力—位移分控条件下多点成形回弹补偿及折痕机理研究

发布时间：2017-11-29 06:26

  本文关键词：力—位移分控条件下多点成形回弹补偿及折痕机理研究

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【摘要】：力-位移分控多点成形技术是由本课题组提出的一种有别于传统多点成形的新型柔性成形方式。该成形技术中,上基本体群控制成形位移,下基本体群控制成形力,且成形位移和力单独有效可控,根据成形顺序不同,分为边部优先成形和心部优先成形两种模式。成形过程中法向始终作用有有效约束,成形特点为逐次分段反复弯曲成形,分为已变形区、过渡区、未变形区三部分,具有回弹小、压痕和起皱不明显等优点,但存在折痕缺陷。回弹严重影响成形件的加工精度,采用回弹补偿方法控制回弹是一种切实可行的手段。本文基于弹塑性材料模型,根据力-位移分控多点成形反复弯曲特点,推导单曲率圆柱面回弹弯矩公式,完成回弹后曲面预测S=f(R),进行不同板厚、不同材料、不同基本体群排列方式的多点实验,验证理论的普适性和准确性。基于回弹补偿原理,反求调形半径R=f-1(S),构造模具回弹补偿面,通过实验验证回弹补偿的有效性和高效性。以单曲率圆柱面和双曲率马鞍面为研究对象,采用折痕角度和折痕高度两大指标表征折痕缺陷严重程度,系统分析成形力、板厚、成形方式、材料、接触摩擦系数、球头半径及转动摩擦系数对力-位移分控多点成形折痕缺陷的影响。结果表明:反复弯曲是折痕缺陷的主导因素;随着成形力、板厚、接触摩擦系数及转动摩擦系数增大,折痕缺陷越不明显;球头半径越大,折痕越明显;考虑包申格效应,应变硬化指数越小,板材表面质量越好;边部优先成形比心部优先成形的折痕缺陷明显,且先成形区域的折痕缺陷更明显;传统多点模具几乎不存在折痕缺陷,折痕是力-位移分控多点成形特有的成形缺陷;弹性垫和错点成形方式能够改善表面质量,抑制折痕。
【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】：2016
【分类号】：TG306

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本文编号：1236530