桿系柔性成形模具及板料沖壓成形關(guān)鍵技術(shù).pdf

1、板料沖壓成形技術(shù)是一種重要的制造技術(shù)，在汽車(chē)、船舶、航空、日用品和國(guó)防等工業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用。但在板料沖壓成形加工中也存在一些問(wèn)題，其中有：1、模具制造成本高，模具通用性差；2、板料在沖壓過(guò)程中的起皺現(xiàn)象。隨著機(jī)電產(chǎn)品向多樣化、個(gè)性化方向發(fā)展，板件加工批量越來(lái)越小，板件加工必然向柔性化加工方向發(fā)展，這就需要研究板料沖壓成形模具的可重構(gòu)技術(shù)，以控制板件的加工成本與時(shí)間。 本文首先分析和總結(jié)了國(guó)內(nèi)外各種可重構(gòu)模具的優(yōu)缺點(diǎn)，從理論分析

2、、試驗(yàn)、有限元模擬三個(gè)方面介紹了板料起皺的研究現(xiàn)狀。探討在板料沖壓成形技術(shù)中存在的問(wèn)題。闡述了曲面板件沖壓成形機(jī)理，分析了球面板件在沖壓成形過(guò)程中的受力狀況；隨后結(jié)合板條的受壓失穩(wěn)原理，研究板料起皺機(jī)理，得出板料起皺的臨界條件。本文的重點(diǎn)是探討減少板料起皺的基本方法與思路，提出從板料成形工藝與模具結(jié)構(gòu)入手，抑制板料起皺的方法。 通過(guò)對(duì)板料起皺機(jī)理的分析，提出了一種可重構(gòu)的板件成形加工模具——桿系柔性成形模具。該模具以柔性桿為單元

3、，若干個(gè)柔性桿組合成一個(gè)陣列，通過(guò)調(diào)節(jié)各桿的長(zhǎng)度以及更換不同形式的沖壓頭，使各沖壓頭表面根據(jù)加工件的表面形狀近似地組合成相應(yīng)的曲面，從而組成一定尺寸的模具沖壓面，最終構(gòu)成沖壓成形模具。同時(shí)提出了一種沖壓加工工藝——多點(diǎn)壓板成形沖壓工藝，并且通過(guò)理論分析與演算證實(shí)該工藝與桿系柔性成形模具相結(jié)合可以顯著地減少板件在成形過(guò)程中的起皺現(xiàn)象。 課題在研究過(guò)程中使用可重構(gòu)的桿系柔性成形模具對(duì)典型曲面板件(球面板件)、不對(duì)稱(chēng)曲面板件(半球面板

4、件)以及空間復(fù)雜曲面板件(馬鞍形板件)進(jìn)行了沖壓試驗(yàn)研究。目的是為了驗(yàn)證該模具的可重構(gòu)性；該模具的板料沖壓加工特性以及對(duì)成形過(guò)程中出現(xiàn)的起皺等缺陷的抑制效果。 本課題研究的桿系柔性成形模具將板料成形、壓邊、頂料融合一體，具有可重構(gòu)、低成本、高效率、成形精度高等特點(diǎn)。將多點(diǎn)壓板成形沖壓工藝與該模具相結(jié)合，可以減少板料的起皺現(xiàn)象。相信隨著研究工作的不斷深入，模具結(jié)構(gòu)將不斷完善。該模具對(duì)中小批量的曲面板件沖壓加工具有明顯的優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用