固化应力松弛对复材模具型面精度的影响

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作者 肖遥 李勇 +2 位作者 李东升 王磊 江超 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第3期824-832,共9页

具有低温固化高温使用特点的复合材料工装预浸料,是制造航空航天高精度复合材料成型工装极具潜力的材料之一。为实现其低成本、高精度成型,模具用预浸料一般采用更为复杂的低温预固化和高温后固化组成的2步工艺。模具成型固化应力不仅... 具有低温固化高温使用特点的复合材料工装预浸料,是制造航空航天高精度复合材料成型工装极具潜力的材料之一。为实现其低成本、高精度成型,模具用预浸料一般采用更为复杂的低温预固化和高温后固化组成的2步工艺。模具成型固化应力不仅影响模具初始型面精度,而且在模具热循环使用过程中还可能产生应力松弛,进一步引起模具型面精度变化,进而影响零件成型精度。本文针对碳纤维增强复合材料模具凹凸复杂型面特征,通过试验研究了固化成型阶段和热循环使用过程中模具型面精度变化规律及影响因素。试验结果表明:成型阶段的固化应力及其在使用过程中的应力松弛行为是造成模具型面精度变化的主要因素,且型面偏差随热循环使用周期的增加而逐渐趋于稳定;成型阶段,模具型面偏差主要来源于由热膨胀不匹配、树脂固化收缩及金属母模作用诱导的固化应力,而使用阶段,固化残余应力的松弛行为是引起模具型面偏差的主要原因。研究结果能够帮助理解复合材料模具结构稳定性变化,同时,对于降低复合材料模具制造成本、提高使用寿命,实现复杂高精度复合材料构件的精确制造具有重要意义。 展开更多

关键词 复合材料模具 固化变形 残余应力 应力松弛 模具型面精度

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基于进化算法的冲压模具型面参数优化 被引量：3

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作者 廖代辉 沈阳 +3 位作者 成艾国 钟志华 谢慧超 龚英菊 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期271-274,共4页

提出了基于计算机结构优化设计的进化算法(EA)。算法结合逆向有限元模拟实施,以厚向应变分布均匀为目标函数,在搜索空间内寻找全局最优化的区域。通过对某汽车零件拉延成形的分析证明,该算法具有很高的可靠性和稳健性,对实际工程中冲压... 提出了基于计算机结构优化设计的进化算法(EA)。算法结合逆向有限元模拟实施,以厚向应变分布均匀为目标函数,在搜索空间内寻找全局最优化的区域。通过对某汽车零件拉延成形的分析证明,该算法具有很高的可靠性和稳健性,对实际工程中冲压模具的设计具有指导意义。 展开更多

关键词 模具型面 参数优化 进化算法 有限元逆算法

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汽车覆盖件成形数值模拟与模具型面设计 被引量：3

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作者 马韧宾 段磊 +1 位作者 张洋 王金葵 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第15期102-105,共4页

以某汽车覆盖件为研究对象,利用板料分析软件Autoform对其进行了冲压方向的确定、压料面和工艺补充面设计、拉延筋设计以及拉延成形过程的数值模拟。通过仿真预测了板料成形过程中拉裂、减薄、起皱等缺陷,并根据模拟结果分析了板料与凸... 以某汽车覆盖件为研究对象,利用板料分析软件Autoform对其进行了冲压方向的确定、压料面和工艺补充面设计、拉延筋设计以及拉延成形过程的数值模拟。通过仿真预测了板料成形过程中拉裂、减薄、起皱等缺陷,并根据模拟结果分析了板料与凸凹模的摩擦、工艺补充面、压边力、拉延筋等因素对缺陷产生的影响,进而调整优化了板料成形工艺参数和模具型面结构,消除了零件成形中的质量缺陷,提高了成形工艺的可靠性,为实际生产中覆盖件冲压工艺确定和模具型面设计提供了参考和依据。 展开更多

关键词 汽车覆盖件 数值模拟 AUTOFORM 模具型面设计

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基于中弧线的叶片蜡模模具型面优化方法 被引量：2

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作者 张定华 董一巍 +1 位作者 卜昆 窦杨青 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期2119-2128,共10页

针对高精度复杂涡轮叶片成形精度难控制的问题,提出了基于叶型中弧线的蜡模模具型腔优化设计方法。对反映中弧线几何特征的参数进行提取与偏差分析后进行逆向迭代,经过对叶型的复原和对叶身的重构,建立优化的蜡模模具型腔,实现了对叶片... 针对高精度复杂涡轮叶片成形精度难控制的问题,提出了基于叶型中弧线的蜡模模具型腔优化设计方法。对反映中弧线几何特征的参数进行提取与偏差分析后进行逆向迭代,经过对叶型的复原和对叶身的重构,建立优化的蜡模模具型腔,实现了对叶片凝固和冷却过程中非线性变形的补偿。与有限元法模具型腔逆向设计方法相比,无需后续复杂的曲面拼接和光顺技术。采用该方法对某型涡轮叶片蜡模模具型面进行优化,使铸件的尺寸误差得到了大幅度降低。数值模拟与实验结果吻合情况良好,经过4次迭代优化,得到的仿真铸件模型与设计模型的二维偏差平均值由优化前的0.350 94 mm降低至0.111 51 mm。 展开更多

关键词 中弧线 几何特征参数 反变形 蜡模模具型面 涡轮叶片 航空发动机

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基于响应面法的高强钢拉深模具型面设计研究 被引量：3

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作者 赵青 杨斌 +1 位作者 钱广东 陈炜 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第5期134-138,共5页

高强钢可以满足车身轻量化碰撞安全性要求,但低伸长率和高抗拉强度使其成形困难,并伴随较大的回弹。采用Box-Behnken实验,建立了厚度减薄和回弹的多目标响应面回归模型,研究了拉深模具型面参数对拉深质量的影响,并采用基于整体满意度准... 高强钢可以满足车身轻量化碰撞安全性要求,但低伸长率和高抗拉强度使其成形困难,并伴随较大的回弹。采用Box-Behnken实验,建立了厚度减薄和回弹的多目标响应面回归模型,研究了拉深模具型面参数对拉深质量的影响,并采用基于整体满意度准则的非线性多目标优化方法对模面参数进行优化。通过冲压试验,验证了模面设计的有效性。 展开更多

关键词 高强钢 拉深模具型面 响应面法 满意度准则

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基于精度控制的叶片模具型面逆向重构研究 被引量：5

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作者 范钧 王雷刚 《机床与液压》 北大核心 2013年第9期74-76,共3页

逆向重构的精度会直接影响逆向产品的质量。结合ATOS扫描系统,通过对逆向重构过程中每个环节的精度控制及误差分配进行分析,探讨了逆向重构过程中精度控制的方法,实现了对叶片模具型面逆向重构的精度控制。

关键词 模具型面 精度控制 逆向工程 曲面重构

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模具型面定位五轴加工刀轴方向的优化方法 被引量：3

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作者 周学良 阮景奎 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2010年第12期148-151,共4页

提出了定位五轴加工刀轴方向的优化流程及关键技术,包括刀轴倾角优化技术、加工区域划分技术以及基于拟合平面法的刀轴方向优化算法,并对这些关键技术进行了详细阐述。在此基础上,开发了刀轴方向优化软件工具原型,通过实例应用表明该方... 提出了定位五轴加工刀轴方向的优化流程及关键技术,包括刀轴倾角优化技术、加工区域划分技术以及基于拟合平面法的刀轴方向优化算法,并对这些关键技术进行了详细阐述。在此基础上,开发了刀轴方向优化软件工具原型,通过实例应用表明该方法合理可行。 展开更多

关键词 模具型面 定位五轴加工 刀轴方向

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知识驱动的覆盖件模具型面参数化设计 被引量：2

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作者 王义林 胡贤罡 薄克红 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2010年第2期87-90,127,共5页

覆盖件模具工艺设计过程中,模具型面设计是设计出合格工序件的关键。根据研究覆盖件模具型面的设计方法和设计原则,分析现有设计方法的优点和不足,为了全面支持"设计-分析评价-优化设计"的设计模式,采用参数化设计方法,研究... 覆盖件模具工艺设计过程中,模具型面设计是设计出合格工序件的关键。根据研究覆盖件模具型面的设计方法和设计原则,分析现有设计方法的优点和不足,为了全面支持"设计-分析评价-优化设计"的设计模式,采用参数化设计方法,研究模具型面设计的关键技术,用承载工程约束的截面线和控制线控制生成工艺补充面和压料面,实现知识驱动的模具型面设计,提高覆盖件模具工艺设计的自动化程度和智能化程度。 展开更多

关键词 模具型面 知识驱动 参数化设计

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模具型面数控加工自动化编程系统开发 被引量：5

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作者 朱克忆 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第4期172-175,共4页

快速计算优质、高效且稳定的模具型面数控加工刀具路径是当前模具制造领域的重要问题。以汽车覆盖件拉延凸模型面数控加工为研究对象,分析并优化其加工工艺,固化数控加工工步及其参数,基于PowerMILL和易语言软件开发了模具型面数控加工... 快速计算优质、高效且稳定的模具型面数控加工刀具路径是当前模具制造领域的重要问题。以汽车覆盖件拉延凸模型面数控加工为研究对象,分析并优化其加工工艺,固化数控加工工步及其参数,基于PowerMILL和易语言软件开发了模具型面数控加工自动化编程系统。实际使用证明,该系统可以有效地积累工艺知识,提高编程效率,保持切削质量的稳定性。 展开更多

关键词 汽车覆盖件 模具型面 数控加工 自动编程

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基于逆向工程的叶片模具型面精度控制研究 被引量：1

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作者 范钧 王雷刚 《机床与液压》 北大核心 2014年第10期74-76,共3页

逆向设计中的曲面重构技术是逆向工程技术中的关键技术,逆向重构的精度会直接影响产品逆向设计的质量。以叶片模具型面精度控制为例,结合ATOS扫描系统,通过对逆向重构过程中每个环节的精度及误差分配进行分析,探讨了逆向重构过程中精度... 逆向设计中的曲面重构技术是逆向工程技术中的关键技术,逆向重构的精度会直接影响产品逆向设计的质量。以叶片模具型面精度控制为例,结合ATOS扫描系统,通过对逆向重构过程中每个环节的精度及误差分配进行分析,探讨了逆向重构过程中精度控制的方法,得到了满足逆向重构过程精度要求的叶片模具型面,实现了基于逆向工程的叶片模具型面重构的精度控制。 展开更多

关键词 逆向工程 模具型面 重构 精度控制

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覆盖件模具型面数控加工CAPP研究及应用 被引量：3

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作者 秦红星 《机床与液压》 北大核心 2015年第22期31-33,101,共4页

对覆盖件模具型面的数控加工工艺进行详细分析。结合工艺优化和工艺经验,以大型加工软件Power MILL 2012为平台,开发了覆盖件模具型面数控加工CAPP工艺模板,规范了模具型面加工工艺参数及路线,提高了数控编程效率和质量,实现了汽车覆盖... 对覆盖件模具型面的数控加工工艺进行详细分析。结合工艺优化和工艺经验,以大型加工软件Power MILL 2012为平台,开发了覆盖件模具型面数控加工CAPP工艺模板,规范了模具型面加工工艺参数及路线,提高了数控编程效率和质量,实现了汽车覆盖件模具设计制造的一体化。实际应用证明,该CAPP工艺模板具有实用性和高效性。 展开更多

关键词 覆盖件 模具型面 加工工艺 数控 CAPP

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基于曲面离散化方法的模具型面制造关键技术与装备

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作者 杨沿平 黄智 +1 位作者 莫旭辉 胡燕平 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第24期2099-2101,共3页

开发了一种快速成形大型模具型面毛坯的关键技术,研制出成形与调节装备。实践表明该装备可有效缩短模具制造周期、降低制造成本。介绍了成形的离散化方法、成形关键部件、工艺过程及成形与调节装备。

关键词 模具型面 曲面离散化 冲压顶杆 组焊 自动调节

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应力松弛成形模具型面构造技术

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作者 甘忠 庄振民 +1 位作者 袁胜 李光俊 《航空制造技术》 北大核心 2012年第7期53-56,共4页

应力松弛成形是20世纪70年代发展起来的工艺技术,随着国内对其研究的深入,已经从试验研究阶段发展到实际生产应用,并成为现代飞机整体壁板零件成形的重要工艺之一[1].本文所述的应力松弛成形工艺在热压罐中完成,成形所需的温度和载荷都... 应力松弛成形是20世纪70年代发展起来的工艺技术,随着国内对其研究的深入,已经从试验研究阶段发展到实际生产应用,并成为现代飞机整体壁板零件成形的重要工艺之一[1].本文所述的应力松弛成形工艺在热压罐中完成,成形所需的温度和载荷都由热压罐提供,且为均布载荷,替代了传统钣金成形工艺中的凸模,所以热压罐应力松弛成形工艺中的模具设计只涉及凹模. 展开更多

关键词 模具型面 构造方法 铝合金 轻有色金属合金 应力松弛成形 回弹补偿 钣金成形 圆弧逼近 构造技术

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模具型面数控研磨抛光技术研究 被引量：5

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作者 于清松 成晔 胡世波 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2002年第8期44-45,共2页

分析了模具型面数控铣削后表面形貌的特点 ,在此基础上提出相应的研磨抛光工艺 ,并开发出适用于数控机床的工具系统 ,以实现研磨抛光作业的自动化 ,提高工作效率。

关键词 模具型面 数控研磨抛光 自由曲面

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模具型面快速数控抛光研究 被引量：2

15

作者 胡世波 成晔 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2004年第5期44-46,94,共4页

针对模具型面的特点,提出一种快速数控抛光工艺方法。通过对抛光轮和抛光装置的柔性设计,使 得与普通数控机床相联的抛光工具能够随着模具表面形貌的变化,作出一定范围内的姿态调节,从 而保持了抛光过程的一致性,能够获得均匀的抛光效... 针对模具型面的特点,提出一种快速数控抛光工艺方法。通过对抛光轮和抛光装置的柔性设计,使 得与普通数控机床相联的抛光工具能够随着模具表面形貌的变化,作出一定范围内的姿态调节,从 而保持了抛光过程的一致性,能够获得均匀的抛光效果。通过抛光实验,初步验证了抛光工具对曲 面的加工能力,并从实验数据中总结出抛光加工的去除模型。 展开更多

关键词 模具型面 数控机床 数控抛光 抛光轮 抛光装置 柔性设计

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2124铝合金时效成形模具型面修正有限元分析及试验验证 被引量：3

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作者 庄振民 赵汝岩 +2 位作者 管旭 黄敬如 甘忠 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期64-68,共5页

对2124铝合金整体壁板时效成形过程进行了有限元模拟,应用基于传递函数的模具型面修正算法建立了一种模具型面回弹修正方法。以网格状整体壁板为例,以设计零件外形为初始模具型面对整体壁板模具型面进行了有限元分析回弹补偿修正。结果... 对2124铝合金整体壁板时效成形过程进行了有限元模拟,应用基于传递函数的模具型面修正算法建立了一种模具型面回弹修正方法。以网格状整体壁板为例,以设计零件外形为初始模具型面对整体壁板模具型面进行了有限元分析回弹补偿修正。结果表明,有限元分析迭代9次后试验零件外形与设计零件外形最大误差为0.176 mm,继续迭代,误差稳定在0.17 mm左右。把得到的模具型面作为试验模具型面,进行时效成形试验验证。结果表明,成形零件误差为0.487 mm,满足设计要求,表明该方法可行。 展开更多

关键词 时效成形 有限元分析 模具型面 回弹补偿

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基于成型过程数值模拟软件的模具型面设计

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作者 王书恒 《航空制造技术》 2007年第2期106-107,共2页

模具型面几何设计中最重要和最困难的就是压料面和工艺补充面的设计问题，其主要工作是确定成型方向和工艺补充的设计，工艺补充的设计包含工艺补充面和压料面的设计。在模具设计过程中，板料毛坯初始形状的合理设计对成型过程和零件成... 模具型面几何设计中最重要和最困难的就是压料面和工艺补充面的设计问题，其主要工作是确定成型方向和工艺补充的设计，工艺补充的设计包含工艺补充面和压料面的设计。在模具设计过程中，板料毛坯初始形状的合理设计对成型过程和零件成型质量都有很大的影响。 展开更多

关键词 型面设计 成型过程 模具型面 数值模拟软件 工艺补充面 设计问题 几何设计 设计过程

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汽车覆盖件拉延模具成型曲面五轴联动加工工艺研究 被引量：1

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作者 朱克忆 《制造技术与机床》 北大核心 2014年第9期49-52,共4页

分析了作为一种高端加工方式的五轴联动加工在提高工件加工质量方面广泛的应用前景。在汽车覆盖件拉延模具成型曲面加工过程中,通过控制五轴联动数控机床的刀具轴矢量,可以有效地避免静点切削、使用更短的刀具加工陡峭侧壁,并可做到使... 分析了作为一种高端加工方式的五轴联动加工在提高工件加工质量方面广泛的应用前景。在汽车覆盖件拉延模具成型曲面加工过程中,通过控制五轴联动数控机床的刀具轴矢量,可以有效地避免静点切削、使用更短的刀具加工陡峭侧壁,并可做到使用单一程序加工完工件整个有效型面部分,减少接刀痕迹,从而有效提高覆盖件拉延模具型面加工质量。 展开更多

关键词 汽车覆盖件 模具型面 五轴联动加工

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环氧树脂型面模具材料的研制及应用 被引量：3

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作者 崔占臣 朴龙翼 +1 位作者 邵振杰 杨柏 《工程塑料应用》 CAS CSCD 1998年第10期22-23,共2页

研制的JP系列模具材料,是以环氧树脂为基材,添加填料、助剂等组成的复合材料,可作为浇铸快速成型模具用的材料。讨论了该材料的组成和性能之间的关系。

关键词 环氧树脂 成型 树脂型面模具 模具材料

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基于Pro/E双分型面模具的3D总装配设计 被引量：5

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作者 张院民 葛正浩 +1 位作者 李云 田普建 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期29-30,58,共3页

详细介绍了利用Pro/E软件在双分型面模具设计应用中的一般流程 ,并结合具体实例说明了模具设计及 3D总装配设计的具体步骤。采用这种方法 ,不但可进行造型设计和快速精确地生成模具的型腔和型芯 ,还可实现模具的3D总装配设计 ,有利于缩... 详细介绍了利用Pro/E软件在双分型面模具设计应用中的一般流程 ,并结合具体实例说明了模具设计及 3D总装配设计的具体步骤。采用这种方法 ,不但可进行造型设计和快速精确地生成模具的型腔和型芯 ,还可实现模具的3D总装配设计 ,有利于缩短模具的设计周期 ;并可利用Pro/E提供的开模仿真功能 ,及时发现模具设计中的错误 。 展开更多

关键词 PRO/E软件 模具设计 总装配设计 双分型面模具 CAD系统

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