基于响应面法的多道次单点渐进成形径向尺寸的控制

发布时间：2021-03-24 21:58

　　为了控制多道次单点渐进成形中零件的径向尺寸误差,利用响应面法研究了主要成形工艺参数对零件的径向尺寸误差的影响规律,分析了各个参数及其交互作用对目标影响的显著性,并进一步对试验数据的适应度进行了分析,进而建立了多道次单点渐进成形径向尺寸误差的预测模型。同时利用最小化算法,结合此类工艺的加工效率,得到较优的工艺参数组合,从而实现多道次单点渐进成形径向尺寸的精确控制。结果表明:成形工具的二次项对径向尺寸误差的影响非常显著,下压量、进给速率及其与成形工具的交互作用对径向尺寸误差的影响较为显著,此外,利用最小化算法得到了4组较优的工艺参数组合。多道次单点渐进成形中,应选择下压量为0. 32 mm、工具直径为Φ12 mm及进给速率为1188 mm·min-1的配置作为较优的工艺参数组合来改善零件的径向尺寸误差。 

【文章来源】：锻压技术. 2020,45(07)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

NHSK1060专用渐进成形机床

多道次渐进成形技术能够克服单道次渐进成形中所产生的部分缺陷。例如单次成形大角度零件时，成形件初始位置的壁厚明显小于理论厚度，即减薄带区域显著，导致零件料厚分布不均匀，但采用多道次渐进成形能够有效地解决这一突出问题[2]。比如，板料在两道次渐进成形下的最小料厚相对于单道次渐进成形结果增加了16%[3-4]。此外，多道次渐进成形中参与塑性变形的材料多于单道次渐进成形，从而使板料获得了更高的成形性能。因此，多道次渐进成形能够提高材料的成形极限，延缓破裂缺陷的产生，使板材的成形性能得到一定程度的提升。同时，多道次渐进成形后零件的回弹量显著小于单道次渐进成形，有利于提高零件的尺寸精度[5]。多道次渐进成形中也会产生一些缺陷，如果每道次的成形高度设计不合理，则会使零件底部在轴向产生过多的位移，即为沉台缺陷[6]。对于直壁类零件成形的研究，东京工业大学的Iseki H等[7]利用多道次渐进成形技术对直壁盒形件的成形工艺进行了研究，采用球形工具头对成形件的较大圆角部分进行成形，然后利用端部为平底的工具头来整形零件，并进一步分析了料厚的分布情况，获得了该方案下能够成形盒形件的最大深度。周六如等[8-9]提出了3种成形路径规划方案，即平行直线型、平移弧线型及变角度路径型，分析了在3种路径作用下直壁筒形件的料厚分布情况，得出平行直线型路径下所得到的料厚较为均匀。姜志宏等[10]利用正交试验及极差分析方法分析了成形角度、进给速率及下压量对零件回弹的影响，并得到了较优的工艺参数组合来改善零件的回弹缺陷。目前，直壁零件多道次渐进成形的研究主要集中在路径规划方面，而工艺参数对直壁零件径向尺寸精度的影响规律尚未明确。因此，本文利用响应面法对主要成形工艺参数对直壁筒形零件径向尺寸的影响规律进行分析，建立可靠的径向尺寸误差的预测模型，并利用最小化算法，得到较优的工艺参数组合，实现此类零件多道次单点渐进成形的径向尺寸误差的精确控制。

渐进成形辅助成形装置

【参考文献】：
期刊论文
[1]金属板材数控单点渐进成形中的回弹实验[J]. 姜志宏,彭杰,缪中洲,谢海.  锻压技术. 2019(05)
[2]AA5754铝合金板材渐进成形壁厚均匀性研究[J]. 谷岩波,王辉,王会廷,靳凯,郭训忠.  锻压技术. 2018(01)
[3]金属板材多道次渐进成形的模拟分析[J]. 李军超,耿佩,潘俊杰.  热加工工艺. 2012(13)
[4]两道次板材渐进成形过程仿真与实验验证[J]. 周杰,胡建标,张旭,李军超.  重庆大学学报. 2011(07)
[5]板料直壁零件数控渐进成形[J]. 周六如,周银美.  塑性工程学报. 2009(03)
[6]金属直壁筒形件数控渐进成形工艺研究[J]. 周六如,肖祥芷,莫健华.  机械科学与技术. 2004(11)

硕士论文
[1]金属板料渐进成形精度研究[D]. 胡铭明.南京航空航天大学 2009



本文编号：3098467