渐进成形

摘要： 基于单点渐进成形原理,以外径38mm、壁厚1mm的Al6061管为对象,应用物理试验和数值模拟方法研究了管壁螺纹槽渐进成形的变形特点、壁厚分布及回弹现象。利用Glock铰链模型分析了壁厚变化规律,探讨了槽深度、间距和进给量等对回弹的影响。结果表明,该渐进成形工艺可实现薄壁管螺纹槽的柔性加工,实际成形的槽间距参数与设计误差在6%以内;随着槽深度增加,管壁减薄加剧,但螺纹槽内壁厚由于变形的“铰链”效应,底部反而可能增厚;管壁回弹量随着螺纹槽深度和工具头单次进给量增加而增大,其中单次进给量为0.25mm,比1.5mm时的回弹量减少约40.2%。此外,较小槽间距(Δl)可使临近材料反复变形并提高结构的局部刚度,有抑制回弹的作用,其中Δl=10mm比Δl=50mm时管壁回弹量减小约38.5%。

摘要： 金属板材在渐进成形过程中,当成形角超过板材的极限成形角时,零件壁厚会出现过度减薄并导致破裂,直接影响零件的成形质量及使用性能.为了控制大成形角制件壁厚过度减薄,提高金属板材的渐进成形性能,提出一种在工艺辅助面区域开设工艺孔的渐进成形工艺方案,通过数值模拟和试验加工,发现设置合理工艺孔的辅助面能够实现对成形区域进行动态补料,有效提高板材的渐进成形性能,改善成形件的壁厚分布.

摘要： 为深入探讨不同板成形工艺对材料腐蚀特性的影响,本文通过有限元仿真、动电位极化曲线和电化学阻抗谱等方法并结合腐蚀形貌,分析冲压成形和渐进成形对SUS304不锈钢板在稀盐酸溶液中的表面电化学腐蚀行为的影响。结果表明:SUS304板经塑性成形后,耐均匀腐蚀性明显降低,其单位面积腐蚀失重约为原始坯料的4倍;渐进成形制件平均减薄率更大,电位负移,且腐蚀电流密度从原始坯料的70.28μA/cm^(2)增大至177.8μA/cm^(2),腐蚀反应速度加快,耐蚀性低于冲压制件,但其法兰边的耐蚀性却高于冲压制件;冲压制件的电荷转移电阻Rct、阻抗值Z和相位角均增大,CPE1-T减小,维钝电流密度从原始坯料的40.68μA/cm^(2)减小到28.16μA/cm^(2),弥散效应减弱,钝化膜稳定性增加,耐点蚀能力增强,综合性能更优。

摘要： 为了讨论不同工艺参数对复合板渐进成形回弹的影响,建立了包含工具头、复合板材和复合界面的三维有限元模型,通过对比T形剥离结果得到复合界面内聚力单元参数,通过实验验证了有限元模型的可靠性.实验结果表明,成形角对双金属复合板渐进成形回弹最敏感,工具头直径对回弹敏感度最低,另外,内聚力单元能有效模拟双金属复合板结合界面,模拟误差仅为7.9％.分析结果表明,单层下压量、板厚、工具头直径都与回弹量成正相关,成形角与回弹量成负相关,成形角从30°增大至60°时回弹量减小21％.

摘要： 为深入探讨不同板成形工艺对材料腐蚀特性的影响,本文通过有限元仿真、动电位极化曲线和电化学阻抗谱等方法并结合腐蚀形貌,分析冲压成形和渐进成形对SUS304不锈钢板在稀盐酸溶液中的表面电化学腐蚀行为的影响.结果 表明:SUS304板经塑性成形后,耐均匀腐蚀性明显降低,其单位面积腐蚀失重约为原始坯料的4倍;渐进成形制件平均减薄率更大,电位负移,且腐蚀电流密度从原始坯料的70.28 μA/cm2增大至177.8μA/cm2,腐蚀反应速度加快,耐蚀性低于冲压制件,但其法兰边的耐蚀性却高于冲压制件;冲压制件的电荷转移电阻Rct阻抗值|Z|和相位角均增大,CPEl-T减小,维钝电流密度从原始坯料的40.68 μA/cm2减小到28.16 μA/cm2,弥散效应减弱,钝化膜稳定性增加,耐点蚀能力增强,综合性能更优.

摘要： 目的 为进一步扩展渐进成形技术在管件成形加工方面的应用,提高微管的成形复杂度、缩短加工时间,设计一款微管渐进成形机,对关键零部件承载及管件单点成形进行有限元分析.方法 通过对管件渐进成形机中关键零部件的静力学分析,根据有限元软件得到的仿真数据,对渐进成形机关键零部件进行尺寸修正和强度校核.结果 在管件的渐进成形加工中扩径20％的情况下管件壁厚平均减薄率为7.7％,管件渐进成形机的最大工作半径为83 mm.结论 管件成形机可达到设计要求,通过对管件加工工具的结构进行设计和优化,在保证零件强度的同时提高管件的扩径范围,在提高管件加工速度和可加工复杂度的同时降低减薄率.

摘要： 针对零件表面出现的橘皮纹现象,在温渐进成形工艺中分别采用新开发的热空气加热和碳纤维电热管加热系统,以八棱锥形作为成形目标,进行不同成形温度下的镁合金温渐进成形实验.观察镁合金成形零件的微观金相,讨论成形温度及加热方式对镁合金零件微观组织的影响,分析橘皮纹产生的原因.研究结果表明:成形温度和加热方式与橘皮纹的形态有较大关联,使用热空气加热成形的零件表面质量普遍好于碳纤维电热管加热零件的表面质量.

摘要： 以AZ31镁合金板料的单点渐进热成形零件失稳程度为试验指标,选取对失稳程度影响明显的工艺参数压下量、进给速度、温度、工具头半径为影响因素,采用正交试验法对热渐进成形中的失稳进行研究.通过数值模拟,分析了工艺参数对零件失稳影响.研究结果表明:对渐进热成形零件失稳程度影响最大的因素是压下量,其次是工具头直径、进给速度、温度.对AZ31镁合金板料,当压下量为0.8mm、进给速度为1900mm/min、加工温度为200°C、工具头直径为8 mm时,成形零件失稳程度最小.

摘要： 目的 研究渐进成形不同工具头运动策略对零件质量的影响,获取最佳运动策略,从而提高渐进成形零件的成形质量.方法 选取3种典型的渐进成形工具头运动策略与改进的运动策略进行有限元仿真,比较成形后的零件质量.结果 采用不同的运动策略均出现侧壁回弹、底部鼓包和厚度减薄缺陷,其中定间隔-下压点分散层切法轨迹成形后的零件缺陷最严重,侧壁最大回弹量和底部鼓包最大高度分别为11.5 mm和3.9 mm,采用定间隔-交替运动层切法成形后的零件厚度减薄最严重,达到75.3％.改进的定弦长层切法轨迹成形件侧壁最大回弹量为9.2 mm,底部鼓包最大高度为2.7 mm,厚度减薄率为70.7％.结论 提出的定弦长层切法轨迹的成形策略能够有效避免零件底部出现压痕缺陷,获得的零件具有最好的形状精度和最小的厚度减薄率,相较于定增量-同方向进给轨迹成形,其侧壁最大偏差减小了14.8％,底部最大偏差减小了30.8％,相较于定轴向增量-交替进给轨迹成形,其厚度减薄减小了4.6％.

摘要： 渐进成形可以实现在板料局部区域内成形出用传统方法无法加工的复杂曲面造型.为了提高渐进成形过程中板料的成形极限和加工效率,本文提出了胀形-渐进成形的复合成形方法.通过研究DC04钢板胀形-渐进成形复合成形和纯渐进成形直壁件的成形极限角和应变变化,结果表明,胀形-渐进成形复合成形直壁件,使得板料的渐进成形极限和零件的加工效率均得到了提高,随着直壁部分胀形预成形高度的增加,渐进成形过程中"减薄带"区域板料厚度增加的程度下降,渐进成形极限的增大幅度也会有所降低.采用胀形-渐进成形的复合成形方法不仅可以提高DC04钢板胀形-渐进成形直壁件的渐进成形极限角还可以提高成形效率.

摘要： 板材渐进成形工艺是一种柔性无模成形技术,具有成形极限高、成形形状灵活及开发周期短等优势.超声辅助渐进成形工艺是指将高频的超声振动通过超声换能器施加到成形工具头上,本文重点研究超声振动对成形过程中成形力的影响并分析超声振动对塑性变形的作用机理.首先搭建了基于数控铣床的超声辅助渐进成形试验平台,其中施加在工具头上的超声振动振幅可调.然后进行了不同超声振幅作用下的直槽渐进成形实验,并对轴向和横向成形力进行了采集与分析.结果表明,施加超声振动后轴向力和水平成形力都有所减小,其中横向力的减小效果比轴向力明显.成形力下降率随着超声振幅的增大而增大,但是减小幅度会随成形步的增加而减小.本文对超声振动辅助渐进成形进行了初步的研究,验证了超声振动对渐进成形力有减小的作用,为以后对超声塑性软化机理的研究奠定了基础.

摘要： 金属板料渐进成形技术作为一种新兴的无模塑性加工工艺,依据快速原型制造技术中"分层制造"的思想,通过连续局部塑性变形的累积以获得目标制件.该成形过程是板料不断拉伸变薄的过程,减薄后的板料厚度符合正弦定律.本文以典型方锥台件为成形对象,考虑层间步距、初始厚度和工具头直径三个工艺参数,使用Box-Behnken方法设计了15组实验,并使用超声波测厚仪获得成形件中线上沿深度方向各点的厚度值.应用响应曲面法建立了三个工艺参数与制件的最大减薄率之间的回归方程,以此来分析三个工艺参数独自及其相互作用对最大减薄率的影响.研究表明,最大减薄率随着工具头直径的减小和步距的增大而增加,但是受初始板厚影响较小.

摘要： 成形工具转动数控渐进成形中,工具与板料间接触摩擦热可能会引起板料局部温度显著升高.合理利用这种特性有望实现多种镁合金和铝合金难加工轻金属材料在无需外加热源条件下进行温/热渐进成形.影响摩擦热引起板料局部温度升高的工艺参数众多,系统的研究尚未见报道.本项目旨在对成形工具转动渐进成形中摩擦热引起板料局部温度升高特性展开实验和理论研究,为板料数控渐进成形中合理利用摩擦热奠定基础.

摘要： 介绍了板料数控渐进成形原理以及翼子板零件渐进成形过程。分析了工艺参数对成形的影响，提出了提高成形质量的方法。影响翼子板成形的主要参数是成形工具球头半径r和进给量h。成形过程中，工具头的球半径r应尽可能大，一般取5mm，有利于成形。工具头进给量h应尽可能小，这样有利于提高表面质量，使变形更加均匀，进给量一般取0.25mm最好。

摘要： 数字化渐进成形技术是一种新兴的金属板料柔性成形技术。成形精度是影响成形质量的重要因素和关键组成部分。本文通过对圆锥形渐进成形零件进行研究分析，发现金属板料的回弹及成形工具的系统刚度是影响成形零件精度的主要因素。文章提出了补偿方案，即对板料回弹及成形工具系统刚度不足进行补偿来提高成形精度。

摘要： 利用渐进正成形方法成形出的复杂钣金零件在平缓曲面处有明显的挤压痕迹。分析了零件不同成形角度下表面质量的变化规律，并讨论了通过优化刀具轨迹的方法改进缓面处的表面质量，结果表明：根据零件成形角度的变化设置不同的每层进给量加工出的零件表面质量最好；选取一定的每层进给量并结合设置残余波峰高度值增加缓面处刀轨的方法可以提高加工效率并使零件缓面处的表面质量提高；二次精加工的方法不适合于渐进成形并且要根据零件的实际情形选择不同的进退刀方法。

摘要： 采用有限元方法对板料渐进成形过程进行了数值模拟研究,分析了渐进成形过程应力分布和厚度变化趋势,通过对不同的进给量和不同的成形路径进行数值模拟,对比分析进给量和成形路径等工艺参数对成形的影响.渐进成形实验表明,数值模拟结果与实验结果基本吻合.

摘要： 以复杂钣金零件-人面部模型零件为例，论述基于UG软件的建模及建模过程中应注意的问题、支撑模型的制作及其加工代码的生成、适用于渐进成形正成形过程的加工代码生成处理过程，给出加工代码的详细信息，成功加工出质量较高的人面部模型。人面部模型渐进成形试验结果表明：利用渐进成形正成形方法可以成形出形状复杂的钣金零件，生产小批量复杂零件可以节省时间与费用;UG生成的三轴数控加工代码需要通过处理才能应用于渐进成形正成形过程;复杂钣金件渐进成形过程中定位精度非常重要，定位精度高的零件厚度分布符合δ=δ0cosθ的规律，并可以成功成形出设计的零件，定位精度误差较大时零件厚度分布不均匀，成形工具头与板料的过度挤压侧板料厚度变薄急剧从而引起零件的过早破裂。

摘要： 研究了一种板材柔性成形工艺，将多点成形和渐进成形结合在一起，进行多点一渐进多工步成形，在发挥各自成形优势的同时提高成形极限和效率，采用动态显式有限元分析软件，对2mm厚的08A1板材分别采用渐进成形和多工步成形加工球面件的过程进行了数值模拟，对比分析成形过程中板材的应力、应变分布和板材厚度变化。结果表明，与渐进成形相比，多工步成形得到的球面件应力应变分布均匀，变形程度和成形效率分别较多点成形和渐进成形时提高，选用1mm厚的08A1钢板对带有十字筋的球面件进行了实验研究，实验结果验证了该工艺的可行性和实用性。

摘要： 本发明涉及一种用于渐进成形的工具头、设计方法和渐进成形方法，整体为中间弯折的圆柱杆，包括依次连接的夹持单元、过渡单元和成形单元，所述的夹持单元竖直安装在三轴机床上，所述的成形单元和夹持单元呈一定夹角，所述的过渡单元圆角弯曲，所述过渡单元的直径大于夹持单元和成形单元的直径。与现有技术相比，本发明通过弯折的工具头，克服了现有渐进成形加工技术无法制造完成带有侧壁凹陷区域零件的问题，能够采用普通三轴机床配合工具头实现零件的加工，方法简单易行，在制造成本上具有巨大优势。

摘要： 本发明公开了一种镁合金板材超声振动单点渐进成形装置及其渐进成形方法，其装置包括超声波振动系统、镁合金板材单点渐进成形系统和微电脑控制系统；其中，微电脑控制系统内预设有所需加工零件的CAD模型，超声波振动装置包括超声波发生器、换能器、频率跟踪器和变幅杆，超声波发生器通过数据线与换能器、频率跟踪器相连接，换能器、变幅杆与成形工具头顺次连接；单点渐进成形装置包括上、下压边圈、支撑装置和成形工具头，待加工的板料由上下压边圈夹持，成形工具头在微电脑控制系统的控制下进行渐进成形。本发明具有结构简单、成形性能好、载荷低、效率高等特点，适于高精度、高表面质量的镁合金零件加工。

摘要： 一种板料加工技术领域的板材精密渐进成形装置及其板料精密渐进成形方法，该装置包括：五轴数控成形机床、板料夹具、数据采集系统与优化控制模块，板料夹具设置于机床的工作台上，数据采集系统分别与五轴数控成形机床及优化控制模块相连接并传输加工参数和控制指令，五轴数控成形机床的主轴的末端设有成形压头或激光测距系统，该激光测距系统与数据采集系统相连并传输激光测距信号。本发明通过交替使用成形压头与激光测量系统，完成包括板料渐进成形、误差测量、成形路径修正成形在内的循环操作。该装置既可以节省模具的开发费用，避免占用压力机，还可以保证钣金件的尺寸精度，降低实际生产中因几何误差而导致的材料损失。

摘要： 本发明公开了一种板材形表一体连续渐进成形装置及成形方法，装置包括：机架；辊压装置，其包括入口辊子和出口辊子，入口辊子设置在机架的入口端，出口辊子设置在机架的出口端；驱动装置，其驱动入口辊子和出口辊子转动；导向装置，其安装在机架上，对板材进行导向；夹紧装置，其包括两个固定框，两个固定框对板材进行夹紧；横向调节装置，其驱动两个固定框运动，固定框的运动方向与板材的运动方向垂直。本发明在加工大型板材时，通过计算机控制成形刀头和辊压装置相互配合，仅需人工装夹一次，即可实现后续板材的连续渐进成形加工，这显著提高了加工效率，同时可以实现板材宏观几何形状和表面织构的一体加工。

摘要： 本发明板材多点渐进成形数控支撑装置及数控多点渐进成形方法，涉及一种板材加工技术领域的装置及方法，板材多点渐进成形数控支撑装置包括支撑座、限位座、数控升降平台、活动杆、浮动支撑杆、浮动压边圈。采用上述板材多点渐进成形数控支撑装置的数控多点渐进成形方法，由数控机床控制控制数控升降平台升降，数控升降平台的行程与板材整体上下移动的行程同步，将板材在浮动支撑杆上，使板材在开始加工前能够与浮动支撑杆顶部接触，对成形区板材产生一个支撑力，并由两组浮动压边圈夹紧板材，将生成的成形NC代码输入数控机床，进行渐进成形加工，加工过程中浮动压边圈、浮动支撑杆与成形工具头运动同步，始终保持对板材的支撑。

摘要： 本发明涉及一种框缘零件的渐进成形方法，所述框缘零件由板料通过成形设备的上模具的多次下压而拉深成形，所述渐进成形方法包括如下步骤：选择所述上模具要压入所述板料的压入量；根据所述压入量，在所述上模具的两侧分别放置多个抑皱块或各一个抑皱块，所述多个抑皱块或一个抑皱块的底面比所述上模具的底面高一个差值，所述差值相当于所述压入量；使所述上模具下压，直至达到预定位置。本发明还涉及一种用于执行上述方法的框缘零件的渐进成形设备。

摘要： 本发明涉及一种用于渐进成形的工具头、设计方法和渐进成形方法，整体为中间弯折的圆柱杆，包括依次连接的夹持单元、过渡单元和成形单元，所述的夹持单元竖直安装在三轴机床上，所述的成形单元和夹持单元呈一定夹角，所述的过渡单元圆角弯曲，所述过渡单元的直径大于夹持单元和成形单元的直径。与现有技术相比，本发明通过弯折的工具头，克服了现有渐进成形加工技术无法制造完成带有侧壁凹陷区域零件的问题，能够采用普通三轴机床配合工具头实现零件的加工，方法简单易行，在制造成本上具有巨大优势。

摘要： 本发明公开了一种镁合金板材超声振动单点渐进成形装置及其渐进成形方法，其装置包括超声波振动系统、镁合金板材单点渐进成形系统和微电脑控制系统；其中，微电脑控制系统内预设有所需加工零件的CAD模型，超声波振动装置包括超声波发生器、换能器、频率跟踪器和变幅杆，超声波发生器通过数据线与换能器、频率跟踪器相连接，换能器、变幅杆与成形工具头顺次连接；单点渐进成形装置包括上、下压边圈、支撑装置和成形工具头，待加工的板料由上下压边圈夹持，成形工具头在微电脑控制系统的控制下进行渐进成形。本发明具有结构简单、成形性能好、载荷低、效率高等特点，适于高精度、高表面质量的镁合金零件加工。

摘要： 一种板料加工技术领域的板材精密渐进成形装置及其板料精密渐进成形方法，该装置包括：五轴数控成形机床、板料夹具、数据采集系统与优化控制模块，板料夹具设置于机床的工作台上，数据采集系统分别与五轴数控成形机床及优化控制模块相连接并传输加工参数和控制指令，五轴数控成形机床的主轴的末端设有成形压头或激光测距系统，该激光测距系统与数据采集系统相连并传输激光测距信号。本发明通过交替使用成形压头与激光测量系统，完成包括板料渐进成形、误差测量、成形路径修正成形在内的循环操作。该装置既可以节省模具的开发费用，避免占用压力机，还可以保证钣金件的尺寸精度，降低实际生产中因几何误差而导致的材料损失。

摘要： 本实用新型提供了一种局部动态加热与成形一体式渐进成形装置，包括框架，框架内安装有主轴，主轴下端伸出框架，形成伸出端，伸出端下安装有工具头夹具，工具头夹具下端中部安装有渐进成形刀具，工具头夹具下端周侧安装有冷却系统，工具头夹具下端于渐进成形刀具设置有热风加热系统。本实用新型设计合理，局部加热时非成形区域可在冷风的作用下仍处于温度较低的状态，提高零件的精度，解决全局加热时零件整体精度低和无法加工大尺寸零件的问题；同时，本装置将局部加热与局部成形同步进行，无需引入额外的控制系统来协调成形与加热的运动；通过冷却、加热系统分别让成形区域得到加热而非成形区域得到冷却，确保加热点周围有足够高的温度梯度。