基于電場(chǎng)法的二道次漸進(jìn)成形預(yù)成形型面設(shè)計(jì)和研究.pdf

1、板材漸進(jìn)成形技術(shù)在小批量、多品種以及概念產(chǎn)品試制領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，有效減小模具設(shè)計(jì)、制造成本，易于實(shí)現(xiàn)成形加工的自動(dòng)化操作。在航天航空、汽車制造、船舶、醫(yī)療器械等行業(yè)有著很大的應(yīng)用前景，當(dāng)前完善和掌握該技術(shù)是漸進(jìn)成形技術(shù)研究和成熟過程中亟待解決的關(guān)鍵問題。
　　在金屬板料數(shù)控單點(diǎn)漸進(jìn)成形中，經(jīng)常遇到復(fù)雜零件局部存在直壁特征面的情況，導(dǎo)致零件無法一次成形，增加道次數(shù)能夠在一定程度上解決該難題，并優(yōu)化成形質(zhì)量，但增加成形道次無疑會(huì)拖

2、延制件生產(chǎn)周期，提高各方面成本，因此在滿足制件性能要求的前提上，應(yīng)盡量減少成形道次。同時(shí)，每道次成形策略是制約加工效果的關(guān)鍵，預(yù)成形型面和成形軌跡影響制件厚度分布、幾何精度。為采取成形質(zhì)量和生產(chǎn)周期二者間的折衷方案，所以本文選擇二道次為成形方案，借鑒電場(chǎng)法在鍛造預(yù)成形設(shè)計(jì)領(lǐng)域的研究成果，在漸進(jìn)成形型面設(shè)計(jì)中引入電場(chǎng)法思路，為零件直壁預(yù)成形型面的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，這對(duì)漸進(jìn)成形技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化推廣有重要意義。對(duì)此本文主要進(jìn)行以下內(nèi)容研究：

3、>　?、僖罁?jù)靜電場(chǎng)與板材變形過程中材料速度場(chǎng)的場(chǎng)方程以及能量最小原理的相似性，說明電場(chǎng)法模擬板材最小阻力塑性變形路徑的可行性。并以脹形過程為例，通過AN SY S靜電場(chǎng)模擬分析了等勢(shì)線在板材實(shí)際加工中的參考意義。引入基于電場(chǎng)法的預(yù)成形型面設(shè)計(jì)一般流程到二道次漸進(jìn)成形，利用 UG、ANSYS、Mimics有限元軟件實(shí)現(xiàn)等勢(shì)線的模擬、提取及建模擬合，以等勢(shì)線作為直壁件第一道次加工輪廓。
　?、诮柚憫?yīng)面模型得到直壁件最佳成形效果的參數(shù)

4、組合。本文以板材孔洞體積分?jǐn)?shù)作為漸進(jìn)成形板材的損傷破裂預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，構(gòu)建工藝參數(shù)預(yù)成形型面?、進(jìn)給速度ν、層間距△z與目標(biāo)函數(shù)fc之間的響應(yīng)面模型近似函數(shù)關(guān)系。通過拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)，利用 ABAQUS模擬隨機(jī)抽取的20組參數(shù)組合，分析觀察各工藝參數(shù)對(duì)孔洞體積分?jǐn)?shù)fc的影響作用，得到?=0.304V、ν=1916mm/min、△z=0.3mm的參數(shù)組合，并發(fā)現(xiàn)預(yù)成形型面對(duì)最終成形效果影響程度最大，進(jìn)給速度在1750-2100mm/min