金屬板料單點(diǎn)漸進(jìn)成形數(shù)值模擬及成形缺陷的研究.pdf

1、金屬板料單點(diǎn)漸進(jìn)成形是一種在數(shù)控機(jī)床上通過計(jì)算機(jī)控制成形工具頭運(yùn)動(dòng)的柔性制造技術(shù)，在鈑金類件成形領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。與傳統(tǒng)的金屬板料成形方式相比，單點(diǎn)漸進(jìn)成形省去了模具制造的過程，因此，這種成形方式具有成本低、生產(chǎn)周期短的特點(diǎn)，特別適用于那些生產(chǎn)批量不大的產(chǎn)品。但是在對這種成形方式的進(jìn)一步研究中，發(fā)現(xiàn)成形精度不足是制約單點(diǎn)漸進(jìn)成形技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，按照目前的科技水平與工藝技術(shù)最高能達(dá)到的精度為±3mm，但在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域要求成形件的精度為±0

2、.2mm，這一精度要求嚴(yán)重制約了這項(xiàng)技術(shù)在先進(jìn)制造領(lǐng)域的推廣與應(yīng)用。因此，本文重點(diǎn)對成形過程中的回彈進(jìn)行了研究，因?yàn)榛貜棇Τ尚渭木扔绊懽畲?，提出了減少回彈的方法；最后還對其它成形缺陷（厚度減薄、凹陷、破裂、壓痕）進(jìn)行了研究，提出了抑制這些成形缺陷的措施。本課題的研究內(nèi)容如下：
　?。?）單點(diǎn)漸進(jìn)成形中理論問題的研究。主要分析了成形過程中的壁厚變化情況；同時(shí)對單點(diǎn)漸進(jìn)成形中的主應(yīng)力、主應(yīng)變進(jìn)行了分析，另外還對成形力進(jìn)行了理論分析

3、；最后通過正交實(shí)驗(yàn)對不同加工工藝參數(shù)條件下的成形力進(jìn)行了測量，得出了成形力與加工工藝參數(shù)的關(guān)系。
　?。?）利用ABAQUS對漸進(jìn)成形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。分別模擬了成形角為30°、45°、60°，層間距為0.5mm、1.0mm、1.5mm，成形工具頭半徑為3mm、4mm、5mm條件下的應(yīng)力、應(yīng)變、位移。
　?。?）采用實(shí)驗(yàn)方法對單點(diǎn)漸進(jìn)成形中的回彈進(jìn)行了重點(diǎn)研究。首先，單獨(dú)研究了主軸轉(zhuǎn)速對回彈量的影響；然后，對不同形狀的成形

4、件的回彈量進(jìn)行了研究，選取了三種典型的制件：外凸形、圓錐形、內(nèi)凸形；最后利用正交實(shí)驗(yàn)對成形角、層間距、進(jìn)給速度、加工深度這四個(gè)因素對回彈量的影響進(jìn)行了研究，通過以上研究得出了這些因素對成形件回彈量的影響。
　?。?）對漸進(jìn)成形過程中的其它一些成形缺陷進(jìn)行了研究。研究了成形角對成形件壁厚的影響；正交實(shí)驗(yàn)研究了不同加工工藝參數(shù)條件下的最大凹陷值；另外還研究了板料表面的破裂、壓痕、金屬堆積現(xiàn)象，且提出了相應(yīng)的抑制這些缺陷的措施。