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金属板材数控渐进成形是一种全新的板料成形技术,它为快速原型及小批量产品的精确成形提供了一种经济、省时的解决方案。该成形工艺不需要专用模具,成形性较大,重复性好,可逐点控制金属流动,能加工出形状复杂的自由曲面,适合于汽车新型样车试制、飞机蒙皮、洁具等小批量、多品种、形状复杂的板料零件加工,具有巨大的经济价值。对于半锥角过大或对成形性能要求较高的零件,单道次渐进成形已经无法满足其加工成形,需要采用多道次渐进成形方案来实现。然而,多道次成形策略的研究目前尚不完善,且成形道次n和道次间隔α对成形结果有着重大影响,但目前未有系统的研究分析。为此,本项目基于数控渐进成形技术,主要研究多道次渐进成形技术中,成形道次n和道次间隔角度α对板材成形结果的影响规律。首先,根据塑性成形原理和渐进成形机理,得出一种计算成形道次n的方法。取某汽车覆盖件为目标件,根据公式计算其成形道次数,对其进行工艺分析及型面设计,并进行数值模拟和实验验证分析,得出对于此型面复杂的覆盖件,一道次渐进成形方案不可行,两道次成形方案结果良好,从而验证了上述公式的正确性和多道次渐进成形技术的可行性。其次,针对一半锥角度为30°的去顶圆锥台件,以道次n和角度间隔α为变化参数,制定了不同的渐进成形模拟方案。为分析道次n的影响,保持间隔角度为10°,分别制定1道次、2道次、3道次的成形方案来进行成形分析;对于道次间隔角度α的影响分析,则是在3道次成形的前提下,分别取间隔为5°、10°、15°来进行对比分析。结果表明: α一定时,n值越大,板材厚度分布越均匀,最小厚度依次增大,等效应变也随之增大,制件回弹也随之增大;n一定时, α越小板材成形性能越好, α对制件回弹几乎没有影响。最后,依照制定好的多道次渐进成形方案,分别进行实验验证,并对制件进行厚度检测和回弹分析。将检测结果和数值模拟结果进行对比分析,进一步验证了多道次方案的可行性,也得出了道次n和角度间隔α两因素对多道次渐进成形结果的影响规律。验证结果显示,n值越大,减薄率越小,板材厚度有增大趋势,制件表面质量也有所提高;道次数n增大时板材回弹也有所增大;n一定时, α越小板材成形性越好,但α对制件回弹没有明显的影响。经试验验证,数值模拟结果能够反映实际结果。