預成形型面對二道次板材漸進成形性能的影響.pdf

1、板材數(shù)控漸進成形技術是一種新興的制造技術，具有無需專用模具、可提高板材成形極限、可用于加工變形程度大和形狀復雜的板材零件、易于實現(xiàn)板材成形自動化等特點，適用于汽車、航空航天和民用領域小批量產品的鈑金件加工及相應的新品研制，是一項非常有發(fā)展前景的先進制造技術。
　　數(shù)控漸進成形技術根據(jù)成形道次不同可分為單道次漸進成形和多道次漸進成形。對于形狀復雜，半錐角較大的制件，單道次漸進成形技術無法滿足需要，必須采用多道次漸進成形的方法來實現(xiàn)。

2、但采用多道次漸進成形加工效率低，成本高；另外，金屬薄板直壁件的成形一直是板料數(shù)控漸進成形的熱點和難點，且直壁件的成形與成形軌跡有著緊密的關系，往往也采用多道次成形方式?？紤]到效率與成本的問題，兩道次成形無疑是一種可取的折衷方案，其中預成形型面是能否成功加工出制件的關鍵。為此，本文以直壁件為研究對象，主要研究在兩道次漸進成形過程中，預成形型面對板材漸進成形制件成形質量的影響規(guī)律。
　　首先，根據(jù)漸進成形的成形機理和塑性成形原理，得出

3、了一種多道次漸進成形板厚值的計算方法；該公式能夠預測 n道次加工后的板厚值，同時考慮的因素包括道次角度間隔?α，最終成形角β，道次數(shù)n，初始板厚t0。
　　其次，基于有限元模型分析了不同預成型型面對直壁件板厚分布和回彈的影響。為此，分別制定了三種二道次漸進成形模擬方案。三種方案的預成形型面具有不同的側壁輪廓線，其依次為半徑80mm的圓弧、45°傾角的線段、半徑54.6mm的圓弧。結果表明：預成形型面的不同會導致最終成形制件性能的不

4、同；由成形結果分析，從方案3到方案1，板材厚度分布更加均勻，最小厚度依次增加，等效應變逐漸減小，制件回彈隨之減小；方案1的預成形型面設計最為理想，能得到成形效果良好的二道次直壁件。
　　最后，依照設計的二道次直壁件漸進成形方案，進行了實驗驗證。通過對比分析制件厚度和回彈分析的檢測結果和模擬結果，進一步證實了該方案的可行性；試驗結果同時表明，在二道次漸進成形中通過優(yōu)化預成形型面能得到性能良好的直壁件，具有適中曲率大小的圓弧作為側壁輪