开题报告高强钢冷弯成型产品形状在线修正研究.docVIP

本科毕业设计(开题报告) 题 目： 指导教师： 2014年 3月20日目 录 一 研究背景 1 二 研究的目的和意义 1 三 板材弯曲成型的研究现状及国内外发展趋势 2 3.1 弯曲成型的理论研究 2 3.2 弯曲回弹的预测方法 2 3.2.1 有限元数值模拟方法 2 3.2.2 人工神经网络方法 3 3.3 弯曲回弹的控制方法 3 3.3.1 自适应控制 4 3.3.2 数据库的应用 4 3.3.3 神经网络的应用 5 3.4弯曲成型的发展趋势 6 四 Creo、LabVIEW简介 6 4.1 Creo简介 6 4.2 LabVIEW虚拟仪器控制程序简介 7 五 研究的主要内容、技术路线 8 5.1主要研究内容 8 5.2研究的技术路线 8 六 研究进展计划 9 参考文献 10 一 研究背景 本课题主要针对板材弯曲成型过程中存在的突出问题—弯曲回弹无法精确控制，对弯曲成型产品在线修正进行理论及工艺研究。 二 研究的目的和意义 板材弯曲成型是板材成型的一种重要方法，在汽车、轮船、航空航天、电器、兵器等领域的应用极其广泛。但是，当今制造业市场的趋势是提高生产率以及产品质量，要求设计者不仅要缩短产品设计的周期，而且制造者要缩短产品制造的周期。在板材的弯曲成型过程中，由于几何非线性和材料非线性的存在，而且不同批次，不同厂家，不同规格的板材，其组织性能亦存在着差异，在这些因素的共同影响下，导致板材的成型过程无法精确的控制，成型结果难以准确预测，因而必会延长试模时间和产品开发周期[1]。 以汽车制造业为例，汽车车身中大部分的板材成型都涉及到弯曲成型，如纵梁、横梁、内外板等。目前，为达到节能减排的目的，世界上各大车厂纷纷采用高强钢作为汽车的结构件。一方面由于强度的提高，在保证安全性的前提下可以有效地减轻车辆的总体重量，使汽车向轻量化方向发展；另一方面，如果结构合理，也大大地提高了车辆的安全性。可是，在目前的技术水平下，随着材料强度的提高，一些新的问题也同时产生，其中主要制约着高强钢应用的影响因素包括：材质本身的延展率大为降低；钢材的强度偏差越来越大，难以控制。延展率的降低对板材成型的方法提出挑战，而强度的高偏差却使产品的质量成为问题。板材弯曲成型后由于残余应力及弹性恢复的作用会产生回弹现象，直接影响了产品的品质，如使用可靠性、外观质量、性能等，高废品率也使生产厂家对高强钢产品的制造和应用望而却步。 基于对现行弯曲成型技术的研究成果以及对板材材料特性的理解，本课题建议研发一种在线控制系统，对生产过程中由于材质的因素而造成的弯曲角度偏差进行在线补偿，利用LabVIEW软件仿真角度在线控制器，并且通过角度传感器实时监测产品的成型角度，从而降低对材质本身的依赖性用以提高产品质量和成品率。本课题的意义：一是可以有效地提高产品质量，提高中国车辆的安全性，达到节能减排的目的；二是可以提高中国冷弯型钢的总体技术水平，对提高中国的加工制造水准具有重要意义。 通过，在下述基本能力上得到培养和锻炼：；软件以及同实际的结合；“springback”的检索结果来看，近十年来发表文章数量增长显著，说明它渐渐成为一个研究热点。但是区域分布来看，国内研究较少，成果主要集中在少数几个研究者。 3.1 弯曲成型的理论研究 弯曲成型可以用解析方法对其研究。20世纪50年代，R. Hill、F. Proska、F. J. GardinerHill理论为基础对板材弯曲进行了深入研究，采用强化材料模型，对弯曲过程中各变量的变化有了更加准确的描述;Huang M等人[4]对50年代至80年代众多学者的回弹研究做了详尽的回顾与评述;80年代以后，弯曲及回弹理论研究向多方面发展，如考虑多向受力状态；Z. T. Zhang[5]的研究基本上代表了90年代弯曲理论研究的必威体育精装版进展。 弯曲的基本理论模型有两大类：一类是以平截面假设和单向应力假设为基础的工程理论模型，该模型未考虑径向应力，认为弯曲过程中应力中性层、应变中性层始终和几何中心面相重合[1]；另一类是Hill的精确塑性理论模型[6]，该模型考虑了中性层内移和径向应力的影响，对刚塑性宽板纯弯曲问题进行了研究，更接近板料弯曲的真实情况。 3.2 弯曲回弹的预测方法 弯曲回弹产品的最终形状与材料的性能参数，模具的几何参数以及成型过程等有着很大的关系，为了使产品的形状和尺寸达到设计要求，就要对模具的形状和尺寸进行补偿，这个补偿值就取决于回弹量的大小及分布情况，因此必须对回弹进行精确的预测。目前来说，弯曲回弹的预测方法主要有以下两种: 3.2.1 有限元数值模拟方法 经过几十年的发展，有限元软件技术已经日渐成熟，如DANYFORM、LSD