预胀形对单点渐进成形板料变形过程的影响

发布时间：2019-08-15 11:56

【摘要】：金属板料的渐进成形技术是一种新兴的柔性加工技术,该技术可在无模或简单支撑模具的条件下快速成形非回转体、非对称体等其他形状复杂的钣金件。尽管该技术发展前景广阔,但目前仍存在着零件厚度不均匀、局部减薄严重、成形精度较差等缺陷。针对上述技术问题,本文基于预胀形-单点渐进成形相结合的板料成形技术,首先将DC04冷轧深冲钢板预胀至不同高度(15mm、25mm)后,再利用单点渐进成形将预胀形件加工为不同成形角(55°、65°)的圆锥台制件,探讨预胀形对板料渐进成形变形规律的影响。基于理论研究,对胀形、单点渐进成形的变形状态作了详细分析,重点研究了单点渐进成形工具头在第一层及中间层时板料的应力应变状态及其影响因素,为改善厚度分布提高成形精度及成形极限分析提供理论依据;分析了加工参数对单点渐进成形时板料厚度、成形精度、成形极限的影响;基于单点渐进成形设计复合渐进成形实验。采用两种预胀形高度分别进行两种成形角的圆锥台件的加工成形,分析了板料的厚度分布、晶粒变形规律;并利用Simufact12.0进行了相应的有限元模拟,分析了制件几何精度及应力、应变分布规律。结果表明:1)单点渐进成形时,板料并不是局部小变形,而是存在协同变形区,且变形程度与距离工具头的远近有关;成形角越大,制件的最大减薄率、厚度分布波动越大;初始加工时,板料法兰区金属影响范围逐渐减小和累计加工硬化不断增加的相互作用以及轴向进给量的不同使得板料出现异常减薄带;后续加工时,加工硬化和回弹的综合作用使壁厚趋于稳定;2)采用胀形预成形—渐进终成形的复合成形方式加工零件,能有效的改善零件的厚度分布,缩小板料异常减薄范围,提高零件的几何精度;复合成形能够很好的改善板料整体的晶粒分布情况,减小了非变形区金属对变形区金属的影响;且单点渐进成形时成形角越大,板料变形区受到的拉应力比重越大,应变分布越不均,预胀形使得制件应变分布更加均匀。
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG306

【参考文献】

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本文编号：2526975