多点拉形是一种新的板料柔性成形技术,能够节省模具制造成本,缩短零件制造周期。但由于多点拉形与传统拉形存在相似的局限性,在成形过程中板料变形并不均匀,容易出现拉裂、滑移线、起皱等缺陷。因此,需要探讨新的加载方法提高板料变形均匀性。随着多点技术的发展,多点模具的基本体冲头能够在承受一定压力的条件下主动调整各自冲头的高度,对板料施加载荷,迫使板料渐进成形。本文基于上述基本体冲头的特点,将其应用到拉形中,研究了多点冲头主动加载路径对板料成形质量的影响。在这种成形方式中多点模具始终与板料处于贴合状态,能够提高板料变形均匀性,避免成形缺陷,获得合格的零件。本文主要内容和结论如下:1.板料受力分析及有限元模型建立对板料的变形条件做了基本假设,采用解析方法对板料的拉形过程进行了力学分析,得出板料在成形过程中应力、应变和厚度减薄的表达公式。同时建立了有限元模型,确定了边界条件。2.多点冲头主动加载拉形与加载路径设计介绍了多点冲头主动加载拉形的特点,分析了它与普通多点拉形的异同点。阐述了多点冲头主动加载拉形的路径设计原则,根据冲头运行时间、速度和板料变形曲率设计了三种加载路径,分别为等时冲头主动加载、等速冲头主动加载和等差曲率冲头主动加载。同时对多点拉形与等差曲率冲头主动加载拉形中板料的受力特点进行了分析,表明等差曲率冲头主动加载能够提高板料变形均匀性。3.多点冲头主动加载拉形的数值模拟分析基于多点冲头主动加载拉形与多点拉形,分别对球面件和鞍面件进行数值模拟分析,研究了不同加载路径对板料成形效果的影响规律。结果表明:与多点拉形相比,多点冲头主动加载拉形中的等时冲头主动加载、等速冲头主动加载和等差曲率冲头主动加载均能减小板料钳口处应力集中,提高成形件有效区域的应力分布、应变分布、厚度分布和延伸率分布的均匀性,对回弹的抑制作用比较明显。4.多点冲头主动加载拉形工艺参数研究通过数值模拟研究了工艺参数对鞍面件成形质量的影响,主要涉及到的工艺参数有板料预拉量、弹性垫厚度、过渡区长度、拉伸速率和基本体参数。研究结果表明,合理的工艺参数组合能够使板料变形更加均匀,提高零件的整体成形质量。