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第1章 概述 1

1.1 钣金零件及其特点 1

1.2 钣金件制造原理与工艺 5

1.2.1 钣金件制造过程 5

1.2.2 典型钣金件成形工艺 7

1.2.3 钣金件制造过程中几何信息的传递与控制 10

1.3 从模拟量向数字量传递的钣金件制造技术发展 11

1.3.1 以模拟量传递为特征的传统钣金件制造 11

1.3.2 以数字化为核心的钣金件制造技术发展 12

1.4 钣金件数字化制造的内涵、科学问题与技术组成 13

1.4.1 钣金件数字化制造的内涵及其科学问题 13

1.4.2 钣金件数字化制造技术的组成及其转变 14

第2章 钣金件制造过程的特性分析 17

2.1 钣金件成形过程的非线性 17

2.1.1 塑性成形过程应力应变关系的非线性 17

2.1.2 设计模型向工件模型映射的非线性 17

2.1.3 工艺参数对形状性能影响的非线性 18

2.2 钣金件成形工艺的多谱性 18

2.2.1 多种类型成形工艺的专用性 18

2.2.2 同一零件成形工艺的多样性 19

2.3 钣金工序件信息的多态性 21

2.3.1 面向工艺链的制造多状态特性 21

2.3.2 钣金件制造模型状态生衍特性 22

2.3.3 钣金件制造模型状态的近似性 23

2.3.4 钣金件制造模型数字量传递性 24

2.4 钣金件制造的知识密集性 25

2.4.1 钣金件制造知识描述的经验性 25

2.4.2 钣金件制造知识种类的多样性 26

2.4.3 钣金件制造知识构成的复杂性 26

2.4.4 钣金件制造知识数量的丰富性 27

2.4.5 钣金件制造知识内容的模糊性 27

2.4.6 钣金件制造知识应用的分形性 28

第3章 钣金件数字化制造系统模型与运行模式 30

3.1 钣金件数字化制造系统分析 30

3.1.1 钣金件数字化制造系统的概念 30

3.1.2 钣金件数字化制造系统的解析 31

3.1.3 钣金件数字化制造系统的性能 36

3.1.4 钣金件数字化制造系统局限性 37

3.2 钣金件数字化制造系统模型 38

3.2.1 钣金件数字化制造系统集成关系模型 38

3.2.2 钣金件数字化制造系统体系结构模型 39

3.2.3 钣金件数字化制造系统业务过程模型 41

3.3 钣金件数字化制造系统运行模式与特征 43

3.3.1 钣金件数字化制造系统运行模式 43

3.3.2 钣金件数字化制造系统运行特征 46

第4章 钣金件制造模型及其数字化定义方法 48

4.1 面向工艺链的钣金件制造模型 48

4.1.1 钣金件制造模型概述 48

4.1.2 钣金件制造模型组织 49

4.2 钣金件制造模型定义过程与方式 54

4.2.1 钣金件制造模型定义过程 54

4.2.2 钣金件制造模型生衍形式 54

4.2.3 钣金件制造模型定义方式 56

4.3 壁板件制造模型及其定义方法 57

4.3.1 壁板件制造模型 57

4.3.2 制造模型定义方法 65

4.4 框肋零件制造模型及其定义方法 68

4.4.1 框肋零件制造模型 68

4.4.2 制造模型定义方法 75

4.5 型材零件制造模型及其定义方法 80

4.5.1 型材零件制造模型 80

4.5.2 制造模型定义方法 81

第5章 钣金件制造工艺领域知识重用方法 83

5.1 钣金件制造工艺领域知识重用方法模型 83

5.1.1 钣金件制造问题求解分析 83

5.1.2 知识的概念及分析 85

5.1.3 知识重用方法模型 88

5.1.4 知识重用环境规划 91

5.2 钣金件制造工艺领域知识库构建方法 91

5.2.1 钣金件制造工艺领域知识结构模型 91

5.2.2 钣金件制造知识库构建原则与管理方式 104

5.2.3 钣金件制造知识库构建具体过程 106

5.3 钣金件制造知识集成应用方法 113

5.3.1 钣金件制造知识集成应用问题解析 113

5.3.2 钣金件制造知识库集成方法 115

5.3.3 钣金件制造知识检索方法 120

5.4 钣金件数字化制造知识服务平台 125

5.4.1 平台的组成 125

5.4.2 平台实施应用 127

第6章 钣金件成形过程数值模拟方法 130

6.1 成形过程数值模拟概述 130

6.1.1 成形过程模拟的作用 130

6.1.2 成形过程模拟的方法 131

6.1.3 有限元法的基本算法模型 132

6.2 拉弯成形过程模拟方法 134

6.2.1 拉弯成形数值模拟主要步骤 134

6.2.2 拉弯成形有限元模型建模方法 135

6.2.3 拉弯成形及回弹模拟方法 138

6.2.4 典型实例分析 141

6.3 橡皮囊液压成形过程模拟方法 145

6.3.1 橡皮囊液压成形有限元模型建模方法 146

6.3.2 橡皮囊液压成形数值模拟结果分析 149

6.4 喷丸成形与强化过程模拟方法 153

6.4.1 有限元模型建模方法 154

6.4.2 模拟结果分析 156

6.4.3 应用实例 157

6.5 时效应力松弛成形过程模拟方法 159

6.5.1 有限元模型建模方法 159

6.5.2 有限元计算结果分析 160

6.5.3 整体壁板时效应力松弛成形的有限元模拟 162

第7章 钣金件数字化展开算法与技术 165

7.1 钣金件展开问题及复杂性分析 165

7.1.1 钣金件展开问题的定义 165

7.1.2 展开问题的复杂性分析 166

7.2 钣金件曲面展开算法 168

7.2.1 展开算法综述 168

7.2.2 曲面可展性分析 169

7.2.3 展开精度的评价 173

7.2.4 复杂曲面数字化展开方法 174

7.3 整体壁板数字化展开建模技术 182

7.3.1 整体壁板数字化展开建模原理 182

7.3.2 整体壁板数字化展开建模流程 184

7.3.3 整体壁板板坯建模技术 186

7.4 框肋零件数字化展开技术 189

7.4.1 框肋零件展开方法 189

7.4.2 不同展开方法计算结果精度比较 193

第8章 典型钣金件成形回弹补偿技术 199

8.1 典型钣金件回弹问题及方法 199

8.1.1 典型钣金件回弹问题分析 199

8.1.2 典型钣金件回弹补偿方法 200

8.2 型材拉弯成形回弹预测与补偿技术 200

8.2.1 型材零件拉弯回弹量的表达 200

8.2.2 型材零件拉弯回弹量预测方法 201

8.2.3 型材拉弯零件回弹量的补偿 203

8.3 框肋零件弯边回弹预测与补偿技术 204

8.3.1 框肋零件工艺模型参考模型的构建方法 204

8.3.2 框肋零件弯边离散模型的构建方法 206

8.3.3 变截面凸曲线弯边回弹补偿计算方法 208

8.3.4 回弹补偿工艺模型的构建 210

8.4 蒙皮零件回弹预测与补偿技术 212

8.4.1 蒙皮零件曲面回弹修正方法概述 212

8.4.2 法线计算方法 213

8.4.3 回弹距离计算 221

8.4.4 回弹补偿计算 224

8.4.5 算例 227

第9章 钣金件成形性评估技术 230

9.1 钣金件成形性评估概述 230

9.1.1 钣金件成形性概念分析 230

9.1.2 成形性评估的作用分析 234

9.2 钣金件成形性评估模型 238

9.2.1 成形性评估内容模型 238

9.2.2 成形性评估问题模型 239

9.2.3 成形性评估过程模型 239

9.3 钣金件成形性数字化评估方法 240

9.3.1 基于知识的典型零件单参数成形性评估 240

9.3.2 基于数值模拟和成形极限图的成形性评估 242

9.3.3 基于神经网络的复杂工艺多参数综合评估 245

9.4 基于知识的钣金件成形性数字化评估技术 246

9.4.1 钣金件成形性评估系统功能要求 246

9.4.2 钣金件成形性评估系统运行流程 247

9.4.3 基于知识的钣金件成形性单参数评估实例 248

第10章 钣金件工艺过程智能化设计技术 251

10.1 钣金件工艺过程及设计基本原理 251

10.1.1 工艺过程组成与设计逻辑 251

10.1.2 工艺过程智能化设计方法 253

10.1.3 钣金件工艺过程智能设计方式 255

10.2 钣金件全局工艺流程智能化设计技术 256

10.2.1 钣金件工艺流程智能设计概述 256

10.2.2 钣金件信息综合分类编码方法 257

10.2.3 钣金件工艺流程设计知识库 258

10.2.4 基于知识的工艺流程智能化设计过程 265

10.3 钣金件制造工艺参数智能化设计技术 269

10.3.1 基于经验公式（数据）的工艺参数设计技术 269

10.3.2 基于ANN的整体壁板喷丸成形工艺参数智能设计技术 271

10.3.3 基于实例的框肋零件弯边回弹补偿参数智能化预测技术 275

第11章 钣金件成形模具数字化设计技术 278

11.1 钣金件成形模具结构及设计内容 278

11.1.1 钣金件成形模具结构特点及分析 278

11.1.2 钣金件成形模具设计内容及特点 279

11.2 钣金件从设计模型到成形模具的数据传递方式 280

11.2.1 产品信息模拟量传递的钣金件成形模具制造 280

11.2.2 设计模型数字量传递的钣金件成形模具设计 282

11.2.3 制造模型数字量传递的钣金件成形模具设计 283

11.3 钣金件成形模具数字化设计方式 283

11.3.1 钣金件成形模具设计要考虑的问题 283

11.3.2 钣金件成形模具数字化设计方式 284

11.4 典型钣金件成形模具数字化设计技术 285

11.4.1 橡皮囊液压成形模具数字化设计技术 286

11.4.2 型材拉弯成形模具设计技术 291

11.4.3 导管数控弯曲成形模具数字化设计技术 293

第12章 钣金件数字化检测技术 298

12.1 钣金件检测内容 298

12.1.1 框肋零件检测 298

12.1.2 挤压型材零件检测 299

12.1.3 蒙皮与壁板零件检测 299

12.2 整体壁板板坯模型检测方法 301

12.2.1 板坯基体检测 301

12.2.2 长桁检测 304

12.3 钣金成形零件数字化检测方法 309

12.3.1 数字化检测方法及适用性分析 309

12.3.2 钣金件数字化检测设备与流程 310

12.3.3 钣金件三维扫描测量方法 311

12.3.4 三维扫描数据与设计模型比对评判方法 314

第13章 钣金件成形设备控制技术 319

13.1 钣金件数控成形设备的基础作用 319

13.2 钣金件成形设备控制的特点 320

13.3 基于上下位机结构的拉弯机硬件控制系统 321

13.3.1 上位机 322

13.3.2 下位机 322

13.4 模块式拉弯机数控软件系统 323

13.4.1 数控拉弯机NC指令体系 327

13.4.2 拉弯成形自动编程及程序示例 329

13.4.3 拉弯成形过程仿真 330

13.5 拉弯机PID控制技术 331

第14章 典型钣金件数字化制造应用案例 335

14.1 钣金平板件数字化下料应用案例 335

14.2 整体壁板数控喷丸成形数字化制造应用案例 337

14.3 框肋零件橡皮囊液压成形数字化制造应用案例 338

14.4 型材数控拉弯成形数字化制造应用案例 340

14.5 导管数控弯曲成形数字化制造应用案例 342

第15章 钣金件数字化制造技术发展展望 344

参考文献 346