本文關鍵詞：成形參數對二道次板材漸進成形工藝成形質量的影響

  更多相關文章： 二道次漸進成形 預成形高度 直壁件 粗糙度 回彈

【摘要】：板材漸進成形技術是一種新興的制造技術,整個加工過程不需要模具設計和制造,具有省時、節(jié)約成本、個性化定制等優(yōu)點,適用于汽車、航空航天和民用等板材加工領域,是一項非常有發(fā)展前景的先進制造技術。但實際加工復雜零件時,漸進成形技術面臨著許多問題,特別對于成形角比較大的制件,需要用多道次漸進成形技術加工。因此,本文考慮到成形性能和效率,圍繞兩道次漸進成形工藝進行討論與研究。首先,以某汽車尾燈支架為案例,分別采用單道次漸進成形技術和二道次漸進成形技術加工,驗證多道次漸進成形加工復雜制件的可行性。但在加工過程中發(fā)現(xiàn)制件表面質量差、斜壁回彈大。其次,為了改善上述缺陷,以直壁圓筒件為研究對象,研究工藝參數對直壁件的回彈和表面質量的影響規(guī)律,并構建數值模型預測和優(yōu)化多道次漸進成形直壁件的回彈角和表面粗糙度。結果表明:角度間隔對直壁件回彈角影響最大,軸向進給量次之,加工速率幾乎不影響;并且回彈角隨著三個研究參數的增大呈現(xiàn)先增大后減小趨勢。當軸向進給量分別為0.25mm和0.75mm時,回彈角隨著加工速率增大分別呈持續(xù)增大和減小趨勢;當加工速率分別為1000mm/min和2000mm/min時,軸向進給量與直壁件回彈角之間也發(fā)生類似的現(xiàn)象。各參數對直壁件表面粗糙度的影響大小依次為軸向進給量、角度間隔以及加工速率,并且表面粗糙度隨著軸向進給量、角度間隔和加工速率的增大而增大。同時,當軸向進給量為0.3mm時,表面粗糙度隨著加工速率增大先減小后增大,然后通過試驗驗證了模型的準確性。最后,針對二道次漸進成形加工直壁件過程中第一道次板料變形區(qū)域在第二道次加工過程中有一部分不再參與變形的問題,首先,通過理論分析和模擬驗證得到一道次漸進成形預成形高度與二道次加工角度之間的數值關系。然后,保證二道次加工角度不變,研究第一道次預成形高度對二道次漸進成形質量的影響規(guī)律。結果表明:隨著一道次預成形高度不斷增大,制件板料最小厚度先增大后減小,第二道次漸進成形過程中起始等效塑形應變值越大并且保持起始值不變的時間范圍越大,以及等效塑性應變變化范圍越小。另外,一道次漸進成形預成形高度越小越有利于減小最終制件的回彈。最后經過試驗驗證,數值模擬結果能夠反映實際結果。
【關鍵詞】：二道次漸進成形 預成形高度 直壁件 粗糙度 回彈
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG306
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題研究背景8
• 1.2 金屬板材漸進成形技術國內外研究現(xiàn)狀8-13
• 1.2.1 數控漸進成形技術的應用10-12
• 1.2.4 金屬板材漸進成形的發(fā)展趨勢12-13
• 1.3 課題研究內容和意義13-15
• 1.3.1 課題主要研究內容13-14
• 1.3.2 研究意義14-15
• 2 金屬板材漸進成形技術15-26
• 2.1 板材漸進成形技術原理概述15-17
• 2.1.1 漸進成形技術工作原理15
• 2.1.2 漸進成形分類15-17
• 2.2 漸進成形技術的主要工藝參數17-19
• 2.2.1 成形工具頭的影響17
• 2.2.2 軸向進給量h的影響17-18
• 2.2.3 成形半錐角α的影響18
• 2.2.4 工具頭進給速度V的影響18-19
• 2.2.5 摩擦與潤滑19
• 2.3 漸進成形案例19-24
• 2.3.1 漸進成形汽車尾燈支架工藝分析19-22
• 2.3.2 有限元數值模擬漸進成形汽車尾燈支架22-23
• 2.3.3 實驗驗證23-24
• 2.4 本章小結24-26
• 3 二道次漸進成形表面質量和回彈的控制與優(yōu)化26-36
• 3.1 研究方案的設定26-29
• 3.1.1 實驗參數與評價目標26
• 3.1.2 實驗材料和設備26-27
• 3.1.3 實驗設計27-29
• 3.2 結論與討論29-34
• 3.2.1 數值模型29
• 3.2.2 方差分析29-31
• 3.2.3 工藝參數對回彈角的影響31-32
• 3.2.4 工藝參數對粗糙度的影響32-34
• 3.3 實驗驗證34-35
• 3.4 本章小結35-36
• 4 預成形高度對二道次漸進成形質量的影響36-52
• 4.1 理論分析36-38
• 4.2 有限元模型的建立38-41
• 4.2.1 單元類形選擇38
• 4.2.2 材料參數確定38-40
• 4.2.3 漸進成形過程分析40
• 4.2.4 漸進成形模擬方案40-41
• 4.3 理論分析驗證41-44
• 4.4 一道次漸進成形預成形高度方案的設定44-45
• 4.5 數值模擬結果分析45-50
• 4.5.1 一道次漸進成形預成形高度對板料厚度的影響45-47
• 4.5.2 一道次漸進成形預成形高度對等效塑性應變的影響47-49
• 4.5.3 一道次漸進成形預成形高度對回彈的影響49-50
• 4.6 本章小結50-52
• 5 二道次漸進成形方案的實驗驗證52-57
• 5.1 支撐模的加工成形52
• 5.2 制件的數控漸進成形加工52-53
• 5.3 試驗結果分析53-56
• 5.3.1 板材厚度分析53-55
• 5.3.2 板材回彈分析55-56
• 5.4 本章小結56-57
• 6 結論與展望57-60
• 6.1 結論57-58
• 6.2 后續(xù)工作展望58-60
• 致謝60-61
• 參考文獻61-66
• 附錄66
• A. 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文66

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 肖士昌;高錦張;賈俐俐;徐梁;;單道次漸進成形錐形件壁厚均勻臨界成形角的研究[J];鍛壓技術;2012年01期

2 周六如;;板料數控漸進成形變形區(qū)厚度變化規(guī)律的研究[J];機械工程學報;2011年18期

3 許自然;高霖;崔震;徐巖;;不同壓頭形狀下板料漸進成形性能研究[J];機械科學與技術;2009年05期

4 ;DEFORMATION ANALYSIS OF SHEET METAL SINGLE-POINT INCREMENTAL FORMING BY FINITE ELEMENT METHOD SIMULATION[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2008年01期

5 韓飛;莫健華;龔攀;;基于遺傳神經網絡的數字化漸進成形回彈預測[J];華中科技大學學報(自然科學版);2008年01期

6 尹長城,王元勛,吳勝軍;金屬板材單點漸進成形過程的數值模擬[J];塑性工程學報;2005年02期

7 周六如,肖祥芷,莫健華;金屬直壁筒形件數控漸進成形工藝研究[J];機械科學與技術;2004年11期

8 甘文星,莫健華;金屬板材數控單點漸進成形回彈的實驗研究[J];機械科學與技術;2004年06期

9 莫健華,丁勇,黃樹槐;金屬板材數控單點漸進成形加工軌跡優(yōu)化研究[J];中國機械工程;2003年24期

10 周六如,莫健華,肖祥芷;板料零件數控漸進成形工藝研究[J];塑性工程學報;2003年04期

中國博士學位論文全文數據庫 前2條

1 張旭;金屬板料數控漸進成形技術成形極限與回彈控制研究[D];重慶大學;2010年

2 周六如;金屬板料數控漸進成形機理及工藝的研究[D];華中科技大學;2004年

中國碩士學位論文全文數據庫 前4條

1 徐永鋒;水射流漸進成形工藝研究及加工路徑的規(guī)劃[D];吉林大學;2009年

2 李茂君;基于數值模擬的板材漸進成形回彈研究[D];華中科技大學;2008年

3 劉萌;水射流漸進成形系統(tǒng)研究[D];吉林大學;2007年

4 方景春;金屬板材數控漸進成形工藝的研究[D];華中科技大學;2006年

，

本文編號：780153