佛山兴迪源机械

【作 者】 陈继平;邹军;沈翔;吕昌福;李志庆;钱健清

【前 言】

数控渐进成形是一种新兴的柔性板料数控加工技术，在成形过程中不需要使用专用模具或仅需要简单的模具，即可成形出常规成形方法不易加工的复杂零件，并且渐进成形的压边装置结构简单，能够大大节省模具成本和样品试样的成本，具有很大的经济价值，非常适合小批量、多品种、形状复杂的板料零件成形，在汽车、航空航天等零部件的加工领域得到广泛应用。但是，渐进成形的板料厚度变化遵循余弦定律，当加工成形角度较大的零件时，板料厚度减薄量较大，超过板料的成形极限角度，零件会出现破裂。

对于直壁零件的加工，由余弦定律可知，变形后的板料厚度为零，单点渐进成形一次成形根本无法加工，这就限制了薄板渐进成形的能力。同时，渐进成形是通过刀具头逐层辗压金属板料，多次小变形累计而达到最终的变形量，与传统胀形方法相比，成形时间长、效率低。由此可见，板料减薄和成形时间成为限制渐进成形应用范围的主要问题，这些问题使得渐进成形技术目前只局限于实验室研究和航空航天、汽车等小批量零件的应用。因此，通过研究增大板料渐进成形极限和提高制件加工效率的新渐进成形方法，比如胀形－渐进成形的复合成形方法，对于推广渐进成形技术的应用具有重要的意义。

【摘 要】为了提高渐进成形过程中板料的成形极限和加工效率,提出了胀形-渐进成形的复合成形方法,通过胀形-渐进成形复合成形锥形件实验,研究了DC04钢板胀形-渐进成形复合成形锥形件和纯渐进成形锥形件的成形极限角和应变变化以及壁厚分布规律。结果表明:预成形高度为h=15 mm和h=25 mm时,复合成形零件的成形极限角分别为α极=66°和α极=69°;采用胀形-渐进成形复合成形锥形件,当胀形的最大减薄量发生在局部渐进成形区内,并且胀形和渐进成形的最大减薄量位置方向相反时,锥形件壁厚趋于均匀,提高了胀形-渐进成形的复合成形能力。

【结 语】

通过分析胀形－渐进成形复合成形锥形件与纯渐进成形锥形件的应变变化和壁厚分布，发现胀形－渐进成形复合成形锥形件时，只有当胀形最大减薄量发生在复合成形的渐进成形区域内，并且胀形和渐进成形最大减薄量位置方向相反时，胀形－渐进成形复合成形才会使锥形件的成形能力得到显著提升。