板料單點增量成形參數(shù)的數(shù)值分析與實驗研究.pdf

1、金屬板料單點增量成形(Single-point Increment Forming)作為一種新型的板料塑形成形技術(shù),與傳統(tǒng)的沖壓成形、模具成形工藝相比,單點增量成形不需要專用模具,力[工周期短、可成形性高、成形力小等。特別適合加工多品種、難成形、小批量產(chǎn)品,在國防工業(yè)和飛機輪船行業(yè)有很大的潛力。
　　本文建立了基于NC加工的單點增量成形的有限元模型,利用UG軟件編譯工具頭的加工軌跡;在數(shù)值模擬上采用ABAQUS/EXPLICIT,

2、以圓臺為模型,對單點增量成形的成形過程進(jìn)行了有限元分析,通過數(shù)值模擬分析了成形參數(shù)(工具頭直徑、層間距、成形角)對成形結(jié)果的影響,得出了成形參數(shù)對板料的極限應(yīng)力、應(yīng)變及厚度的影響。通過數(shù)值分析得出成形工具頭直徑、層間距、板料厚度對板料的應(yīng)變分布沒有較大的影響,對成形的應(yīng)力分布有較大的影響。同時根據(jù)成形件的厚度分布,得出成形件存在分區(qū)現(xiàn)象,同時可知成形板料的主變形區(qū)厚度的分布基本滿足正弦定律。
　　設(shè)計并搭建了實驗平臺,根據(jù)不同的成

3、形參數(shù)加工板料。以圓臺為模型,對比實驗結(jié)果與仿真結(jié)果,并對成形件不同位置的厚度進(jìn)行了測量,得出了成形件也存在分區(qū)現(xiàn)象,對隨機選取的點進(jìn)行厚度測量,待出主變形區(qū)厚度要小于理論得出的厚度,并分析了板料厚度小于理論厚度的原因。
　　通過Leica DCM3D白光干涉共聚焦顯微鏡對工件的主變形區(qū)域的粗糙度進(jìn)行測量,得出了不同成形參數(shù)對表面粗糙度的影響規(guī)律,表面粗糙度隨著工具頭直徑的增大而減小、層間距的增大而增大、成形角的增大而減小。實驗得