《基於力-位移分控的法向全約束多點成形技術基礎研究》是依託哈爾濱工業大學，由王衛衛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於力-位移分控的法向全約束多點成形技術基礎研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王衛衛
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
抑制成形缺陷、提升成形質量，是多點成形技術所面臨的主要技術問題之一。本項目提出可調控法向全約束成形的技術思想和力-位移分控多點成形的技術方案，通過控制基本體間的相對運動，獲得可主動控制的全面積、全過程的板料法向約束，從而控制成形過程，抑制成形缺陷。採用理論分析、數值模擬和成形實驗相結合的方法，研究板材在力-位移分控多點成形時的變形特點與規律，建立描述板材在法向約束條件下成形的力學模型和數值模擬平台，研究揭示法向約束對板料變形過程的作用和對成形質量的影響及缺陷抑制機理，確定和掌握工藝條件與成形方式對成形結果的作用及影響規律，建立科學的工藝參數體系，獲得主要工藝參數的計算確定方法和保證成形質量的條件，發展擁有自主智慧財產權的力-位移分控多點成形工藝理論，豐富多點成形工藝理論，促進多點成形技術的發展，更好地滿足我國在造船、航空航天製造等領域先進成形製造的需求。
結題摘要
本項目提出的基於法向全約束的力-位移分控多點成形，是一種全新的板料成形方法，能夠更好地滿足船舶製造、航空航天、機械結構等領域三維板件成形的要求。本項目主要針對力-位移分控多點成形技術的基礎工藝理論開展工作，力圖揭示法向約束對板料變形過程的作用和對成形質量的影響及缺陷抑制機理，確定和掌握工藝條件與成形方式對成形結果的作用及影響規律，建立科學的工藝參數體系，獲得主要工藝參數的計算確定方法和保證成形質量的條件，發展和豐富板料成形工藝理論和擁有自主智慧財產權的技術。 採用理論分析、數值模擬、成形試驗等手段相結合的方法開展研究，較好地實現了預定的研究目標，取得了一些研究成果，主要有： 1. 系統研究分析了力-位移分控多點成形的成形模式、受力與變形特點、約束力作用等過程，揭示了基於力-位移分控原理的法向全約束多點成形抑制缺陷、提升成形質量的機理，基本掌握了力-位移分控多點成形的成形特點與規律，獲得了保證成形質量的工藝參數計算方法與工藝控制方法，研究成果對於豐富板料衝壓成形的理論、提升曲面成形工藝控制技術等都具有一定的意義和套用參考價值。 2. 從不同角度研究了法向約束力在成形過程中的作用，得到了保證成形質量的基本約束力控制及條件，給出了最大、最小約束力的計算方法，並通過成形實驗給與了驗證，為成形裝置的參數設計、未來生產套用奠定了理論基礎。 3. 對不同典型曲面的成形特點與變形規律進行了研究，獲得了不同曲面的基本成形規律，證實了理論分析的正確性，並發現了多種成形新特點，如反覆彎曲、板料成形後的摺痕問題等，歸納總結出了力-位移分控多點成形的變形特點。 4. 建立了基於ABAQUS的參數化數值模擬平台，解決了複雜約束條件與多工具驅動在板料成形數值模擬中的參數化自動建模與控制問題，較好地實現了力-位移分控多點成形特有的多工具不同步運動控制、邊界條件處理、基本模型建立與組裝、計算效率保證和各類不同成形模式分析等功能，為項目進行提供了可靠的支撐，也可作為未來生產套用的計算平台。 5. 根據本單位實驗室的裝備條件結合國內的生產供貨條件，本著規格夠用、功能優先、節約成本的原則進行了實驗裝置的設計。自行設計並製造出力-位移分控多點成形模具、配套液壓系統和電控系統，實際建立了力-位移分控多點成形的實驗平台，為項目的進行奠定了硬體基礎。
