板料数控渐进成形是一种新型的无模成形技术,它由一个或多个形状简单的成形工具头沿着零件上预先设定的轨迹进行移动,通过对板材进行连续局部塑性加工,局部形变累积使板料获得最终形状。该工艺兼具灵活度高、成形力小、加工成本低、板材成形性能好等优点,特别适合小批量、高复杂度的快速原型产品制造,能够满足当前市场对产品个性化生产的需求,具有广阔的发展前景和市场应用潜力。业界针对渐进成形技术的相关研究往往是需要添加支撑模具,然而模具的生产过程繁琐、周期冗长且成本较高,因此为了更好地提高加工效率,降低加工成本,无模化是未来渐进成形的发展方向。针对无支撑模具的双面渐进成形,当前研究主要集中在纯科研领域,研究中所加工的形状多为简单对称单层几何体,这与其快速原型制造的特性、以及工业界高品质多品种的生产需求并不相符。本文设计了一种创新的非对称的双平台盘体结构,并分析了单次工艺加工非对称双平台盘体结构的可行性。主要工作内容和创新点概述如下:首先,对双面渐进成形复杂盘体结构辅以有限元模拟,得出了单次使用双面渐进成形的方法会导致此种双平台板料不平整的结论。其次,设计了两种多步成形的工艺,并通过实验测试,发现多步加工方法能有效提高盘体的平整度和总体加工深度。最后,通过简单方锥体加工实验,对比了单点渐进成形、双面渐进成形和边缘支撑渐进成形三种工艺的加工效果,根据实验结果,验证了边缘动态支撑渐进成形对简单锥体具有较高的加工精度,并在此基础上提出了一种单次混合轨迹渐进成形加工方法。该加工方法的思路是:在生成双面渐进成形轨迹的基础上,通过读取工具头顶点坐标并使用多次插值优化的方法,确定每圈的加工起点,再根据加工过程中每圈运动路径弧长对上下工具头轨迹进行匹配,并对下半部分盘体采用了动态边缘支撑渐进成形的加工方法。结果表明,改进后的单次混合工艺,在保证了盘体平整的同时,提高了深度的加工精度,性能优于传统的渐进成形工艺,能有效解决多步加工会对轨迹互相干涉导致的侧壁不连续的问题。