一步法成形回弹补偿模具型面生成软件的二次开发
发布时间：2023-09-17 19:19
一步法成形是飞机钣金零件制造的成形工艺方法之一,橡皮囊成形零件已占飞机钣金零件总数的50%以上,回弹所造成的几何尺寸与形位超差是橡皮囊成形工艺过程中的主要缺陷。为提高钣金零件橡皮囊成形效率,针对一步法成形中的回弹问题,本文从影响回弹因素的角度出发,对新淬火状态材料成形性能进行研究,建立回弹理论模型;应用有限元数值模拟技术、回弹补偿系统二次开发等关键技术,解决了橡皮囊成形工艺回弹问题,提高了生产水平,初步实现了一步法成形工艺的精准制造。针对新淬火状态铝合金材料进行力学性能试验,研究了成形性能参数随时效时间的变化规律,建立了材料参数数据库,通过二次开发将数据库与回弹补偿模块材料参数窗口连接,实现材料参数的读取和写入;获取新淬火状态铝合金材料本构模型参数,为后续有限元模拟、回弹补偿奠定了基础。对橡皮囊成形工艺中典型特征零件进行了分析,结合理论回弹补偿算法,本文提出一种曲线法平面补偿法,通过CATIA CAA二次开发对橡皮囊成形钣金零件数模圆角部分和弯边部分截面曲线进行补偿,利用多截面曲面方法生成补偿曲面,从而构建出回弹补偿系统,实现了橡皮囊成形回弹模具的快速准确补偿。建立有限元模型,通过PA...
【文章页数】：116 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 橡皮囊成形
1.3 国内外发展现状
1.4 弯边回弹预测方法
1.4.1 解析法
1.4.2 有限元法
1.4.3 模具试验法
1.4.4 位移调整法
1.5 本文研究目的和主要内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 主要内容
第2章 一步法成形回弹补偿模具型面生成软件开发平台
2.1 二次开发平台
2.2 开发流程
2.2.1 建立WORKSPACE和 FRAMEWORK
2.2.2 ADDIN添加MODULE
2.2.3 添加COMPONENT
2.2.4 添加菜单和工具条代码
2.2.5 创建响应命令和对话框
第3章 新淬火状态铝合金成形性能试验研究
3.1 铝合金材料本构模型
3.1.1 HILL48 各向异性屈服准则
3.1.2 HILL90 各向异性屈服准则
3.1.3 BARLART89 各向异性屈服准则
3.1.4 BARLART91 各向异性屈服准则
3.2 新淬火状态铝合金材料的时效强化
3.3 新淬火状态铝合金板料成形性能试验
3.4 材料数据库建立与连接的二次开发
3.4.1 材料数据库建立
3.4.2 数据库连接二次开发
第4章 一步法成形回弹补偿模具型面生成软件二次开发
4.1 橡皮囊成形钣金零件分类
4.1.1 弯边
4.1.2 下陷
4.2 回弹补偿理论算法
4.2.1 基本假设
4.2.2 受力分析
4.2.3 弯矩计算
4.2.4 回弹计算
4.2.5 算法修正
4.3 软件设计原理
4.4 软件二次开发
4.4.1 直弯边回弹补偿模块
4.4.2 凸弯边回弹补偿模块
4.4.3 凹弯边回弹补偿模块
4.4.4 直弯边下陷回弹补偿模块
4.4.5 凸/凹弯边下陷回弹补偿模块
4.4.6 圆孔翻边回弹补偿模块
4.5 软件运行实例
第5章 一步法成形回弹补偿模具有限元模拟
5.1 板料成形数值模拟关键技术
5.1.1 数值积分方案
5.1.2 单元类型(壳单元)
5.1.3 接触控制方法
5.2 一步法成形回弹补偿模具有限元模拟
5.2.1 坯料展开
5.2.2 有限元模型建立
5.3 有限元模拟结果分析
5.3.1 直弯边典型零件有限元模拟结果分析
5.3.2 凸弯边典型零件有限元模拟结果分析
5.3.3 直凸凹弯边典型零件有限元模拟结果分析
5.3.4 变角度直弯边典型零件有限元模拟结果分析
第6章 一步法橡皮囊成形验证试验
6.1 试验设备
6.2 试验方案
6.3 试验结果分析
6.3.1 直弯边典型零件
6.3.2 凸弯边典型零件
6.3.3 直凸凹弯边典型零件
6.3.4 变角度直弯边典型零件
结论
附录Ⅰ 数据库连接程序
附录Ⅱ 直弯边回弹补偿二次开发主要程序
附录Ⅲ 圆孔翻边回弹补偿二次开发主要程序
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文
本文编号：3848000
【文章页数】：116 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 橡皮囊成形
1.3 国内外发展现状
1.4 弯边回弹预测方法
1.4.1 解析法
1.4.2 有限元法
1.4.3 模具试验法
1.4.4 位移调整法
1.5 本文研究目的和主要内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 主要内容
第2章 一步法成形回弹补偿模具型面生成软件开发平台
2.1 二次开发平台
2.2 开发流程
2.2.1 建立WORKSPACE和 FRAMEWORK
2.2.2 ADDIN添加MODULE
2.2.3 添加COMPONENT
2.2.4 添加菜单和工具条代码
2.2.5 创建响应命令和对话框
第3章 新淬火状态铝合金成形性能试验研究
3.1 铝合金材料本构模型
3.1.1 HILL48 各向异性屈服准则
3.1.2 HILL90 各向异性屈服准则
3.1.3 BARLART89 各向异性屈服准则
3.1.4 BARLART91 各向异性屈服准则
3.2 新淬火状态铝合金材料的时效强化
3.3 新淬火状态铝合金板料成形性能试验
3.4 材料数据库建立与连接的二次开发
3.4.1 材料数据库建立
3.4.2 数据库连接二次开发
第4章 一步法成形回弹补偿模具型面生成软件二次开发
4.1 橡皮囊成形钣金零件分类
4.1.1 弯边
4.1.2 下陷
4.2 回弹补偿理论算法
4.2.1 基本假设
4.2.2 受力分析
4.2.3 弯矩计算
4.2.4 回弹计算
4.2.5 算法修正
4.3 软件设计原理
4.4 软件二次开发
4.4.1 直弯边回弹补偿模块
4.4.2 凸弯边回弹补偿模块
4.4.3 凹弯边回弹补偿模块
4.4.4 直弯边下陷回弹补偿模块
4.4.5 凸/凹弯边下陷回弹补偿模块
4.4.6 圆孔翻边回弹补偿模块
4.5 软件运行实例
第5章 一步法成形回弹补偿模具有限元模拟
5.1 板料成形数值模拟关键技术
5.1.1 数值积分方案
5.1.2 单元类型(壳单元)
5.1.3 接触控制方法
5.2 一步法成形回弹补偿模具有限元模拟
5.2.1 坯料展开
5.2.2 有限元模型建立
5.3 有限元模拟结果分析
5.3.1 直弯边典型零件有限元模拟结果分析
5.3.2 凸弯边典型零件有限元模拟结果分析
5.3.3 直凸凹弯边典型零件有限元模拟结果分析
5.3.4 变角度直弯边典型零件有限元模拟结果分析
第6章 一步法橡皮囊成形验证试验
6.1 试验设备
6.2 试验方案
6.3 试验结果分析
6.3.1 直弯边典型零件
6.3.2 凸弯边典型零件
6.3.3 直凸凹弯边典型零件
6.3.4 变角度直弯边典型零件
结论
附录Ⅰ 数据库连接程序
附录Ⅱ 直弯边回弹补偿二次开发主要程序
附录Ⅲ 圆孔翻边回弹补偿二次开发主要程序
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文
本文编号：3848000
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