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安徽工业大学学报:渐进成形与胀形实验研究

2022-02-21

【作 者】王涛;王会廷;钱健清;庄莉;彭风伟;陈继平;张乐

【前 言】

金属板材成形在制造业中有着广泛的应用,但传统的加工工艺必须使用专用的模具。模其加工周期长、费用高,零件尺寸受到模具的限制,难以适应小批量多品种生产和样品试制的需要。胀形是1种传统的冲压成形工艺,在管坏内部或板坏一侧通以高压液体,气体或放人刚体瓣模,迫使管、板塑性变形,制成需要的零件。针对传统工艺的缺陷,松原茂夫提出了1种新型的金属版材数字化渐进成形技术,为新产品的快速开发提供了先进成形手段。

渐进成形是1种通过局部成形的累积产生整体变形的无模成形,工具头以等高线的形式,由上到下退层加工,板料受到工具头的局部挤压得到最终的零件形状。渐进成形不需特定的模具或需简单的模具.通过CAE软件生成需要的加工轨迹。利用简单的工具头就可加工出成形极限较大,形状比较复杂的板材零件。渐进成形技术不仅可以提高板料的成形性能,而目可使板料得到更加充分的变形,与传统成形方法比较,其具有更加广泛的应用前景。

目前国内外对于渐进成形技术的研究主要集中在应用技术的研究中,如渐进成形加工精度,极限成形角度。热辅助渐进成形技术等,对于其变形特性的基础研究较少,基于渐进成形与胀形有一个共同特点,即在局部区域成形时,对周边板料没有影响,对比分析渐进成形与胀形应变分布,研究渐进成形的成形特点和成形极限。

【结论】

通过渐进成形和胀形2种方式得到球壳制件,测量成形制件的应变变化,对3种应变分布进行对比分析,得到如下结论:

1、采用渐进成形方法加工的球壳制件周向应变为零,且母线方向应变ε1与厚度方向应变ε1存在ε1=-ε1的应变特点;

2、加工相同高度的球壳制件时,浙进成形切向应变与周向应变峰值之和小于胀形,渐进成形较胀形利于提高板料的成形性能;

3、渐进成形的成形极限大于胀形,成形极限是胀形的3倍以上。

以下是正文:

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