多道次单点渐进成形道次计算及工艺参数优化

发布时间：2018-04-24 13:52

  本文选题：单点渐进成形 + 多道次成形　； 参考：《重庆交通大学》2016年硕士论文

【摘要】：板料多道次单点渐进成形能够得到大成形角的直壁零件,对于复杂零件的成形,采用此类工艺,能够提高成形质量,并且不需要特定的模具,适用于产品研发及个性化小批量生产。本文通过数值模拟及实验相结合的手段,主要对1060铝板直壁筒形件及盒形的多道次单点渐进成形道次计算方法、工艺参数的影响规律及工艺参数的优化进行研究,得到了一些较为实用的研究成果,对于后续多道次单点渐进成形技术的研究具有一定的参考价值。本文首先介绍了研究所用的模拟软件及方法,同时也介绍了研究所用的实验装置,阐述了模拟所用的单元模型、材料模型、摩擦条件及成形轨迹等参数的选择,同时描述了所用的实验设备、成形装置、夹具及成形工具。其次研究了1060铝板直壁筒形件及盒形的多道次单点渐进成形的成形道次计算公式,基于传统多道次冲压成形的道次计算公式来进行研究,得到了直壁筒形第一次渐进成形的成形系数m_1=0.5及盒形件第一次渐进成形的成形系数m_1=0.333,确定了直壁筒形件后续道次渐进成形的平均成形系数m=1.212及盒形件后续道次渐进成形的平均成形系数m=1.383,进而分别确定了直壁筒形件及盒形件多道次单点渐进成形的道次计算公式,通过数值模拟技术验证了计算公式的可行性,并利用实验对零件进行试制验证了模拟的准确性。最后研究了一些工艺参数对零件料厚均匀度的影响规律及工艺参数的优化,得到成形工具直径与摩擦系数同零件成形后的料厚均匀度成正比关系,下压量及进给量与零件成形后的料厚均匀度成形反比关系,利用正交试验对这四个因素进行设计,采用均值分析得到直壁筒形件及盒形件的最优工艺参数组合,对于直壁筒形件多道次单点渐进成形,采用工具直径为9 mm,下压量为0.75 mm,摩擦系数为0.15,进给量为250 mm/min的工艺参数组合进行成形,料厚均匀度较好,对于盒形件成形时,采用成形工具直径为10 mm,下压量为0.5 mm,摩擦系数为0.175,进给量为250 mm/min的工艺参数组合,料厚均匀度较好。
[Abstract]:Sheet metal multi-pass single-point incremental forming can obtain the straight wall parts with large forming angle. For complex parts, this kind of process can improve the forming quality without the need of specific die. Suitable for product development and personalized small batch production. By means of numerical simulation and experiment, this paper mainly studies the calculation method of multi-pass single-point progressive forming, the influence of process parameters and the optimization of technological parameters of 1060 aluminum plate with straight wall cylinder and box shape. Some practical research results have been obtained, which have certain reference value for the further study of multi-pass single-point incremental forming technology. This paper first introduces the simulation software and methods used in the research, and also introduces the experimental equipment used in the research, and expounds the selection of the element model, the material model, the friction condition and the forming track of the simulation. At the same time, the experimental equipment, forming device, fixture and forming tool are described. Secondly, the calculation formula of multi-pass single-point progressive forming of 1060 aluminum sheet is studied, which is based on the traditional formula of multi-pass stamping. The forming coefficient of the first incremental forming of the straight wall cylinder and the forming coefficient of the first progressive forming of the box are obtained. The average forming coefficient m1.212 and the successive pass of the box of the straight wall cylindrical part are determined. The results show that the forming coefficient of the second progressive forming of the straight wall cylindrical part is 1.212, and that of the box part is the same as that of the box part, and that of the first progressive forming process of the box part is obtained. The average forming coefficient (m) is 1.383, and the calculation formulas for multi-pass single-point incremental forming of straight wall cylindrical and box-shaped parts are determined, respectively. The feasibility of the formula is verified by numerical simulation technology, and the accuracy of the simulation is verified by the experiment. Finally, the influence of some process parameters on the thickness uniformity of the parts and the optimization of the process parameters are studied. It is obtained that the diameter of the forming tool and the friction coefficient are proportional to the uniformity of the material thickness of the part after forming. The inverse ratio relationship between the pressure and feed rate and the thickness uniformity of the formed parts is studied. The orthogonal test is used to design the four factors, and the optimum process parameters combination of the straight wall cylindrical part and the box-shaped part is obtained by means of the mean analysis. For the multi-pass single-point progressive forming of straight wall cylindrical parts, the process parameters of tool diameter of 9 mm, pressure of 0.75 mm, friction coefficient of 0.15 mm, feed rate of 250 mm/min are used to form the straight cylindrical parts, and the uniformity of material thickness is better. When the forming tool diameter is 10 mm, the pressure is 0.5 mm, the friction coefficient is 0.175 and the feed rate is 250 mm/min, the uniformity of material thickness is better.
【学位授予单位】：重庆交通大学
【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：1796912