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2018年 第61卷 18期
刊出日期:2018-09-15

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本期目录
本期封面
 
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2018 Vol. 61 (18): 0-0 [摘要] ( 6 ) HTMLNew PDF (2865 KB)  ( 14 )
       本期目录
6 本期目录
2018 Vol. 61 (18): 6-10 [摘要] ( 5 ) HTMLNew PDF (4498 KB)  ( 23 )
       专稿
16 铝合金壁板筋条多点对压成形失稳及断裂研究
刘纯国1,岳韬1,崔琪2
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2018.18.016

      应用多点模具对压成形铝合金整体壁板是一种新技术,如何预测和避免筋条的失稳和断裂是该技术能否用于实际生产的关键问题之一。针对铝合金壁板筋条的多点弯曲过程,提出了失稳和断裂的判定方法,应用有限元模拟和多点压弯试验进行了对比分析。结果表明,失稳和断裂判定方法能够预测筋条产生失稳和断裂的位置和时刻。基于多点模具形状调整快的特点,采用分道次成形的方式研究了压弯半径对筋条断裂和失稳的影响规律,确定了单筋条多点压弯时的极限曲率半径。模拟了复杂结构整体壁板在变路径加载条件下的失稳和断裂情况,优化了加载路径。

2018 Vol. 61 (18): 16-22 [摘要] ( 12 ) HTMLNew PDF (2219 KB)  ( 24 )
       人物
24 切削过程智能化实现高效高精度加工——访哈尔滨理工大学机械动力工程学院院长刘献礼教授
本刊记者  海山
2018 Vol. 61 (18): 24-25 [摘要] ( 7 ) HTMLNew PDF (959 KB)  ( 19 )
       封面文章
26 数字孪生在工艺设计中的应用探讨
于勇1,胡德雨1,戴晟1,赵罡1,2
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2018.18.026

      数字孪生作为赛博物理系统的关键技术,能够对物理世界进行数字化描述并有效管控产品全生命周期的数据,为实现产品研发生产中各种活动的优化决策提供了新的思路。对数字孪生的概念和研究进展进行了概述,针对当前CAPP(计算机辅助工艺设计)研究中存在的两个问题,引入了实作模型的概念,提出了数字孪生环境下CAPP
的设计框架,最后探讨了基于实作模型的实时工艺决策和基于数字孪生的工艺知识挖掘技术。

2018 Vol. 61 (18): 26-33 [摘要] ( 5 ) HTMLNew PDF (2072 KB)  ( 24 )
       论坛
36 钛合金空心结构的热等静压成形方法与力学性能研究
赵冰1,2,3,廖金华1,2,3,韩秀全1,2,3,侯红亮1,2,3,李志强1,2,3
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2018.18.036

      针对钛合金空心结构制造的技术难题,开发了一种基于热等静压工艺的制备方法,采用对结构构成要素的分解、加工与组合,并在空腔部分填充内包套的工艺途径,在工艺参数为800~920℃、100~200MPa、1~3h条件下,制备出钛合金矩形、锥形、筒形空心结构件,并进行了外形、扩散质量、界面组织分析和力学性能测试。研究表明,空心结构件中扩散连接界面焊合率达到100%,界面结合强度最高达到980MPa以上,与母材钛合金的强度水平相当,且拉伸断口为韧性断口,从而验证了该方法的工艺可行性与实用性,为该项技术在航空航天领域的应用奠定了基础。

2018 Vol. 61 (18): 36-42 [摘要] ( 11 ) HTMLNew PDF (4198 KB)  ( 14 )
43 连续多弯导管成形仿真系统开发与应用
李光俊1,罗铮1,袁胜1,魏战冲2
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2018.18.043

      介绍国内外仿真技术发展现状,针对空间连续多弯导管数字化精确成形的需求,提出了以知识工程为核心,建立导管仿真工艺知识库,通过参数化驱动开发导管弯曲成形运动仿真系统。通过在飞机连续多弯导管研制中的应用,自动实现了模型数据提取、工艺参数确定、创建仿真模型、弯曲过程仿真、回弹过程仿真、干涉检查,获得了干涉情况,自动生成仿真报告和数控代码,降低了技术人员的劳动强度, 提高了飞机导管零件工艺设计工作效率。

2018 Vol. 61 (18): 43-47 [摘要] ( 7 ) HTMLNew PDF (2317 KB)  ( 11 )
48 材料性能波动对板材折弯回弹的影响规律研究
张学广1,卢锴钧2,何广忠1,陈伟业2,罗健玺2,邹天下2,李大永2
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2018.18.048
      为研究高强钢板材料性能波动对折弯回弹的影响,采用正交试验方案对高强钢板取样并进行单拉试验,通过分析单拉试验数据发现材料力学性能波动很大。参照实际折弯机工况建立了折弯工艺的有限元模型,与折弯试验数据对比验证了有限元模型的准确性。最后将所有单拉数据分别输入有限元模型中进行计算,结果表明材料力学性能的波动对高强钢板的折弯回弹幅度影响较大,其中材料厚度对折弯回弹幅度影响达到了2.12°,材料方向对其影响达到了0.21°。
2018 Vol. 61 (18): 48-52 [摘要] ( 7 ) HTMLNew PDF (2437 KB)  ( 13 )
53 金属材料剪切试验方法
邬洪飞,吴建军,王明智,张增坤,姜强,王奇帅,杨东升
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2018.18.053

      通过与其他诸如单向拉伸、压缩试验的比较,描述了剪切试验识别材料流动曲线的优点;阐述了金属材料剪切试验的研究现状,按照试验过程中试件变形区的应力状态,将剪切试验分为简单应力状态下的剪切试验和与其他加载方式结合的复杂应力状态下的剪切试验;介绍了各种剪切试验方法的试验装置和典型试件形状,概述了各类剪切试验的实现方式,并根据各种剪切试验方法的优缺点,概括了各个剪切试验的应用现状。

2018 Vol. 61 (18): 53-59 [摘要] ( 8 ) HTMLNew PDF (2746 KB)  ( 20 )
60 管材轴向压力内高压胀形数值分析及验证
董楹,黑东盛,白艳
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2018.18.060

      随着我国航空航天事业的飞速发展,精密钣金件的应用日益广泛,根据不同的设计及应用要求,航空管材类零件也由原来的自由胀形工艺逐步改进为各类可控胀形工艺,大大提高了航空管材件的应用范围。其中,内高压胀形工艺是广泛应用于航空制造领域的金属成形工艺方法之一,成形难度大,影响因素复杂,一直是成形领域的难题。以航空用某卡箍类零件为例,对影响内高压胀形工艺的轴向材料补偿量、内压力、加载路径等因素进行深入研究,通过数值仿真分析,优化工艺参数,提出一套简单易行的管材轴向压力内高压胀形工艺方法,成功应用于该类零件的工程实践中,达到了缩短生产周期、节约生产成本的目的。

2018 Vol. 61 (18): 60-66 [摘要] ( 7 ) HTMLNew PDF (4115 KB)  ( 13 )
       新视点
68 智能制造刀具管理系统及刀具剩余寿命监测功能开发
马晓帆1,姚斌1,陈彬强1,王建军2,王维龙3
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2018.18.068

      伴随智能制造技术的深入推进,刀具管理系统的功能根据用户业务需求在不断拓展。针对工艺设计后的刀具选购、使用直至报废等环节,基于“刀具流”开发了一款智能制造刀具管理系统,更精确地实现了刀具使用过程的数字化、网络化、智能化和可视化全生命周期管理。鉴于目前刀具状态监测技术的复杂和可靠性低等问题,在工程应用上提出了一种基于被加工工件表面粗糙度间接预测刀具剩余寿命的方法。整个系统在现场得到了良好应用。

2018 Vol. 61 (18): 68-73 [摘要] ( 7 ) HTMLNew PDF (1498 KB)  ( 18 )
       研究论文
74 飞机装配型架骨架优化布局方法研究与应用
吴璇,张宏博,郑联语
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2018.18.074

      装配型架的骨架布局设计需要综合考虑与装配产品和定位夹紧件的约束关系,设计过程繁琐复杂,且很难达到最优设计。为了提高骨架的设计效率和设计质量,提出一种基于最小二乘法的骨架优化布局方法。首先基于最小二乘法建立了骨架优化布局的数学模型,其次建立了不同装配产品定位特征分布情况下的模型最优解求解算法,最后以CATIA 系统为平台基于CAA 二次开发实现了该骨架优化布局算法,通过某型飞机翼面和前机身产品验证了该算法的有效性。该方法使骨架布局设计更简单快捷,且是优化设计结果,能有效缩短设计周期,大大提高骨架设计质量。

2018 Vol. 61 (18): 74-81 [摘要] ( 5 ) HTMLNew PDF (2526 KB)  ( 19 )
82 热塑性复合材料缠绕温度场的有限元仿真
吴瑶平,文立伟,於仁明
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2018.18.082

      热塑性复合材料缠绕成型过程中经历的温度历程影响成型构件的机械性能,因此需对热塑性复合材料缠绕成型过程中的温度场分布进行深入研究。建立了热塑性缠绕的热传导数学模型,采用基于ANSYS 的有限元模型对热传递过程进行仿真,得出了构件内部温度场分布云图,进而分析了缠绕过程中铺层温度的变化情况。构建了缠绕过程中铺层温度场测量系统,验证了有限元仿真的正确性。

2018 Vol. 61 (18): 82-87 [摘要] ( 7 ) HTMLNew PDF (2097 KB)  ( 9 )
88 三维零件模型几何公差标注合理性检查方法
王秋森, 郑国磊
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2018.18.088

      三维模型标注技术对产品唯一数据源进行定义,包含产品的所有技术信息,以代替二维图样实现无纸化设计。针对模型标注检查效率低及工作量大等实际问题, 首先对模型标注的合理性原则进行阐述并归纳模型常见的标注问题;其次对标注问题进行分析,提出标素模型并对标注检查准则进行总结,在此基础上建立基准与几何公差标素模型,根据检查准则对标注逐项检查,并判断同一几何元素上公差值关系是否合理。最后,基于CATIA 平台开发了几何公差标注自动检查功能,提高了标注检查效率。

2018 Vol. 61 (18): 88-93 [摘要] ( 9 ) HTMLNew PDF (1534 KB)  ( 15 )
94 基于实时信息的飞机部装车间物料配送框架
刘括,贾晓亮,屈琦,陈俊皓,胡昊
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2018.18.094

      飞机部件装配车间在物料配送过程中存在提前送料、被动领料的情况,容易导致库存压力大、生产信息滞后、物料配送响应慢的问题。随着信息化、物联网技术的不断发展,MES、ERP、PLM、RFID 和条形码等技术在飞机部装车间得到应用产生了大量的实时信息,为实现飞机部装车间物料配送在正确的时间以正确的形式送达正确的生产工位提供了可能。通过分析飞机部件装配物料配送过程的特点,建立了基于实时信息的飞机部件装配车间物料配送框架,阐述了基于实时信息的飞机部件装配车间物料配送运行过程,设计开发了飞机部件装配车间物料配送系统,并以某飞机中机身装配车间为例验证了该框架的可行性和有效性。

2018 Vol. 61 (18): 94-100 [摘要] ( 6 ) HTMLNew PDF (2563 KB)  ( 14 )
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