振动激励下金属板材颗粒介质弯曲成形回弹分析

发布时间：2020-06-19 04:03

【摘要】：颗粒介质弯曲成形是以颗粒介质代替凸模的作用,通过压头对颗粒介质施加压力,颗粒传递成形力于板材完成成形。颗粒作为一种散体介质,具有流动性好、易于密封、耐高温等独特的性质,颗粒介质弯曲成形能够实现对板材局部微小尺寸结构的成形。并且在成形过程中使得成形压力分布均匀,变形区域更广。振动辅助成形作为一种辅助成形方式,将其与颗粒介质弯曲成形工艺相结合,在颗粒介质弯曲成形中,通过对颗粒介质施加超声振动,改善颗粒体内部的传力特性,进一步增强其流动性,并且超声振动传递于板材成形区域时,能够对成形中板材的塑性极限、应力分布及应力积累特性产生影响,进而影响板材的成形性能和成形后的回弹特性,基于上述探究,本文主要开展了以下工作:1)基于有限元法,对换能器结构进行仿真,验证压电材料的输出线性关系,并根据需求设计计算超声振动变幅杆,通过有限元法验证输入输出特性。2)基于赫兹接触理论,建立了超声振动激励下金属板材间滑动摩擦理论模型,得出摩擦系数随振幅变化的规律曲线,设计进行了摩擦试验探究,验证了理论模型的准确性,并进行了误差分析。3)利用Abaqus中的Dem单元,采用有限元与离散元耦合方法,实现对板材颗粒介质弯曲成形工艺的仿真,分析了成形过程中板材应力分布规律,成形力特性,探究了振动幅值、颗粒粒径、装料高度对工艺成形的影响。基于上述成形结果,建立板材弯曲无模法回弹仿真模型,实现对板材弯曲成形回弹的仿真。4)设计实施超声振动下板材弯曲成形及回弹试验,对前述仿真规律进行了验证,并建立回弹测量方法,通过回弹测试初步探究了超声振动激励下颗粒介质板材弯曲成形工艺的回弹特性演化规律。本文通过仿真与试验结合的方法探究了超声振动激励下颗粒介质弯曲成形工艺中粒径、装料高度、振动幅值对其成形量以及回弹量的影响。为该工艺的应用提供了理论基础。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG306
【图文】：

燕山大学工程硕士学位论文222()e2π1() xp x(-∞<x<+∞) 和粗糙度等特性，设定 PS50 表面形貌仪扫描精度的位置间隔为 10μm，继而从扫描结果中导出板材高根 σ1和 σ2。对于两个具有微凹体（凸体）的平面的据均方根2221 和数学期望 μ=0 的高斯函数生成高度数据并导入到 Matlab 中，离散点间距为得到简化柔性体的表面形貌特征，如图 3-3 所示。

【参考文献】

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本文编号：2720277