多点数字化成形技术的发展及应用

以数字化装备代替传统模具进行板料成形,是现代制造领域的重要发展方向。随着航空、航天、海运、高速铁路等行业的高速发展,对于三维曲面件的需求也在不断地增加,多点数字化成形技术将具有更加广阔的应用前景。     

"无模"成形

现代飞机、航天器正朝着强调整体结构、外形曲面复杂、分块尺寸增大、承载力加大和内应力限制严格等方向发展,这就要求并促进了成形技术的进一步发展.在持续不断地改进模具设计与制造技术的同时,无模成形、激光成形和电磁成形等特种成形技术应运而生并得到快速发展.     

粘性介质压力成形的应用研究

 给出了VPF 在镍基高温合金波纹形薄壁板件、铝合金阶梯形板件和不锈钢球形阀芯板壳件等成形中的应用,研究结果表明: (1) VPF 技术适合于成形高强度超薄壁(壁厚为013 mm) 小半径( r ≤2 mm) 曲面板件,可以避免局部颈缩和开裂,成形的零件尺寸精度高( IT10～11); (2) 对于采用多道次刚模拉深成形的铝合金阶梯形板件,可以一次拉深成形; (3) 可以成形用于密封的高尺寸精度和表面质量的球形阀芯壳件。     

多点成形技术的研究进展及应用现状

多点成形将柔性制造和计算机技术结合为一体;基于离散思想,将实体模具离散为一系列规则排列的基本体单元,通过计算机控制各基本体单元高度,构造出成形面,实现板材的三维曲面成形。多点成形技术因其具有的独特优势,已经成为现代制造领域的重要研究方向。     

增量成形研究进展

重点综述了新型增量成形技术中的4类典型成形工艺,即局部不均匀加载下板面内弯曲增量成形、单点增量成形、多点柔模成形、高速冷滚打成形就其成形原理、工艺、设备及研究现状等方面的研究成果,并提出了这类新型增量成形的研究方向.     

冲压发动机超薄壁波纹形件的粘性介质压力成形

粘性介质压力成形是一种采用具有高粘度并且可流动的半固态介质作为软凸模的成形方法。采用试验和数值模拟方法，研究了高温合金超薄壁波纹形件成形过程坯料形状、应变分布、厚度分布的变化和界面摩擦对板料成形的影响，研究结果表明：成形件尺寸精度高、表面质量好、厚度均匀；与钢凸模成形相比较，可以避免局部较小半径曲面之间的严重颈缩；对于具有局部较小半径曲面的复杂形状薄壁件，粘性介质压力成形显示出其优越性。     

金属零件直接快速制造技术

基于数字化生长成形原理的快速成形技术,变革了传统的体积成形与去除式成形加工方式,为开发复杂形状难成形/难加工新材料和FGM零件的无模近终成形方法提供了新的思路。     

多点"三明治"成形及其在风洞收缩段形体制造中的应用

大型风洞收缩段形体板厚较大,成形较困难,而风洞收缩段形体制造精度对气流品质有很大影响,由于收缩形体中各个瓣片的形状差异较大,所以采用传统模压工艺需要很多模具,势必增加成本和制造周期,因此,提出了低速风洞收缩段型面制造的一种新方法,即多点"三明治"成形方法。通过对收缩段曲面坐标变换和曲面离散,确定出多点"三明治"成形模具顶杆的高度,为了确保瓣片的尺寸加工精度,减少实验工作量,成形前,需要通过数值模拟对弹复量进行预报,试压后,测量瓣片的实际尺寸,重新调节模具顶杆的高度。研究表明,多点"三明治"成形适于制造大曲率半径曲面工件。采用此种新工艺已在一套模具上为某风洞收缩段形体制成200多种双曲率瓣片。     

厚板拉深成形冲模间隙和凹模圆角半径的确定方法

由于厚板冲压毛坯具有比铸造、锻造等毛坯重量轻,强度比高,耐疲劳性好,加工方便,生产周期短,省材,成本低,并且能加工出用其他方法无法加工的复杂形状零件等优点,因此,在国外很多发动机制造公司非常重视这一技术,凡发动机机匣的内外安装边,需要通过切削加工的薄壁筒形件,锥简形件和曲面形筒件等,几乎都采用厚板冲压毛坯来加工。厚板冲压成形与薄板冲压成形有许多不同点。合理选择拉深成形的冲模间隙和凹模圆角半径,对于厚板的拉深成形能否顺利进行具有决定性的意义。下面是有关厚板拉深成形时冲模间隙和凹模圆角半径的确定方法:     

圆锥形件冲压成形过程中起皱、破坏缺陷位置的确定

分析了曲面类零件中较为典型的圆锥形件的冲压拉深成形过程。通过分析变形毛坯不同部分在冲压成形中的作用及变形实质 ,归纳了圆锥形零件的变形特点 ,并在跟踪毛坯上各金属质点的位移轨迹、分析变形各质点贴模过程中位移与变形关系的基础上 ,找到了圆锥形零件冲压成形中最有可能产生起皱、破坏缺陷的危险点位置     

李涤尘著名快速制造技术专家

您的主要研究领域是快速成形制造技术,请您介绍一下快速成形制造技术目前的进展,以及在航空航天制造业中的应用情况。李涤尘:与传统的车削、铣削、磨削、电火花加工等材料去除加工方法相比,快速成形制造是一种材料累加制造方法,可以制造任意复杂的三维结构,实现从三维设计到三维制造。     

复杂曲面逆向渐进成形方法的研究

复杂曲面逆向渐进成形的关键是如何确定渐进成形的运动轨迹。渐进成形的运动轨迹是按照成形件的等高线来进行加工的,传统的渐进成形是按照曲面已有的CAD模型,利用现有的后处理加工软件生成等高线加工轨迹进行加工。但由于复杂曲面没有已知的CAD模型或者已知的曲面方程,等高线图无法直接获得,因此,复杂曲面的逆向成形首先要解决等高线图的生成问题。本文通过对复杂曲面已知的离散点进行拟合获得曲面方程,从而得到逆向曲面的等高线图,并综合运用Java及MATLAB的编程优势对实物进行逆向CAD建模,由等高线图再编译成数控加工信息来完成复杂曲面的逆向渐进成形加工。文中给出了该方法的具体算法,并通过有限元数值模拟仿真实际曲面的逆向渐进成形验证了该方法的可行性。     

一种用于无褶皱成形的变刚性橡皮模

橡皮成形工具和成形模,在批量生产中经常用来成形筒形和锥形钣金件。这项成形工艺遇到的一个主要问题是,坯件常因失稳而四周起褶。为了消除褶皱,苏联占比雪夫航空学院发展了一种变刚性橡皮成形模(阳模)。这种模具的工作原理和用于成形半球状薄壳件的几个步骤,均见于附图。如图所示,锥形坯件放在阴模里。使用的阳模由多个弹性橡皮盘和薄     

航空高性能金属结构件激光快速成形研究进展

高性能金属结构件激光快速成形制造技术是利用快速原型制造(RPM)的基本原理,通过金属材料快速凝固激光熔覆逐层沉积,直接由零件CAD模型一步完成高性能“近终形”复杂金属零件的快速成形制造;是一种代表着先进制造技术与材料发展方向,将高性能结构材料设计、制备与“近终形”复杂零件直接成形有机融为一体的无模、非接触、无污染、数字化、知识化成形制造新技术     

我国飞机板金成形技术发展的展望

板金件的加工在整个飞机制造过程中占有重要地位,其成形技术是航空工业的基础技术之一。文章阐述了铝锂合金、未来的新机板金件、新机寿命要求以及超塑成形/扩散连接等方面对成形技术提出的新课题;指出了板金成形的数控化是势在必行;文末对发展板金成形提出了五点建议。     

基于CATIA V5系统的复杂机加件模线样板设计方法探索

模线样板是检验零件几何尺寸和外形轮廓的量具,在航空制造中有着极其重要的作用.对于复杂的机加件,其空间曲面的展开和结构轮廓的提取一直是机加件模线样板设计过程中的一个技术难题.针对飞机复杂机加零件模线样板设计中的两类典型问题提出三种有效、实用的解决方法,即"边界拟合曲面法"、"分割生长提取法"和"草图线面相合法".     

曲面复合材料板件修理新探

<正>介绍了一种航线快速完成曲面复合材料板件修理的方法。航线维护中经常需要进行曲面复合材料板件的修理。而外场保障设施条件有限,在完成特形蜂窝组织成     

金属零件和模具的快速制造技术发展动向

快速成形技术已成功地实现了快速原型制造 ,目前正向快速制造模具尤其是金属模具的方向迅速发展。本文概述了快速成形及制模技术 ,介绍了快速制造金属零件和模具尤其是金属硬模技术的现状和发展动向 ,探讨了该技术发展面临的关键问题及其应用前景。     

钛合金零件的激光成形修复

激光成形修复技术的技术基础是激光熔覆表面修复技术和快速成形技术。常规的激光熔覆技术只是一种表面强化和改性技术,可用于修复一些没有成形形状要求的表面缺陷。激光成形修复则是把激光立体成形技术应用于修复过程,可以实现具有三维形状缺陷的零件的成形修复。     

涡扇发动机异形曲面壳体零件整体成形工艺

涡扇发动机异形曲面壳体零件单位长度直径变化较大,传统的制造方法是采用分体成形、组合焊接工艺,所需工序多、质量控制环节多、使用可靠性差,采用粘性介质压力整体成形方法则可以较好地解决这一问题。通过有限元模拟和试验方法,分析了成形工步、粘性介质粘性附着应力对板材流动及壁厚变化的影响。研究结果表明,粘性介质压力成形可以控制变形区板材的流动,提高成形试件壁厚分布的均匀性,使直径比为1.38零件的壁厚减薄率控制在12%,适合于涡扇发动机异形曲面壳体零件的整体成形。