014年05期)

柔性滚弯论文开题报告

(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:

两轴柔性滚弯成形技术相较于叁辊、四辊滚弯成形,具有直边段短、表面质量好、成形效率高、成形曲率半径更小等诸多优势,在航空航天、船舶汽车、石油化工、食品医疗等领域得到广泛应用。然而现有的两轴柔性滚弯技术主要针对单曲率圆截面零件滚弯成形,叁辊、四辊滚弯成形非圆截面零件精度较低,还难以满足诸如飞机机翼前缘蒙皮、汽车排气管等非圆截面零件的成形要求。开发非圆截面零件两轴柔性滚弯成形技术,可以提高非圆截面零件的生产效率和成形精度,实现飞机机翼前缘蒙皮类零件的成形。本文以两轴柔性滚弯理论、复合辛普森理论、有限元分析方法以及柔性辊同步控制技术实现了非圆截面零件两轴柔性滚弯成形,论文主要研究工作如下:(1)以弹塑性理论和Hertz理论为依据,对两轴柔性滚弯过程中板材的力学状态进行分析,并结合复合辛普森理论,推导出非圆截面零件两轴柔性滚弯成形压入量调节模型。(2)针对现有两轴柔性滚弯机床柔性辊同步精度低,开发了基于双闭环回路模糊PID液压同步控制器,并运用AMESim/Simulink进行联合仿真,对比分析了PID控制、模糊PID控制以及双闭环回路模糊PID控制的同步控制性能,结果表明,双闭环回路模糊PID同步控制效果更好,且具有良好的鲁棒性。(3)对2024-T351铝合金板材进行滚弯试验,分析压入量对板材成形曲率半径的影响,建立了非圆截面零件滚弯模型,进行了不同规格的椭圆截面零件滚弯试验,得到了满意的精度结果。(4)利用ABAQUS软件建立非圆截面零件两轴柔性滚弯有限元模型,分别对不同规格椭圆截面零件进行滚弯模拟,与理论值相差较小,验证了非圆截面两轴柔性滚弯有限元模型的可靠性,为飞机机翼前缘蒙皮等非圆截面零件成形工艺提供理论及数据参考。

(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。

柔性滚弯论文参考文献

[1].毕高杰.302不锈钢小直径直筒开缝衬套双轴柔性滚弯制备技术[D].南京航空航天大学.2019

[2].杜超.非圆截面零件两轴柔性滚弯成形技术研究[D].南京航空航天大学.2018

[3].宋攀峰.柔性滚弯成形技术研究进展[J].机械制造与自动化.2017

[4].李佶,黎向锋,陈冠宇,左敦稳,孙业斌.不同硬度301型不锈钢带材双轴柔性滚弯成形过程仿真及实验[J].塑性工程学报.2017

[5].韩永坤.两轴柔性滚弯成形试验及回弹预测研究[D].南京航空航天大学.2017

[6].李佶,黎向锋,陈冠宇,左敦稳,孙业斌.不同厚度3/4硬301型不锈钢带材双轴柔性滚弯成形性能研究[J].现代制造工程.2017

[7].宋攀峰.两轴可变径柔性滚弯技术与数控系统的研究[D].南京航空航天大学.2016

[8].陈冠宇.不锈钢带材双轴柔性滚弯实验及仿真研究[D].南京航空航天大学.2016

[9].龚靖平,黎向锋,左敦稳,康晓军,邱佳斌.小直径开缝衬套双轴柔性滚弯成形的叁维有限元分析[J].中国机械工程.2015

[10].王镇晓,赵亦希,孔庆帅,于忠奇.柔性滚弯成形工艺中边波的控制方法[J].上海交通大学学报.2014

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