金屬板料單點漸進成形數(shù)值模擬及成形缺陷的研究.pdf

1、金屬板料單點漸進成形是一種在數(shù)控機床上通過計算機控制成形工具頭運動的柔性制造技術(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，單點漸進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，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一步研究中，發(fā)現(xiàn)成形精度不足是制約單點漸進成形技術(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，這一精度要求嚴重制約了這項技術(shù)在先進制造領(lǐng)域的推廣與應(yīng)用。因此，本文重點對成形過程中的回彈進行了研究，因為回彈對成形件的精度影響最大，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：
　?。?）單點漸進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；同時對單點漸進成形中的主應(yīng)力、主應(yīng)變進行了分析，另外還對成形力進行了理論分析

3、；最后通過正交實驗對不同加工工藝參數(shù)條件下的成形力進行了測量，得出了成形力與加工工藝參數(shù)的關(guān)系。
　?。?）利用ABAQUS對漸進成形過程進行了數(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。
　　（3）采用實驗方法對單點漸進成形中的回彈進行了重點研究。首先，單獨研究了主軸轉(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；最后利用正交實驗對成形角、層間距、進給速度、加工深度這四個因素對回彈量的影響進行了研究，通過以上研究得出了這些因素對成形件回彈量的影響。
　　（4）對漸進成形過程中的其它一些成形缺陷進行了研究。研究了成形角對成形件壁厚的影響；正交實驗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。