船体外板方形压头冷压成形回弹补偿控制研究
发布时间：2021-07-22 08:16
在中国综合国力的不断进步下,其中科学技术的发展占了主要地位。中国制造的标准不断的提高,同样造船领域也迎来史无前例的创新和飞升。现如今,船体外板的生产加工依然采用水火弯板技术与人工操控压力机相结合的模式,不但生产加工效率不高,而且对工人生产的经验有高度依赖,从而产品的质量标准难以统一。多点成形是现在板材成形冷加工的主要方法之一,本文以“活络式方形非对压压头曲面成形装置”为模型,建立有限元数值仿真,通过实验验证数值模拟的精确性。探讨金属弹塑性成形理论、中性层移动理论、板厚减薄理论,对板材的本构关系模型、有限元的基本方程、能量原理、算法模型等理论进行详尽的阐述。同时针对方形压头非对压成形方式的数值模拟进行研究,包括模型的建立、材料力学特性分析、接触摩擦、单元类型及网格划分等,将数值模拟仿真结果与实验回弹结果进行比对,并对几何模型进行改进与完善。通过理论研究与数值模拟计算分析板材回弹的影响因素,其中对板材材料、板材成形形状、板材厚度、成形工艺以及成形方式进行分析,总结出一些规律并把板材回弹的影响因素进行分类,分为正影响与负影响。对于二维圆柱板,根据中厚板的弯曲成形理论,并基于幂函数材料的应力-...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１滚弯成形过程??Ｆｉｇ．?１．１?Ｒｏｌｌ?ｂｅｎｄｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ??１．２．１．２水火弯板??该技术使用方法是通过受热瞬时热弹塑性变形在金属板料局部上发生的三维曲面??
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???板自动化的设计与发展己取得了阶段性的进步，但是要完全实现自动化水火弯板成形，??并发扬到现实生产加工中还需要一段时间［７］。??热源??图１．２水火弯板成形原理图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｌｉｎｅ?ｈｅａｔｉｎｇ?ｆｏｒｍｉｎｇ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??１．２．１．３激光弯曲成形??图１．３是三维曲面板材在＾［光弯曲成形的过程［ｓ］，在激光技术的持续发展的时期，??尤其是工厂的大功率激光生产技术越来越成熟，激光可以是“万能”工具，该技术适用??面非常广，如：板料的焊接、钻孔、切割、弯曲变形和表面改性处理等领域Ｍ。该技术??是利用高能激光束扫描加热板料表面，从而在板料内部的厚度方向上出现不相等的温度??分布梯度，促使发板料出现附加热应力，板材发生辑性变形的条件是材料内部的热应力??达到材料的屈服极限，最终成形需求的三维曲面??图１．３三维曲面激光弯曲成形过程??Ｆｉｇ．?１．３?Ｌａｓｅｒ?ｂｅｎｄｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?３Ｄ?ｃｕｒｖｅｄ?ｓｕｒｆａｃｅ??－３－??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]大型机翼整体壁板系统化喷丸成形技术[J]. 赵安安,张贤杰,高国强,刘立彬,王永军. 航空学报. 2019(02)
[2]不同应变率下Q345钢材力学性能试验研究[J]. 陈俊岭,李哲旭,舒文雅,李金威. 东南大学学报(自然科学版). 2015(06)
[3]基于SVM的船体外板冷弯回弹预测模型研究[J]. 苏绍娟,胡勇,王呈方. 舰船科学技术. 2015(05)
[4]滚压拉伸成形曲面技术及其数值模拟[J]. 胡志清,甄娇娇,冯增铭,周淑红. 吉林大学学报(工学版). 2014(03)
[5]船体三维曲面外板成形工艺方法研究进展[J]. 苏绍娟,胡勇,王呈方. 中国造船. 2012(02)
[6]中厚板塑性弯曲减薄计算及试验研究[J]. 孙树亮,侯英玮. 塑性工程学报. 2010(04)
[7]三维曲面船体外板成形加工的新方法[J]. 王呈方,胡勇,李继先,张灿勇,范正勇,马军伟. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2010(03)
[8]飞机大型蒙皮和壁板制造技术现状综述[J]. 韩志仁,戴良景,张凌云. 航空制造技术. 2009(04)
[9]中性层内移对弯曲回弹的影响[J]. 官英平,张庆,赵军. 锻压技术. 2007(02)
[10]板料弯曲回弹影响因素的有限元模拟研究[J]. 陈磊,杨继昌,张立文. 材料科学与工艺. 2007(02)
博士论文
[1]薄板柔性压边冲压成形数值模拟研究[D]. 李连成.吉林大学 2017
[2]铝型材柔性三维拉弯成形工艺研究[D]. 高嵩.大连理工大学 2015
[3]水火弯板自动化加工工艺的关键技术研究[D]. 汪骥.大连理工大学 2007
[4]板料冲压成形回弹理论及有限元数值模拟研究[D]. 张冬娟.上海交通大学 2007
[5]水火弯板加工自动化关键技术研究[D]. 郭培军.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]铝型材三维拉弯构件成形精度与BP神经网络回弹模型的研究[D]. 林祥烽.吉林大学 2019
[2]三维曲面件分段多点成形及其数值模拟[D]. 崔名扬.吉林大学 2019
[3]板材柔性压边多点成形工艺及其数值模拟研究[D]. 林坚磊.吉林大学 2019
[4]船板球形件多点成形回弹研究[D]. 石丽霞.燕山大学 2017
[5]船体外板多点对压成形回弹控制模拟研究[D]. 陈亚东.吉林大学 2015
[6]船体外板非对压多压头冲压成形的数值模拟研究[D]. 张伟勇.武汉理工大学 2012
[7]船体板冷压成形的回弹研究[D]. 李双印.武汉理工大学 2011
[8]基于对应点偏移与仿真偏差的复杂型面冲压件回弹补偿研究[D]. 黎振东.华南理工大学 2010
[9]对称式三辊卷板机卷板过程的理论分析与数值模拟[D]. 孟苏飞.江苏大学 2006
[10]基于神经网络组合预测的板料冲压回弹预测研究[D]. 赖欣武.浙江大学 2006
本文编号：3296789
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１滚弯成形过程??Ｆｉｇ．?１．１?Ｒｏｌｌ?ｂｅｎｄｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ??１．２．１．２水火弯板??该技术使用方法是通过受热瞬时热弹塑性变形在金属板料局部上发生的三维曲面??
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???板自动化的设计与发展己取得了阶段性的进步，但是要完全实现自动化水火弯板成形，??并发扬到现实生产加工中还需要一段时间［７］。??热源??图１．２水火弯板成形原理图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｌｉｎｅ?ｈｅａｔｉｎｇ?ｆｏｒｍｉｎｇ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??１．２．１．３激光弯曲成形??图１．３是三维曲面板材在＾［光弯曲成形的过程［ｓ］，在激光技术的持续发展的时期，??尤其是工厂的大功率激光生产技术越来越成熟，激光可以是“万能”工具，该技术适用??面非常广，如：板料的焊接、钻孔、切割、弯曲变形和表面改性处理等领域Ｍ。该技术??是利用高能激光束扫描加热板料表面，从而在板料内部的厚度方向上出现不相等的温度??分布梯度，促使发板料出现附加热应力，板材发生辑性变形的条件是材料内部的热应力??达到材料的屈服极限，最终成形需求的三维曲面??图１．３三维曲面激光弯曲成形过程??Ｆｉｇ．?１．３?Ｌａｓｅｒ?ｂｅｎｄｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?３Ｄ?ｃｕｒｖｅｄ?ｓｕｒｆａｃｅ??－３－??
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???板自动化的设计与发展己取得了阶段性的进步，但是要完全实现自动化水火弯板成形，??并发扬到现实生产加工中还需要一段时间［７］。??热源??图１．２水火弯板成形原理图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｌｉｎｅ?ｈｅａｔｉｎｇ?ｆｏｒｍｉｎｇ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??１．２．１．３激光弯曲成形??图１．３是三维曲面板材在＾［光弯曲成形的过程［ｓ］，在激光技术的持续发展的时期，??尤其是工厂的大功率激光生产技术越来越成熟，激光可以是“万能”工具，该技术适用??面非常广，如：板料的焊接、钻孔、切割、弯曲变形和表面改性处理等领域Ｍ。该技术??是利用高能激光束扫描加热板料表面，从而在板料内部的厚度方向上出现不相等的温度??分布梯度，促使发板料出现附加热应力，板材发生辑性变形的条件是材料内部的热应力??达到材料的屈服极限，最终成形需求的三维曲面??图１．３三维曲面激光弯曲成形过程??Ｆｉｇ．?１．３?Ｌａｓｅｒ?ｂｅｎｄｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?３Ｄ?ｃｕｒｖｅｄ?ｓｕｒｆａｃｅ??－３－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型机翼整体壁板系统化喷丸成形技术[J]. 赵安安,张贤杰,高国强,刘立彬,王永军. 航空学报. 2019(02)
[2]不同应变率下Q345钢材力学性能试验研究[J]. 陈俊岭,李哲旭,舒文雅,李金威. 东南大学学报(自然科学版). 2015(06)
[3]基于SVM的船体外板冷弯回弹预测模型研究[J]. 苏绍娟,胡勇,王呈方. 舰船科学技术. 2015(05)
[4]滚压拉伸成形曲面技术及其数值模拟[J]. 胡志清,甄娇娇,冯增铭,周淑红. 吉林大学学报(工学版). 2014(03)
[5]船体三维曲面外板成形工艺方法研究进展[J]. 苏绍娟,胡勇,王呈方. 中国造船. 2012(02)
[6]中厚板塑性弯曲减薄计算及试验研究[J]. 孙树亮,侯英玮. 塑性工程学报. 2010(04)
[7]三维曲面船体外板成形加工的新方法[J]. 王呈方,胡勇,李继先,张灿勇,范正勇,马军伟. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2010(03)
[8]飞机大型蒙皮和壁板制造技术现状综述[J]. 韩志仁,戴良景,张凌云. 航空制造技术. 2009(04)
[9]中性层内移对弯曲回弹的影响[J]. 官英平,张庆,赵军. 锻压技术. 2007(02)
[10]板料弯曲回弹影响因素的有限元模拟研究[J]. 陈磊,杨继昌,张立文. 材料科学与工艺. 2007(02)
博士论文
[1]薄板柔性压边冲压成形数值模拟研究[D]. 李连成.吉林大学 2017
[2]铝型材柔性三维拉弯成形工艺研究[D]. 高嵩.大连理工大学 2015
[3]水火弯板自动化加工工艺的关键技术研究[D]. 汪骥.大连理工大学 2007
[4]板料冲压成形回弹理论及有限元数值模拟研究[D]. 张冬娟.上海交通大学 2007
[5]水火弯板加工自动化关键技术研究[D]. 郭培军.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]铝型材三维拉弯构件成形精度与BP神经网络回弹模型的研究[D]. 林祥烽.吉林大学 2019
[2]三维曲面件分段多点成形及其数值模拟[D]. 崔名扬.吉林大学 2019
[3]板材柔性压边多点成形工艺及其数值模拟研究[D]. 林坚磊.吉林大学 2019
[4]船板球形件多点成形回弹研究[D]. 石丽霞.燕山大学 2017
[5]船体外板多点对压成形回弹控制模拟研究[D]. 陈亚东.吉林大学 2015
[6]船体外板非对压多压头冲压成形的数值模拟研究[D]. 张伟勇.武汉理工大学 2012
[7]船体板冷压成形的回弹研究[D]. 李双印.武汉理工大学 2011
[8]基于对应点偏移与仿真偏差的复杂型面冲压件回弹补偿研究[D]. 黎振东.华南理工大学 2010
[9]对称式三辊卷板机卷板过程的理论分析与数值模拟[D]. 孟苏飞.江苏大学 2006
[10]基于神经网络组合预测的板料冲压回弹预测研究[D]. 赖欣武.浙江大学 2006
本文编号：3296789
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