板料双点对压渐进成形机理及工艺研究

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板料双点对压渐进成形是基于板料单点渐进成形变形机理发展起来的一种渐进成形方法,它利用两个特制的成形工具就能实现材料局部增量变形获得终成形零件,相比板料单点渐进成形,几何形状精度好,成形灵活性大。然而,板料双点对压渐进成形变形机理及工艺方面的研究还有一些值得深入分析的具体问题。在渐进成形轨迹生成方面,本文将采取层切法原理进行渐进成形轨迹的开发工作,为后续材料变形机理的研究提供轨迹路径的可行性;在材料变形机理方面,首先建立板料单点渐进成形的变形受力解析模型,并结合渐进成形实验和数值模拟验证分析其变形行为和破裂特征规律,然后建立板料双点对压渐进成形的受力模型分析局部变形部位的应力特点,采用实验方法分析不同成形工艺参数对变形行为及成形性能的影响,并利用圆网格应变测量方法建立成形破裂极限图,最后开展板料双点对压渐进成形工艺样件的试制工作。结果表明:弯曲效应和硬化作用对板料单点渐进成形的变形行为和破裂规律有一定影响,裂纹萌生首先发生在斜壁过渡区材料外侧层;而在板料双点对压渐进成形过程中,改变工艺参数如工具半径,背加压力和成形轨迹方式会对剪切效应,挤压效应及厚度分布等变形行为和材料成形性能有影响,一定程度上也会改变局部部位的变形模式。在一定成形工艺参数条件下存在一个合适背加压力区间对材料成形性能的提高变化比较明显,同时本文开发的成形轨迹生成方法很好地实现了对一些简单特殊形状零件的板料双点对压渐进成形加工,但成形零件的表面质量仍需后续改善,这些理论及实验方面的分析结论及规律将为板料双点对压渐进成形的实际应用提供一定的参考作用。
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