模具专业外文翻译-基于CADCAE的桶形件变压边力冲压成形工艺研究

毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 部： 机械工程系 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 学 号： 外文出处 ; of 999 , 件： 指导教师评语： 该英文翻译经过几次修改后语句较通顺，语义较正确。基本能正确表达原文的内容，这反映了该生通过本英文翻译基本掌握了科技文献的阅读方法和常用专业词汇的翻译方法，但仍需要加强学习，基本达到了外文资料的翻译目的。 签名： 年 月 日 美国控制会议论文集 圣迪格 加利福尼亚 六月 1999 金属板料 成型过程控制器的设计 su 歇根大学 机械工程与应用力学系 福特汽车公司福特研究实验室 安艾伯 ： 密歇根 48109国 迪波恩 密歇根 48121，美国 摘要 ：在加工过程中通过调节压边 力可以增加工件的成形性和精确度和更好的重复精度。关于金属板 料 成形过程控制的应用已有很多的 研究。但是，过程控制器的设计还没有彻底解决，因此本文对此进行研究。在无论模型是否确定和鲁棒情况下， 采 用具有近似反馈动力学的常数比例积分（ 制器可获得小的跟踪误差。 1 概述 由于具有高速度和低批量生产成本，金属板料冲压是一种重要制造过程。图 1为简单的冲压过程示意图。 图 1 冲压过程示意图 基本的组成部分是一个冲头和 一套包含拉深边缘的压边圈。冲头拉深板料成型，同时压边圈夹持板料控制流向凹模的金属。一些过程变量如图 显示： 冲压力， 压零件良好的质量（如无撕裂，无起皱和 高的尺寸精度）对于避免装配和最终产品性能出现问题很重要。冲压过程的重复精度（如零件间的尺寸变化）也会影响到后续的批量装配生产。新材料的使用也带来了新的挑战。例如，轻质材料（如铝）的使用可根本减轻汽车的重量从而更好的节省油耗。但是， 铝 材降低了成型性并生产更大的回弹。 对于流入凹 模 处材料的控制是保证 零件的 高质量和重复精度的关键。以往研究表 明在拉深过程中采用变压边力对于改进成形性，减少回弹和得到好的工件重复精度。 一种变压边力应用的策略（如过程控制）如图 2所示。 图 2 是金属板材成型中的过程控制 在该策略中 ，通过控制压边力按照事先设定好的轨迹（如冲头的力 制一个可测的过程变量（如冲力）。相似的方法在文献【 5， 6， 7】中有所报道。 最近对于金属板成型的研究又得出以下结论： 意识到一个糟糕的过程控制器是不能很好的保证跟踪性能结果也不能保证零件质量和重复精度是非常重要的。很明显，过程控制器在反馈控制系统中起着重要的作用，因此需要进一步的研究。 过程控制器在金属板材成型过程中的重要细节还没有完全确定， 尤其，从控制的角度。制造金属板材成型的控制器已经说明了 9 。 et 10最近提出了利用一次线性动力学模型在实验中捕捉加工过程力的变化的观点。比例积分控制已经被用在金属板成形和控制器部分。这种应用一定程度上是由它的特点和误差决定的。 比例积分控制的优点是，好的控制器它能取得好的跟踪效果。但是，不能保持好的持久性。然而，差的控制器能得到好的持久性。但是，不能得到好的可跟踪特性。当金属板材成型加工更多用于非直线时，很难使比例积分控制器和压边圈系统保持一致的好的表现。 et 研 究说明连续比例积分控制反馈表现（ 虽然 在润滑良好情况下工作会产生一个大的压边力。 这个研究的目的是为了系统地发展能使金属板材成形保持更好的跟踪效果的过程。一个连续得到 属板材逆动力学学的成型学说将要被提出。第一要求是关于非直线力学模型，为了非边界成型 10将要被开发去得到相近逆动力学，这是关于表面跟踪的。为获得更好的重复精度， 无论模型是否确定和鲁棒。数字模拟将会证明控制器的能力。 2 系统化的过程控制设 计 下图 3是关于带逆动力学的恒增益 参考的冲压力轨迹， 提供给 压边力， 生的冲压力。过程控制器的系统化开发有以下几个要求： 图 3 用逆动力学获得 如“板料”）建模。 2. 设计过程控制器（逆动力学和比例积分） 。 过程控制器的调整和验证在本文将不加以说明。 2 1 金属板料成型建模 此外 （ （ 可以从恒压边力实验得到。 连续通过相似的逆动力学实际获得 对于一个给定参考冲压力轨迹冲压力轨迹，设计控制器去生成压边力可达到： 1. 稳定的闭环系统 2. 冲压力和参考冲压力轨迹的渐近收敛。 提出的控制器包括两部分：近似逆动力学和比例积分控制。近似的逆动力学跟踪参考冲压力轨迹，而 制器能保证好的跟踪效果而无论干扰和模型的不确定性 。 动力学示意图如图 4所示 图 4 逆动力学框图 输出逆动力学同时也是经控制器推算出的压边力的一部分， e 是由于单独使用逆动力学所引起的误差。事实上，逆动力学是前馈控制。 跟踪误差被定义为 e（ t） =t） t）。 跟踪误差的力，是由 e（ t）除时间 入式 1可得： 意味着 。选择备选 数如 V=1/2 因此式 8可变为： 式 10是负定义因为（ 许 范围 然而当 设为 0。这种假设事实上限制了上 面的范围 。根据这个假设，近似的逆动力学可以成功的产生一个冲压力 （例如 轨迹在压边力接触点处。 图 10高鲁棒性模型不确定时 （ = =（ a）测量 b）涉及 测量 (c)跟踪误差 。和（ d）关系跟踪误差 。可以被分为两部分： e 由于逆动力学产生，而 由于干扰产生。当没有干扰和没有模型不确定时，事实上和 有干扰和模型不确定时， 将要比 图 9 (c)和 图 10 (c)所示比图 8(c)有更大的跟踪误差。因此逆动 力学将会决定跟踪特性。 正如图 4中表示。逆动力学事实上是前馈控制；因此，当干扰和模型不确定时它不能保证特性。不管是否存在干扰和模型不确定，后反馈控制主要是为跟踪特性设计的。虽然在图 9(c)中和图 10(c)中的跟踪误差比图 8(c)大，它们渐渐衰减了。因此，跟踪特性可以通过常数比例积分控制器保持。即使有干扰和模型不确定。 基于一次非线性动力学，系统设计了一个带近似逆动力学的常数增益比例积分控制器。所提出控制器有一个前馈环（如近似逆动力学）和后馈环（如恒增益比例积分控制）。当反馈量涉及到和强的不