力-位移分控条件下圆柱面多点成形规律与回弹控制研究

发布时间：2017-11-13 07:04

  本文关键词：力-位移分控条件下圆柱面多点成形规律与回弹控制研究

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【摘要】：多点成形技术是一种柔性成形技术,无需换模便能成形不同曲面,已经广泛应用于飞机蒙皮、船体外板、颅骨修复等领域。力-位移分控多点成形将板料变形由普通多点成形时的局部法向约束、整体变形改变为整体法向约束、局部顺序变形,有效控制和改善了板材受力条件,具有回弹量小、不易起皱、无需压边、成形质量高等一系列优点。本文采用理论分析、数值模拟、工艺实验相结合的方法,系统地研究了圆柱面力-位移分控多点成形的回弹规律。首先采用中性层内移理论,推导了力-位移分控条件下回弹弯矩的计算公式,并用1060铝合金和Q295多点成形实验验证了理论的准确性。从理论上证明了力-位移分控多点成形在抑制回弹方面比常规多点成形具有显著的优势。法向压应力、附加拉应力和反复弯曲共同作用使板材回弹减小,反复弯曲对回弹的抑制作用最明显,而法向应力引起的回弹弯矩最小。以工艺实验为主,结合数值模拟,系统地研究了成形方式、成形力、板厚、摩擦系数、材料、半球铰压头半径等对力-位移分控圆柱面对点成形回弹的影响规律。结果表明:力-位移分控多点成形相对于常规多点成形可以更好地抑制回弹;对于两种力-位移分控多点成形方式,先成形部位回弹小,后成形部位回弹大;随着成形力、摩擦系数和半球铰压头半径的增大,回弹量逐渐减小。随着板厚的增大,回弹量先增大后减小;对于不同的板材,σs/E越大,回弹越大。进行了力-位移分控圆柱面错点成形规律的研究。结果表明:9×9的排列方式适用于成形多种形面,成形缺陷要比9×10的排列方式少;采用尼龙垫板成形,板材表面基本无压痕和起皱,折痕比较少;采用聚氨酯垫板成形,板材表面会有凹陷,并且成形力越大,凹陷越明显;错点成形的回弹量要大于对点成形;板材的回弹随着板厚和成形力的增大而减小。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG306

【参考文献】

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本文编号：1179591