双面多点增量成形工艺研究

摘要

增量成形是一种板料局部塑性成形方法，具有灵活性高、节省材料、提高材料成形性能等优点。增量成形要利用托板和压边圈共同实现对板料的夹持，对于不同的成形结构，必须配置相应的托板，如果在一个零件上成形多个局部结构，那么托板的位置空间受限，不仅设计非常困难，而且影响工艺灵活性。
　　本文基于使用离散的、运动的工具头代替整体的、固定的托板来实现支撑板料的思想，提出双面多点增量成形方案，设计成形实验装置，并开展初步实验，研究增量成形的有限元建模方法，建立支撑式和挤压式两种双面多点增量成形有限元模型，分析不同工艺参数对成形质量的影响规律，最后研究改善挤压式双面多点增量成形轮廓度的方法。
　　本文的工作主要包括以下内容：
　　（1）提出了双面多点增量成形的工艺方案，分析了工具头的运动轨迹和工艺参数的设计方法，搭建了初步的实验装置；
　　（2）基于ABAQUS/Explic it平台，研究了薄壁球冠状局部结构的有限元建模方法，建立了支撑式和挤压式两种双面多点增量成形有限元模型，对比分析了两种成形方案的差异；
　　（3）研究了在工具头沿螺旋线轨迹运动的条件下，不同工艺参数对支撑式和挤压式双面多点增量成形方案下零件成形质量的影响规律；
　　（4）针对挤压式双面多点增量成形方案中零件轮廓度误差偏大的问题，通过工艺参数组合和位移修正法，实现了对球冠结构轮廓度的改善。

目录

声明

第一章 绪论

1.1背景与研究意义

1.2增量成形的分类

1.3国内外研究现状

1.4研究目标和研究内容

第二章 双面多点增量成形方案设计

2.1前言

2.2双面多点增量成形

2.3成形轨迹和工艺参数分析

2.4单点增量成形实验

2.5本章小结

第三章 双面多点增量成形仿真建模

3.1前言

3.2ABAQUS软件平台简介

3.3目标零件及成形方案设计

3.4有限元建模方法

3.5模型验证和工艺特点分析

3.6增量成形的成形质量分析

3.7本章小结

第四章 工艺参数对增量成形零件质量的影响规律

4.1前言

4.2工艺参数对支撑式方案成形质量的影响规律

4.3工艺参数对挤压式方案成形质量的影响规律

4.4本章小结

第五章 挤压式方案轮廓度改进方法

5.1前言

5.2工艺参数对挤压式方案轮廓度的综合影响规律

5.3回弹补偿设计

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1全文总结

6.2研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文