超声振动板料单点渐进成形是把超声振动加工技术应用到板料单点渐进成形中的一种新型板料柔性无模成形技术,与普通的单点渐进成形技术相比,超声振动单点渐进成形过程中的平均成形力较小,成形后板料的精度较高。和传统的冲压成形相比,不需要专用模具,可以成形不同形状的板料,可以缩短产品的设计研发周期,降低生产成本,满足单件小批量生产、研发和产品的个性化需求。本文建立了超声振动板料单点渐进成形的有限元模型,采用有限元仿真软件ABAQUS/EXPLICIT,成形圆锥台形状,模拟了不同振幅、不同振动频率下板料的成形过程。获得了振幅、振动频率对成形过程中的最大应力、最大等塑性应变和轴向力的影响规律。分析得到了振动频率对板料最大应力和最大等塑性应变的影响不是线性的,振幅对最大应力的影响也不是线性的,对最大等塑性应变的影响是近似线性的。振动渐进成形和普通渐进成形在成形过程最大应力的变化趋势是一致的,基本都是先增大然后趋于一个平衡值,最大等塑性应变的变化趋势不同,其中普通成形的最大等塑性应变是先增大然后趋于一个平衡值,而振动渐进成形的最大等塑性应变是一直增大的。通过数值模拟得到了不同频率和不同振幅条件下的轴向力大小,振动渐进成形和普通渐进成形的轴向力变化趋势是一致的,成形过程中轴向力均是先增大然后达到一个稳定值。在振动频率小于50k Hz时,轴向力的大小随着振动频率的增大而减小,在振动频率大于50k Hz时,轴向力随着振动频率的增大而增大。振动渐进成形的轴向力小于普通渐进成形的轴向力。实验中搭建了超声振动渐进成形的试验台,其中设计超声振动主轴装置是本次实验的核心。本次实验是在频率f=20k Hz条件下成形铝1080的薄板,通过不断改变超声波发生器的功率调节振幅的大小,振幅越大,板料的精度越高。通过实验验证了振幅对轴向力的影响规律,验证了仿真结果的正确性。