单点增量成形是一种新型的板料成形方法,和传统的冲压成形相比,不需专用模具,可以成形不同形状的制件,并缩短产品的设计研发周期,降低生产成本,满足新产品的快速研发和单件小批量生产的个性化需求。然而,在单点增量成形过程中,不同的工艺条件和成形力会造成接触点的应力应变状态发生较大的变化,引起板料破裂、堆积、起皱等缺陷,降低成形质量和精度。为此,研究成形力及其其对成形质量和效率的影响规律已成为该成形技术亟待解决的问题。论文提出了一种基于数控技术的超声单点增量成形方法,通过改变工具头与成形件之间的瞬时接触状态、润滑条件以及材料的变形机理,进而降低成形力,提高成形精度。在分析工具头与材料接触状态的基础上,建立了超声振动单点增量成形力的数学解析模型,通过该模型计算出了 1060铝板在不同工艺条件下的成形力,并对超声振动在成形过程中的作用机理进行了分析。建立了超声振动单点增量成形的有限元分析模型,借助ABAQUS有限元分析软件,对成形过程的变形力进行了系统的仿真分析,获得了不同工艺参数对成形力的影响规律,采用多因素正交回归分析方法,建立了进给层间距、工具头直径以及振动振幅和频率与成形力之间的仿真经验公式。通过仿真结果与理论解析计算结果对比分析发现,成形力大小和变化趋势具有很好的一致性,对单点增量成形的深入研究提供重要的理论依据。在Hass数控机床上进行单点增量成形实验研究,设计开发了超声振动主轴以及板料夹持系统,建立了基于Kistler的成形力测试系统,通过大量成形实验,获得不同工艺和振动条件下的成形力的变化规律,实验结果验证了理论分析和模拟仿真的正确有效应性,对今后的研究工作有很好的指导作用。