小成形角零件数控渐进成形技术研究

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数控渐进成形技术是一种新兴的塑性加工技术,该技术利用快速成形中分层制造的原理,使成形工具头根据设定的程序在数控设备上对板料进行逐层加工,直至零件最终的成形。渐进成形技术是一种柔性制造技术,具有成本低,周期短的特点,在汽车、医学、航空等领域具有广泛的应用。本文对小成形角零件做了较为系统的研究,分析了成形缺陷产生的机理和成形因素对零件精度的影响,并且提出了几种可以很好消除成形缺陷的方案,提高零件的精度。通过试验验证了方案的可行性。主要的研究工作如下:1对渐进成形技术进行了机理分析。分析了板料成形后壁厚和应变的变化规律。在成形过程中,将板料划分为已变形区域、接触变形区域和未变形区域,研究了各成形区域应力、应变的变化,分析了零件易发生破裂的位置。并对影响零件精度的两个重要因素:回弹和残余内应力的产生进行了分析研究。2精度缺陷的分析以及成形因素对缺陷的影响。对小成形角零件易产生的鼓包和边缘翘曲现象进行了分析,得出了造成零件鼓包和边缘翘曲现象的原因,分析了成形角对成形缺陷的影响。并且通过对小曲率球面零件的试验,分析了板料的力学性能、工具头直径、板料厚度等成形因素对零件鼓包的影响,优化了成形参数。3提出了几种消除零件鼓包现象的方案。本文提出了利用补偿、平头工具头和正成形等方案,通过理论和试验分析了这几种方案的可行性。发现几种方案均可以有效的消除鼓包现象,提高零件的精度,并且几种成形方案有各自的优缺点,在实际应用中应根据具体情况选择不同的方案。4通过对实际零件的成形验证改进方案的可行性。盖板零件成形时分别采用了平头工具头成形和正成形,发现这两种方案均可以消除鼓包。并且对零件边缘翘曲问题进行了分析研究,在零件进行正、负成形时,分别采用了退火处理和设定升降装置的预拉量两种方案,均可以有效的消除翘曲现象,得到质量较高的零件。
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