拉形辅助的数控渐进成形技术研究

发布时间：2017-09-16 15:25

  本文关键词：拉形辅助的数控渐进成形技术研究

  更多相关文章： 拉形 渐进成形 复合成形 工装设计 工艺分析 CAD/CAM/CAE

【摘要】：数控渐进成形技术是一种新兴的柔性制造技术,该技术的思想起源于快速原型制造中的分层制造思想,在数控渐进成形机床上成形工具头按照数控成形代码逐层对板料进行挤压,最终累积成形出所需的零件形状。数控渐进成形技术由于其不需要模具或只需要简单的模具支撑,产品的开发周期大大缩短,成本也会降低,因此渐进成形在航空航天小批量的背景下具有极强的应用前景。通过对渐进成形技术特点分析,渐进成形有如下技术劣势:零件厚度的过分减薄,精度较差和效率比较低,并且成形件的成形角受到限制,单道次零件必须在成形极限角以内,否则就会发现破裂的失效现象。针对以上问题,本文提出了拉形辅助的数控渐进成形,将数控渐进成形托架改造成为拉形夹具,拉形夹具产生拉形动作进行预成形,局部不贴模的凹陷处采用数控渐进成形加工。首先从理论上分析了复合成形的优点,研究了复合成形的特征和适用零件范围;其次,针对单曲率特征类零件,开发了机床工艺装置,实现零件的拉形预成形,同时实现零件一次装夹的复合成形过程,通过试验对复合成形和渐进成形制件的质量进行对比分析,复合成形可以提高零件的精度,减少零件减薄并提高加工效率;最后,针对复杂双曲率特征类零件工装进行设计,设计了新的复合成形过程,通过CAD/CAM/CAE混合软件获取渐进成形区域边界,提出不同方式的渐进成形轨迹和校形轨迹,实现了数字化的制造过程;通过试验对比分析复合成形相对于渐进成形的优势并探究复合成形的最佳工艺路径。
【关键词】：拉形 渐进成形 复合成形 工装设计 工艺分析 CAD/CAM/CAE
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V260.6
【目录】：

• 摘要4-5
• 英文摘要5-10
• 注释表10-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 引言11
• 1.2 数控渐进成形技术的原理11-12
• 1.3 数控渐进成形设备12-14
• 1.4 数控渐进成形研究现状14-19
• 1.4.1 渐进成形性能的研究14-15
• 1.4.2 渐进成形轨迹的优化15
• 1.4.3 渐进成形数值模拟的研究15-16
• 1.4.4 渐进成形精度的研究16-18
• 1.4.5 数控渐进成形的应用18-19
• 1.5 课题存在的问题19
• 1.6 本文研究内容19-21
• 第二章 复合渐进成形原理及过程分析21-30
• 2.1 拉形技术原理分析21-23
• 2.1.1 拉形成形的原理与应用21-22
• 2.1.2 拉形工艺参数分析22-23
• 2.2 数控渐进成形与拉形复合成形的提出23-24
• 2.3 拉形预成形 渐进终成形的基本原理与过程24-27
• 2.4 复合渐进成形优点的理论分析27-28
• 2.5 复合渐进成形技术特点和适用零件28-29
• 2.6 小结29-30
• 第三章 单曲率零件复合渐进成形装置与试验研究30-40
• 3.1 复合渐进成形装置的研发30-32
• 3.1.1 复合成形的工装夹具设计30-31
• 3.1.2 复合成形的成形过程分析31-32
• 3.2 试验研究32-36
• 3.2.1 支撑模加工和成形轨迹生成33-35
• 3.2.2 试验装置35
• 3.2.3 试验内容35-36
• 3.3 结果与分析36-39
• 3.3.1 成形过程与精度分析36-38
• 3.3.2 厚度分析38-39
• 3.3.3 成形效率分析39
• 3.4 小结39-40
• 第四章 双曲率零件复合渐进成形CAX系统开发40-51
• 4.1 双曲率零件复合渐进成形过程设计40-41
• 4.2 双曲率零件渐进成形区域边界求解41-47
• 4.2.1 零件拉形过程数值模拟分析41-44
• 4.2.2 零件拉形模拟结果数模反求44-46
• 4.2.3 渐进成形区域边界求解46-47
• 4.3 复合渐进成形试验的拉形过程模拟47-50
• 4.4 小结50-51
• 第五章 基于CAX系统的复合渐进成形试验研究51-61
• 5.1 试验过程51-54
• 5.1.1 成形轨迹设计51-53
• 5.1.2 试验装置53-54
• 5.1.3 试验内容54
• 5.2 结果与分析54-60
• 5.2.1 成形结果54-55
• 5.2.2 精度与表面质量对比分析55-58
• 5.2.3 厚度对比分析58-59
• 5.2.4 成形效率对比分析59-60
• 5.3 小结60-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 6.1 总结61-62
• 6.2 展望62-63
• 参考文献63-68
• 致谢68-69
• 攻读硕士期间发表的论文69

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 谭平宇;回转对称形零件的劈镦成形工艺[J];模具工业;1988年12期

2 赵孟涛;上横臂体成形工艺及成形缺陷分析[J];模具工业;2002年06期

3 赵升吨;赵承伟;邵中魁;林文捷;张晨阳;;现代叶片成形工艺的探讨[J];机床与液压;2012年21期

4 傅俊旭;异型不锈钢蜗壳的成形工艺[J];洪都科技;1992年02期

5 史孝华;凸棱成形工艺[J];机械工艺师;1994年11期

6 洪国栋,张伟,吴良伟,赵志文,邹清泽,颜永年,张月芳;熔融材料堆积成形技术及其应用[J];机械工业自动化;1997年04期

7 黄松青;花键冷搓成形工艺[J];机械工人.冷加工;2002年03期

8 栾淑英,潘文峰;摩托车油箱零部件成形工艺及改进[J];模具工业;2003年12期

9 任振欧;高速公路交通安全设施防阻块成形工艺[J];山西交通科技;2003年03期

10 幸育忠;椭圆筒简易成形工艺及胀胎[J];机械工人.冷加工;2004年10期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 谭双泉;高强;李娟;孙文博;张增强;;大电流导体复合式气焊接成形工艺的研究与应用(摘要)[A];2010全国机电企业工艺年会《上海电气杯》征文论文集[C];2010年

2 赵宝民;江开勇;顾永华;;分段沉积雕铣成形工艺及材料研究[A];福建省科协第四届学术年会——提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年

3 赵宝民;江开勇;顾永华;;分段沉积雕铣成形工艺及材料研究[A];福建省科协第四届学术年会提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年

4 王维德;;挡油圈成形工艺及模具设计[A];塑性加工技术文集[C];1992年

5 张星;张治民;李保成;;温挤成形齿轮组织性能研究[A];第八届全国塑性加工学术年会论文集[C];2002年

6 吴坚;;无支撑板材数字化渐进成形工艺研究[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年

7 钱健清;高霖;;数控渐进成形技术现状及发展前景[A];2014年全国钢材深加工研讨会论文集[C];2014年

8 韩英淳;;采用复合成形工艺用管坯制造整体无缝汽车后桥壳[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年

9 雷丽萍;曾攀;方刚;;塑性微成形技术及其工艺特点分析[A];第八届全国塑性加工学术年会论文集[C];2002年

10 周朝辉;曹海桥;吉卫;;厚壁圆筒件成形工艺及有限元模拟[A];中国工程物理研究院科技年报（2002）[C];2002年

中国重要报纸全文数据库 前6条

1 本报记者 王斌　通讯员 张庆芳;数字化成形——技术发达国家的企盼[N];中国工业报;2009年

2 中国锻压协会“头脑风暴”专家库第二届首席专家 李森;对接先进成形工艺是中国锻压装备产业转型升级的方向[N];中国工业报;2014年

3 中航工业制造所 黄遐;成形/成性一体化壁板制造技术——蠕变时效成形[N];中国航空报;2014年

4 曾元松;航空钣金成形技术研究应用现状与发展建议[N];中国航空报;2013年

5 中航工业制造所 李怀学;激光精密增材成形技术：打开“设计束缚”枷锁的钥匙[N];中国航空报;2013年

6 方义;高精度液压机[N];中国乡镇企业报;2003年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 麦建明;奥氏体不锈钢电辅助压印成形工艺建模与实验研究[D];上海交通大学;2014年

2 李丽华;搅拌摩擦渐进成形中板料局部温升特性研究[D];青岛科技大学;2016年

3 王志坚;装备零件激光再制造成形零件几何特征及成形精度控制研究[D];华南理工大学;2011年

4 邱立;脉冲强磁场成形制造技术研究[D];华中科技大学;2012年

5 张琦;金属板材多点“三明治”成形的数值模拟及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

6 熊俊;多层单道GMA增材制造成形特性及熔敷尺寸控制[D];哈尔滨工业大学;2014年

7 彭林法;微/介观尺度下薄板成形建模分析与实验研究[D];上海交通大学;2008年

8 龚峰;T2紫铜薄板微成形摩擦尺寸效应与润滑研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

9 冯小军;快速模具模塑成形的数值分析及过程智能控制系统的研究[D];同济大学;2006年

10 隋洲;曲面零件连续成形的理论与数值模拟研究及控制软件开发[D];吉林大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张珍;用于复合材料成形的液压机装备—模具形状不对称引起偏载的耦合分析[D];天津理工大学;2015年

2 周勇;等强度弯管壁厚公式设计及芯棒热推成形工艺优化[D];山东建筑大学;2015年

3 刘威;氧化锆/氧化铝生物陶瓷选择性激光熔融成形研究[D];南京理工大学;2015年

4 周小磊;金属板材多点复合渐进成形破裂缺陷研究[D];江西理工大学;2015年

5 申发明;不锈钢丝基激光增材制造成形工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

6 杨建兵;异形齿盘毂热冷复合成形工艺数值模拟与试验研究[D];重庆大学;2015年

7 刘成放;柔性管道骨架层成形工艺设计及有限元分析[D];大连理工大学;2015年

8 李明昆;汽车加油口盒成形的数值模拟分析及其工艺改进[D];南华大学;2014年

9 陈蕴弛;金属板材单点渐进成形数值模拟及优化分析[D];浙江工业大学;2015年

10 曹江;金属板料渐进成形数值模拟与成形规律研究[D];浙江工业大学;2015年

，

本文编号：863863