金属板料三点渐进无模成形实验研究

论文摘要

金属板料渐进成形技术是国际上新兴的成形工艺,利用数控装置及一些简单的辅助装置,即可通过数控程序驱动数控装置对板料进行渐进成形。它省去了传统成形工艺中的专用模具,从而缩短产品开发周期,同时还可以成形出极限较大、形状复杂的金属工件。但是现在国内外对金属板料渐进成形技术的研究还处于研究阶段,特别是三点渐进成形技术尚未进行实验研究,本文主要基于金属板料三点渐进无模成形原理设计并制造实验装置,并对单点及三点渐进无模成形进行对比分析,最后对金属板料三点渐进无模成形进行工艺参数研究,本文的主要工作和成果如下:(1)根据金属板料三点渐进无模成形原理,设计并制造了适用于三点渐进无模成形方法实验研究的实验装置,并利用该装置进行单点及三点渐进无模成形实验。同时经过实验研究证明该装置实用可行。(2)通过对单点及三点渐进无模成形方法成形机理、模拟仿真、实验对比,得出在工件成品的几何精度方面,三点渐进无模成形工艺优于单点渐进无模成形工艺。(3)通过对三点渐进无模成形方法的工艺参数进行仿真及实验,得出主要工艺参数对工件几何及表面精度的影响,为实际的工件加工提供参数选择依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 无模成形技术的发展现状
• 1.1.1 喷丸成形技术
• 1.1.2 旋压成形技术
• 1.1.3 多点成形技术
• 1.1.4 热应力成形技术
• 1.1.5 电磁成形技术
• 1.1.6 成形锤渐进成形技术
• 1.1.7 板料渐进成形技术
• 1.2 课题的选择和意义
• 1.3 研究内容及主要工作
• 第2章 金属板料三点渐进无模成形实验装置的设计
• 2.1 三点渐进无模成形原理
• 2.2 自由度及运动关系分析
• 2.3 总体结构设计
• 2.3.1 传动方案的选择
• 2.3.2 电机及驱动选择
• 2.4 软件系统的选择
• 2.5 成形装置关键部件设计
• 2.5.1 成形头的设计
• 2.5.2 工作头的设计
• 2.5.3 成形辅助夹具装置
• 2.6 实验装置制造
• 2.7 本章小结
• 第3章 金属板料三点渐进无模成形的模拟仿真过程
• 3.1 模拟仿真一般过程
• 3.2 简化模型的建立
• 3.3 材料的选择
• 3.4 单元的选择
• 3.5 网格的划分
• 3.6 接触的定义
• 3.7 边界的约束
• 3.8 路径的加载
• 3.9 求解过程的控制
• 3.10 本章小结
• 第4章 三点与单点渐进无模成形的对比分析
• 4.1 成形机理对比分析
• 4.2 成形方法的仿真对比分析
• 4.3 成形方法的实验对比分析
• 4.3.1 实验工件的加工
• 4.3.2 检测装置介绍
• 4.3.3 实验结果分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 金属板料三点渐进无模成形工艺参数的研究
• 5.1 成形坯料的选择与制备
• 5.2 三点渐进无模成形工艺参数研究
• 5.2.1 成形头结构对工件质量的影响
• 5.2.2 成形头直径对工件质量的影响
• 5.2.3 进给量对工件质量的影响
• 5.2.4 成形半锥角对工件质量的影响
• 5.3 实例加工
• 5.3.1 工艺参数的选择
• 5.3.2 成形工件分析
• 5.3.3 其他加工实例
• 5.4 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 课题总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果