本文選題：多點(diǎn)成形　切入點(diǎn)：板材成形　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：多點(diǎn)成形是板材成形領(lǐng)域的一種新型成形方式,可以利用一套裝置成形多種工件,具有高效、可重構(gòu)、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)。隨著國(guó)民生活水平的不斷提升,多樣化、個(gè)性化已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展的主流,傳統(tǒng)的單一化、大批量生產(chǎn)已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們的需要。因此,對(duì)于多點(diǎn)成形的研究具有重要意義。柔性壓邊多點(diǎn)成形是將多點(diǎn)成形與柔性壓邊相結(jié)合的柔性成形技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)板材的快速、高效、數(shù)字化成形;與無(wú)壓邊多點(diǎn)成形相比較,能夠有效抑制起皺缺陷。以往的柔性壓邊多點(diǎn)成形中,壓邊面根據(jù)成形曲面的不同形狀生成相應(yīng)的曲面,還可以控制壓邊力的大小;但壓邊面的尺寸是固定的,所成形的零件尺寸較小時(shí),材料利用率非常低,而且反而增加了復(fù)雜形狀工件的成形難度。本文研究了一種新型柔性壓邊多點(diǎn)成形技術(shù),其壓邊塊尺寸與壓邊塊布置方式可以隨意變化,可根據(jù)目標(biāo)形狀的大小調(diào)整坯料尺寸,大大提高材料利用率,降低制造成本,并獲得更好的成形結(jié)果,同時(shí)還有可能省略三維曲面件成形后的輪廓裁剪工序。另外,本文將多點(diǎn)成形技術(shù)應(yīng)用于非金屬材料——人造大理石板材的熱成形中,拓寬了多點(diǎn)成形的應(yīng)用領(lǐng)域,證實(shí)了其在金屬板材和非金屬板材成形中的通用性。本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)柔性壓邊多點(diǎn)成形工藝及實(shí)驗(yàn)研究構(gòu)思了一種新型柔性壓邊多點(diǎn)成形技術(shù),探討了其工作原理;研究了柔性壓邊多點(diǎn)成形時(shí)的設(shè)備、材料以及成形過(guò)程。探討了壓邊面積和壓邊條層數(shù)對(duì)于成形結(jié)果的影響,結(jié)果表明:壓邊塊尺寸為24×10mm,并在板材上下均設(shè)置3層1mm壓邊條時(shí),成形裝置的柔性良好,所得的成形件質(zhì)量也良好。將柔性壓邊和無(wú)壓邊多點(diǎn)成形時(shí)的成形過(guò)程及成形結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明:柔性壓邊方式可以有效抑制板材成形過(guò)程中的起皺缺陷。(2)柔性壓邊多點(diǎn)成形工藝的數(shù)值模擬研究建立了柔性壓邊多點(diǎn)成形有限元模型,探討了有限元模型中材料參數(shù)、接觸和摩擦類(lèi)型、載荷與邊界條件以及單元類(lèi)型和網(wǎng)格劃分的具體設(shè)置。研究了壓邊塊尺寸、壓邊條層數(shù)以及壓邊力大小對(duì)成形結(jié)果的影響,結(jié)果表明:采用24×10mm的壓邊塊比50×10mm的壓邊塊能夠使應(yīng)力應(yīng)變分布更加均勻合理;壓邊條分層能夠有效提高壓邊裝置的柔性,板材上下均采用3層1mm壓邊條時(shí),柔性最好;壓邊力組合為8,5,0.5MPa時(shí)獲得了質(zhì)量良好的成形件。(3)柔性壓邊與無(wú)壓邊多點(diǎn)成形結(jié)果的對(duì)比研究建立了柔性壓邊與無(wú)壓邊多點(diǎn)成形有限元模型,對(duì)兩種模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果表明:柔性壓邊多點(diǎn)成形能夠有效避免起皺缺陷的產(chǎn)生,使成形件應(yīng)力應(yīng)變分布更均勻,應(yīng)力應(yīng)變值更小,同時(shí)能夠在一定程度上控制板料流動(dòng),使板厚分布更加均勻合理,得到質(zhì)量良好的成形件。(4)人造大理石多點(diǎn)熱成形工藝及實(shí)驗(yàn)研究對(duì)人造大理石板材的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)以及多點(diǎn)熱成形的原理和過(guò)程進(jìn)行了研究,根據(jù)單一變量原則對(duì)人造大理石板材的多點(diǎn)熱成形過(guò)程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:采用10mm硅膠彈性墊時(shí),工件表面光潔無(wú)缺陷;不采用彈性墊時(shí),工件表面按基本體沖頭分布出現(xiàn)規(guī)則壓痕,符合某些特定要求下的審美需求;僅需較小的壓力即可實(shí)現(xiàn)該成形過(guò)程,成形壓力為80KN時(shí),形狀誤差小;加熱溫度為165℃時(shí)多點(diǎn)成形,并保壓至82℃后卸載得到的成形件回彈與形狀誤差都較小。(5)人造大理石多點(diǎn)熱成形工藝的數(shù)值模擬研究采用數(shù)值模擬方法對(duì)成形質(zhì)量的影響因素進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:彈性墊厚度越大,起皺缺陷越小,彈性墊厚度為15mm時(shí),成形件與目標(biāo)形狀相符;彈性墊硬度越大,成形質(zhì)量越好,采用硬度為60A的硅膠時(shí),成形效果最差,采用硬度為89A的聚氨酯彈性墊時(shí),成形質(zhì)量最好;基本體尺寸越小,工件質(zhì)量越高,采用10×10mm的基本體沖頭時(shí),成形質(zhì)量最好;板材厚度越大,起皺越小,工件質(zhì)量越好。
[Abstract]:Multi - point forming is a new forming method in the field of sheet forming , which can be used to form various workpieces with high efficiency , can be reconstructed and easy to realize automatic production . ( 2 ) The numerical simulation of flexible press - edge multipoint forming technology has established the finite element model of flexible press - edge multi - point forming , and the influence of material parameters , contact and friction types , load and boundary conditions , unit type and grid division in finite element model is studied . ( 5 ) The numerical simulation of the multi - point hot forming process of the artificial marble was analyzed by the numerical simulation method . The results showed that the larger the thickness of the elastic pad , the smaller the wrinkling defect and the thickness of the elastic pad , the better the forming quality , the better the forming quality , the better the forming quality , the better the forming quality , the better the quality of the workpiece , the better the quality of the workpiece and the better the quality of the workpiece when the basic body punch with the hardness of 89A was adopted .

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TG306

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1730259