拉形辅助板料渐进成形变形规律研究
发布时间：2021-01-01 23:09
数控渐进成形技术是一种先进的板料无模柔性制造技术,它依据零件的几何形状生成数控加工代码来驱使工具头对板料进行逐层加工,使板料发生局部累积塑性变形从而最终加工出零件。它具有较高的柔性、产品开发周期明显缩短、成本显著降低等特点。传统的渐进成形工艺零件的壁厚遵从余弦定律,角度较大或者直壁零件无法成形而成形小曲率零件时成形部件回弹量较大,限制了渐进成形工艺的发展。拉形工艺成形结果具有回弹小、厚度减薄较为均匀、可以成形边缘陡峭零件等优点,渐进成形结合拉形工艺可以大大弥补单一渐进成形的不足。本文主要研究内容如下:（1）为了解材料性能参数,首先对5754退火态铝合金进行材料基本力学性能测试,研究了三种厚度板料的力学性能,构建了本构模型。并对其中一种厚度材料进行凸模胀形试验和渐进成形成形极限试验,获得该厚度材料的胀形成形极限图和渐进成形成形极限角及成形极限应变点,对比研究了两种成形极限应变。（2）以某航天小曲率凹陷零件为对象,使用有限元模拟技术,研究分析了拉形辅助渐进成形后零件应力、应变、厚度分布、工具头和支撑模受力以及截面精度情况,并且引入不同工艺参数,研究了不同工艺参数对零件厚度分布、工具头和支撑...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
渐进成形设备示例
拉形辅助板料渐进成形变形规律研究精度和可成形性[29]。Jeswiet 等人[30]研究了工具头对成形极限角的影响，认为小直径的工具有助于提高成形极限角，但是，小工具头使得加工效率变低。一般情况，工具头直径在5到1006 到 50mm 会更好，最好是在 8 到 15mm。Skj dt 等人[31]针对等高线轨迹的缺陷提出了螺旋线轨迹，避免了进给下压过程中产生的痕和成形力峰值，有助于提高渐进成形表面的质量以及减小成形力峰值。同时还可以改善成极限、加工精度、厚度分布。
南京航空航天大学硕士学位论文1.2.7 应用领域在过去的几年中，渐进成形的应用领域已经得到迅速扩展，应用领域包括医疗植入物、筑、汽车、模具、航空航天等。（1）医疗领域医疗植入件已经成为渐进成形技术研究最重要领域之一。具体应用包括脚踝支撑、颅骨板腭假体、膝关节假体、后座假体和面部植入物。钛合金是这些研究中的关键材料之一[63]。 其中医疗植入件渐进成形急需解决的是所需要形状的大成形角度成形问题，同时也要解决所需度不足的问题。2005 年 Ambrogio 和 Duflou 等人[64-65]分别使用钢板和 AA3003 退火铝合金制了脚踝支撑件和颅骨板。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Single point and asymmetric incremental forming[J]. J.Jeswiet,D.Adams,M.Doolan,T.McAnulty,P.Gupta. Advances in Manufacturing. 2015(04)
[2]工具转速和进给速度对数控渐进成形温升影响[J]. 王耿,王进,姜虎森,李丽华,宋立军,王海. 锻压技术. 2014(11)
[3]基于预拉伸与数控渐进成形复合的轿车翼子板样件制造技术[J]. 宋修成,陆彬,陈军. 上海交通大学学报. 2013(05)
[4]国外航空钣金专用制造技术与装备发展[J]. 李小强,李东升,杜宝瑞. 航空制造技术. 2012(15)
[5]数控渐进成形技术在雕塑制作中的应用[J]. 陈兆英,张益华. 机械制造与自动化. 2009(03)
[6]可重构柔性模具蒙皮拉形模面生成方法研究与实现[J]. 张文阳,李东升,李小强,杜宝瑞. 锻压技术. 2009(02)
[7]多点技术在飞机板类部件制造中的应用[J]. 刘纯国,李明哲,隋振. 塑性工程学报. 2008(02)
[8]复杂钣金零件渐进成形方法[J]. 崔震,高霖,陆启建. 机械工程学报. 2007(12)
[9]金属板材分层渐进成形机理的研究[J]. 刘杰. 湖南工业大学学报. 2007(03)
[10]双曲度飞机蒙皮拉伸成形轨迹优化与验证[J]. 张彦敏,周贤宾,罗红宇,李小强. 中国机械工程. 2006(19)
博士论文
[1]金属板料渐进成形精度控制技术研究[D]. 史晓帆.南京航空航天大学 2013
[2]成形极限图的获取方法与其在金属板料成形中的应用[D]. 王辉.南京航空航天大学 2011
[3]TC4板材局部自阻电加热数控渐进成形的研究[D]. 范国强.南京航空航天大学 2010
[4]金属板材单点渐进成形数值模拟及机理研究[D]. 马琳伟.华中科技大学 2008
[5]金属板料数控渐进成形机理及工艺的研究[D]. 周六如.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]金属板料单点渐进成形精度的研究[D]. 黄书经.陕西科技大学 2016
[2]板料渐进成形局部变形区变形机理研究[D]. 杨睿.西华大学 2015
[3]拉形辅助的数控渐进成形技术研究[D]. 王德亮.南京航空航天大学 2015
[4]成形轨迹对板材渐进成形结果的影响研究[D]. 田飞.重庆大学 2012
[5]水射流渐进成形系统研究[D]. 刘萌.吉林大学 2007
[6]金属板材数字化渐进成形过程数值模拟[D]. 李迎浩.华中科技大学 2005
本文编号：2952163
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
渐进成形设备示例
拉形辅助板料渐进成形变形规律研究精度和可成形性[29]。Jeswiet 等人[30]研究了工具头对成形极限角的影响，认为小直径的工具有助于提高成形极限角，但是，小工具头使得加工效率变低。一般情况，工具头直径在5到1006 到 50mm 会更好，最好是在 8 到 15mm。Skj dt 等人[31]针对等高线轨迹的缺陷提出了螺旋线轨迹，避免了进给下压过程中产生的痕和成形力峰值，有助于提高渐进成形表面的质量以及减小成形力峰值。同时还可以改善成极限、加工精度、厚度分布。
南京航空航天大学硕士学位论文1.2.7 应用领域在过去的几年中，渐进成形的应用领域已经得到迅速扩展，应用领域包括医疗植入物、筑、汽车、模具、航空航天等。（1）医疗领域医疗植入件已经成为渐进成形技术研究最重要领域之一。具体应用包括脚踝支撑、颅骨板腭假体、膝关节假体、后座假体和面部植入物。钛合金是这些研究中的关键材料之一[63]。 其中医疗植入件渐进成形急需解决的是所需要形状的大成形角度成形问题，同时也要解决所需度不足的问题。2005 年 Ambrogio 和 Duflou 等人[64-65]分别使用钢板和 AA3003 退火铝合金制了脚踝支撑件和颅骨板。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Single point and asymmetric incremental forming[J]. J.Jeswiet,D.Adams,M.Doolan,T.McAnulty,P.Gupta. Advances in Manufacturing. 2015(04)
[2]工具转速和进给速度对数控渐进成形温升影响[J]. 王耿,王进,姜虎森,李丽华,宋立军,王海. 锻压技术. 2014(11)
[3]基于预拉伸与数控渐进成形复合的轿车翼子板样件制造技术[J]. 宋修成,陆彬,陈军. 上海交通大学学报. 2013(05)
[4]国外航空钣金专用制造技术与装备发展[J]. 李小强,李东升,杜宝瑞. 航空制造技术. 2012(15)
[5]数控渐进成形技术在雕塑制作中的应用[J]. 陈兆英,张益华. 机械制造与自动化. 2009(03)
[6]可重构柔性模具蒙皮拉形模面生成方法研究与实现[J]. 张文阳,李东升,李小强,杜宝瑞. 锻压技术. 2009(02)
[7]多点技术在飞机板类部件制造中的应用[J]. 刘纯国,李明哲,隋振. 塑性工程学报. 2008(02)
[8]复杂钣金零件渐进成形方法[J]. 崔震,高霖,陆启建. 机械工程学报. 2007(12)
[9]金属板材分层渐进成形机理的研究[J]. 刘杰. 湖南工业大学学报. 2007(03)
[10]双曲度飞机蒙皮拉伸成形轨迹优化与验证[J]. 张彦敏,周贤宾,罗红宇,李小强. 中国机械工程. 2006(19)
博士论文
[1]金属板料渐进成形精度控制技术研究[D]. 史晓帆.南京航空航天大学 2013
[2]成形极限图的获取方法与其在金属板料成形中的应用[D]. 王辉.南京航空航天大学 2011
[3]TC4板材局部自阻电加热数控渐进成形的研究[D]. 范国强.南京航空航天大学 2010
[4]金属板材单点渐进成形数值模拟及机理研究[D]. 马琳伟.华中科技大学 2008
[5]金属板料数控渐进成形机理及工艺的研究[D]. 周六如.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]金属板料单点渐进成形精度的研究[D]. 黄书经.陕西科技大学 2016
[2]板料渐进成形局部变形区变形机理研究[D]. 杨睿.西华大学 2015
[3]拉形辅助的数控渐进成形技术研究[D]. 王德亮.南京航空航天大学 2015
[4]成形轨迹对板材渐进成形结果的影响研究[D]. 田飞.重庆大学 2012
[5]水射流渐进成形系统研究[D]. 刘萌.吉林大学 2007
[6]金属板材数字化渐进成形过程数值模拟[D]. 李迎浩.华中科技大学 2005
本文编号：2952163
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