鋁合金薄板超聲輔助漸進(jìn)成形塑性軟化機(jī)理及成形性能探究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-01 07:17
漸進(jìn)成形作為一種柔性無模成形技術(shù),適合小批量的生產(chǎn)方式,已經(jīng)在航空航天、汽車制造和醫(yī)療領(lǐng)域等方面得到了應(yīng)用。與傳統(tǒng)板材沖壓成形工藝相比,漸進(jìn)成形技術(shù)無需模具,靈活性好,設(shè)備能耗低,在復(fù)雜薄壁件制造領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。但其本身的特點(diǎn)也使得板材在成形的過程中缺少支撐,易造成厚度不均、精度較差等問題,限制了該技術(shù)的工業(yè)化大范圍應(yīng)用。同時(shí),鑒于超聲振動(dòng)已經(jīng)應(yīng)用于多種塑性加工工藝中,并具有改善材料塑性變形行為、降低加工力等作用效果。為此,本文將超聲振動(dòng)能量引入到漸進(jìn)成形工藝中,并研究了超聲振動(dòng)在加工過程中的塑性軟化機(jī)理以及對加工完成后成形件性能的影響。首先,基于超聲振動(dòng)應(yīng)力疊加效應(yīng)機(jī)制,探究了超聲振動(dòng)場下材料周期性反復(fù)加載與卸載對漸進(jìn)成形過程的影響機(jī)理。在使用ANSYS/LS-DYNA軟件模擬板材漸進(jìn)成形過程的基礎(chǔ)上,對超聲輔助漸進(jìn)成形過程進(jìn)行有限元仿真。其中,超聲振動(dòng)的應(yīng)力疊加效應(yīng)通過在工具頭上疊加正弦位移來實(shí)現(xiàn)。之后進(jìn)行了超聲輔助點(diǎn)成形實(shí)驗(yàn),通過對比實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果可以識(shí)別應(yīng)力疊加效應(yīng)導(dǎo)致的軟化效果占超聲塑性軟化效果的比重。在成形深度為5mm時(shí),超聲塑性軟化效應(yīng)引起的成形力下降率為37.0...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
一l漸進(jìn)成形工藝過程及工藝參數(shù)
?好的應(yīng)用于新車型的開發(fā)與概念車的試制采用漸進(jìn)成形技術(shù)制造的汽車類相??關(guān)零件如圖1-4所示。??a?no??(a)?HondaS800型汽車覆蓋件丨W?(b)?TOYOTA?i車型上棱線成形丨15】??圖1-4漸進(jìn)成形在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用??在醫(yī)學(xué)方面,生物醫(yī)療植入物、矯形器等由于患者的體質(zhì)、外形等不同更需??個(gè)性化制造。漸進(jìn)成形加工技術(shù)適合這種單件制造需求,而且可以更好的滿足生??理曲度復(fù)雜部位塑形要求。Ambrogio等?較早的利用漸進(jìn)成形技術(shù)制造了一種??定制踝關(guān)節(jié)支撐,顯示了良好的尺寸精度,進(jìn)一步提高了該技術(shù)在生產(chǎn)單一復(fù)雜??產(chǎn)品的應(yīng)用。Douflou^利用漸進(jìn)成形工藝實(shí)現(xiàn)了顱骨修復(fù)體的加工制造。國內(nèi)方??面,莫建華等w較早的將漸進(jìn)成形技術(shù)應(yīng)用于鈦網(wǎng)板顱骨修復(fù)體的制造中。在醫(yī)??療領(lǐng)域采用漸進(jìn)成形技術(shù)制造的零件如圖1-5所示。??(a)踝足矯正器丨16】?(b)頭蓋骨修復(fù)體丨17〗??圖1-5漸進(jìn)成形在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用??由以上概述可知,漸進(jìn)成形加工技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)相關(guān)的各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域都有著??廣泛的應(yīng)用潛力。同時(shí)還科應(yīng)用于一些其他領(lǐng)域復(fù)雜曲面零件的加工,如佛像、??人臉和火山模型的加工。??1.2漸進(jìn)成形技術(shù)研究現(xiàn)狀??隨著各學(xué)科研究的不斷深入以及檢測設(shè)備不斷開發(fā)與升級(jí),國內(nèi)外學(xué)者在漸??進(jìn)成形技術(shù)的成形機(jī)理、有限元模擬和成形質(zhì)量優(yōu)化等方面都展開了大量的研究
?好的應(yīng)用于新車型的開發(fā)與概念車的試制采用漸進(jìn)成形技術(shù)制造的汽車類相??關(guān)零件如圖1-4所示。??a?no??(a)?HondaS800型汽車覆蓋件丨W?(b)?TOYOTA?i車型上棱線成形丨15】??圖1-4漸進(jìn)成形在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用??在醫(yī)學(xué)方面,生物醫(yī)療植入物、矯形器等由于患者的體質(zhì)、外形等不同更需??個(gè)性化制造。漸進(jìn)成形加工技術(shù)適合這種單件制造需求,而且可以更好的滿足生??理曲度復(fù)雜部位塑形要求。Ambrogio等?較早的利用漸進(jìn)成形技術(shù)制造了一種??定制踝關(guān)節(jié)支撐,顯示了良好的尺寸精度,進(jìn)一步提高了該技術(shù)在生產(chǎn)單一復(fù)雜??產(chǎn)品的應(yīng)用。Douflou^利用漸進(jìn)成形工藝實(shí)現(xiàn)了顱骨修復(fù)體的加工制造。國內(nèi)方??面,莫建華等w較早的將漸進(jìn)成形技術(shù)應(yīng)用于鈦網(wǎng)板顱骨修復(fù)體的制造中。在醫(yī)??療領(lǐng)域采用漸進(jìn)成形技術(shù)制造的零件如圖1-5所示。??(a)踝足矯正器丨16】?(b)頭蓋骨修復(fù)體丨17〗??圖1-5漸進(jìn)成形在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用??由以上概述可知,漸進(jìn)成形加工技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)相關(guān)的各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域都有著??廣泛的應(yīng)用潛力。同時(shí)還科應(yīng)用于一些其他領(lǐng)域復(fù)雜曲面零件的加工,如佛像、??人臉和火山模型的加工。??1.2漸進(jìn)成形技術(shù)研究現(xiàn)狀??隨著各學(xué)科研究的不斷深入以及檢測設(shè)備不斷開發(fā)與升級(jí),國內(nèi)外學(xué)者在漸??進(jìn)成形技術(shù)的成形機(jī)理、有限元模擬和成形質(zhì)量優(yōu)化等方面都展開了大量的研究
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國制造2025背景下機(jī)械制造業(yè)面臨的新機(jī)遇[J]. 王慧鋒,暴建霞. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(12)
[2]工藝參數(shù)對多點(diǎn)復(fù)合漸進(jìn)成形厚度減薄的影響[J]. 蔡改貧,周小磊,熊洋,蒙鵬宇. 材料科學(xué)與工藝. 2015(04)
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[4]超聲振動(dòng)塑性加工技術(shù)的現(xiàn)狀分析[J]. 趙升噸,李泳嶧,范淑琴. 中國機(jī)械工程. 2013(06)
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[6]數(shù)控漸進(jìn)成形技術(shù)航天應(yīng)用前景分析[J]. 李彩玲,趙長喜,李繼霞. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2010(21)
[7]金屬脈沖振動(dòng)拉拔成形一維表面效應(yīng)機(jī)理分析[J]. 蔡改貧,張暉,劉崢. 鍛壓技術(shù). 2009(01)
[8]塑性成形過程的振動(dòng)應(yīng)用技術(shù)[J]. 溫彤,裴春雷,李昌坤. 熱加工工藝. 2009(01)
[9]塑性加工技術(shù)新進(jìn)展[J]. 王仲仁,滕步剛,湯澤軍. 中國機(jī)械工程. 2009(01)
[10]金屬板材數(shù)字化漸進(jìn)成形技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 莫健華,韓飛. 中國機(jī)械工程. 2008(04)
博士論文
[1]基于多點(diǎn)成形與漸進(jìn)成形的板料復(fù)合成形技術(shù)研究[D]. 李湘吉.吉林大學(xué) 2009
碩士論文
[1]超聲振動(dòng)輔助成形本構(gòu)模型理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王家鵬.上海交通大學(xué) 2015
[2]雙面漸進(jìn)成形數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳金晗.浙江工業(yè)大學(xué) 2014
[3]一種小型金屬板料數(shù)控漸進(jìn)成形機(jī)床設(shè)計(jì)[D]. 孔波.南京航空航天大學(xué) 2012
[4]復(fù)雜金屬板材漸進(jìn)成形仿真技術(shù)研究[D]. 趙繼承.南京航空航天大學(xué) 2010
[5]顱骨修復(fù)體設(shè)計(jì)、制造工藝研究及有限元分析[D]. 王培.華中科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3057134
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
一l漸進(jìn)成形工藝過程及工藝參數(shù)
?好的應(yīng)用于新車型的開發(fā)與概念車的試制采用漸進(jìn)成形技術(shù)制造的汽車類相??關(guān)零件如圖1-4所示。??a?no??(a)?HondaS800型汽車覆蓋件丨W?(b)?TOYOTA?i車型上棱線成形丨15】??圖1-4漸進(jìn)成形在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用??在醫(yī)學(xué)方面,生物醫(yī)療植入物、矯形器等由于患者的體質(zhì)、外形等不同更需??個(gè)性化制造。漸進(jìn)成形加工技術(shù)適合這種單件制造需求,而且可以更好的滿足生??理曲度復(fù)雜部位塑形要求。Ambrogio等?較早的利用漸進(jìn)成形技術(shù)制造了一種??定制踝關(guān)節(jié)支撐,顯示了良好的尺寸精度,進(jìn)一步提高了該技術(shù)在生產(chǎn)單一復(fù)雜??產(chǎn)品的應(yīng)用。Douflou^利用漸進(jìn)成形工藝實(shí)現(xiàn)了顱骨修復(fù)體的加工制造。國內(nèi)方??面,莫建華等w較早的將漸進(jìn)成形技術(shù)應(yīng)用于鈦網(wǎng)板顱骨修復(fù)體的制造中。在醫(yī)??療領(lǐng)域采用漸進(jìn)成形技術(shù)制造的零件如圖1-5所示。??(a)踝足矯正器丨16】?(b)頭蓋骨修復(fù)體丨17〗??圖1-5漸進(jìn)成形在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用??由以上概述可知,漸進(jìn)成形加工技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)相關(guān)的各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域都有著??廣泛的應(yīng)用潛力。同時(shí)還科應(yīng)用于一些其他領(lǐng)域復(fù)雜曲面零件的加工,如佛像、??人臉和火山模型的加工。??1.2漸進(jìn)成形技術(shù)研究現(xiàn)狀??隨著各學(xué)科研究的不斷深入以及檢測設(shè)備不斷開發(fā)與升級(jí),國內(nèi)外學(xué)者在漸??進(jìn)成形技術(shù)的成形機(jī)理、有限元模擬和成形質(zhì)量優(yōu)化等方面都展開了大量的研究
?好的應(yīng)用于新車型的開發(fā)與概念車的試制采用漸進(jìn)成形技術(shù)制造的汽車類相??關(guān)零件如圖1-4所示。??a?no??(a)?HondaS800型汽車覆蓋件丨W?(b)?TOYOTA?i車型上棱線成形丨15】??圖1-4漸進(jìn)成形在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用??在醫(yī)學(xué)方面,生物醫(yī)療植入物、矯形器等由于患者的體質(zhì)、外形等不同更需??個(gè)性化制造。漸進(jìn)成形加工技術(shù)適合這種單件制造需求,而且可以更好的滿足生??理曲度復(fù)雜部位塑形要求。Ambrogio等?較早的利用漸進(jìn)成形技術(shù)制造了一種??定制踝關(guān)節(jié)支撐,顯示了良好的尺寸精度,進(jìn)一步提高了該技術(shù)在生產(chǎn)單一復(fù)雜??產(chǎn)品的應(yīng)用。Douflou^利用漸進(jìn)成形工藝實(shí)現(xiàn)了顱骨修復(fù)體的加工制造。國內(nèi)方??面,莫建華等w較早的將漸進(jìn)成形技術(shù)應(yīng)用于鈦網(wǎng)板顱骨修復(fù)體的制造中。在醫(yī)??療領(lǐng)域采用漸進(jìn)成形技術(shù)制造的零件如圖1-5所示。??(a)踝足矯正器丨16】?(b)頭蓋骨修復(fù)體丨17〗??圖1-5漸進(jìn)成形在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用??由以上概述可知,漸進(jìn)成形加工技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)相關(guān)的各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域都有著??廣泛的應(yīng)用潛力。同時(shí)還科應(yīng)用于一些其他領(lǐng)域復(fù)雜曲面零件的加工,如佛像、??人臉和火山模型的加工。??1.2漸進(jìn)成形技術(shù)研究現(xiàn)狀??隨著各學(xué)科研究的不斷深入以及檢測設(shè)備不斷開發(fā)與升級(jí),國內(nèi)外學(xué)者在漸??進(jìn)成形技術(shù)的成形機(jī)理、有限元模擬和成形質(zhì)量優(yōu)化等方面都展開了大量的研究
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期刊論文
[1]中國制造2025背景下機(jī)械制造業(yè)面臨的新機(jī)遇[J]. 王慧鋒,暴建霞. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(12)
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[8]塑性成形過程的振動(dòng)應(yīng)用技術(shù)[J]. 溫彤,裴春雷,李昌坤. 熱加工工藝. 2009(01)
[9]塑性加工技術(shù)新進(jìn)展[J]. 王仲仁,滕步剛,湯澤軍. 中國機(jī)械工程. 2009(01)
[10]金屬板材數(shù)字化漸進(jìn)成形技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 莫健華,韓飛. 中國機(jī)械工程. 2008(04)
博士論文
[1]基于多點(diǎn)成形與漸進(jìn)成形的板料復(fù)合成形技術(shù)研究[D]. 李湘吉.吉林大學(xué) 2009
碩士論文
[1]超聲振動(dòng)輔助成形本構(gòu)模型理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王家鵬.上海交通大學(xué) 2015
[2]雙面漸進(jìn)成形數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳金晗.浙江工業(yè)大學(xué) 2014
[3]一種小型金屬板料數(shù)控漸進(jìn)成形機(jī)床設(shè)計(jì)[D]. 孔波.南京航空航天大學(xué) 2012
[4]復(fù)雜金屬板材漸進(jìn)成形仿真技術(shù)研究[D]. 趙繼承.南京航空航天大學(xué) 2010
[5]顱骨修復(fù)體設(shè)計(jì)、制造工藝研究及有限元分析[D]. 王培.華中科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3057134
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