两种热辅助板料渐进成形技术的适用性研究

热辅助板料渐进成形技术属于传统板料渐进成形技术的一种拓展,特别适用于加工室温条件下难成形的材料。其中,基于摩擦致热原理和电加热原理的热辅助板料渐进成形技术在工艺柔性、装备成本、系统集成复杂度等方面更具优势。主要研究了两种热辅助板料渐进成形技术在加工过程(加工效率和加热效率)中的不同特点;同时,着重探讨了两种技术对不同材料的适用性。研究表明,摩擦致热和电加热板料渐进成形技术在加工效率和加热效率方面各具优势;综合考虑,摩擦致热渐进成形技术更适用于镁合金AZ31B的加工,而电加热辅助板料渐进成形技术更适用于钛合金Ti6Al4V的加工。     

板料点压渐进成形的成形性能研究

板料渐进成形技术作为柔性制造技术,其研究已经取得相当进展。但是在进给轨迹连续的普通渐进成形中,材料在成形过程容易产生沿轨迹方向的推挤,而产生不必要的变形,影响加工能力和加工质量。通过圆弧沟槽实验,对比点压渐进成形和连续渐进成形,发现点压渐进成形可获得的沟槽长度为60.5 mm,大于连续渐进成形中48.9 mm的沟槽长度;破裂位置最大主应变分别为1.212和0.982,说明板料点压渐进成形时的成形性能比连续渐进成形好。通过改变点压渐进成形中正弦波的波长和振幅,说明两参数对成形性能的影响。采用成形性能更好的点压渐进成形,可减少多道次渐进成形的成形道次,拓展渐进成形所能成形的零件结构类型。     

铝镁合金板热渐进成形工艺的研究

为了实现铝镁合金板料单点渐进成形,根据铝镁合金板料成形特性,提出一种热渐进成形工艺方案。借助金属板料数控柔性快速成形机进行渐进成形,利用电热板装置加热,采用石墨与Mo S2复合润滑剂进行润滑,对7075铝镁合金材料热渐进成形进行工艺研究与理论分析。结果表明:1.5 mm厚的7075铝镁合金板料加热温度控制在200~250℃范围,进给速度设置在1000~2000 mm·min-1范围,主轴转速设置在3000~4000 r·min-1范围;在陡峭区域采用大步长进给成形,在平坦区域采用小步长进给成形;在保证材料充分塑性成形条件下,尽量采用较大工具头半径,可以实现铝镁合金板料热渐进成形。     

滚轮可调式U型弯曲模

针对铝合金、铜合金等有色金属薄板在弯曲成形过程中表面容易划伤、产生塑性压痕,以及弯曲模具不可成形板料厚度不一的问题,通过分析影响板料弯曲成形工艺的主要因素,提出了采用将材料流入方式由滑动变为滚动成形的策略,并给出了具体的模具结构和设计要点。     

板料渐进成形极限图测试方法研究

成形极限图是判断板料成形中是否会发生失效的重要依据。渐进成形中的板料成形极限图和传统冲压成形极限图有显著不同。板料传统冲压成形极限图测试方法已较为完善,而对于渐进成形尚没有形成统一的标准。本文在已有的测试方法基础上,提出了通过渐进成形圆弧沟槽、十字交叉圆弧沟槽直至板料端部破裂后,测量破裂位置最大和最小主应变以获得板料渐进成形极限图的新方法。通过数值模拟研究,分析了采用该方法对板料进行渐进成形时板料局部的应变状态,表明该方法可行;并使用该方法得了0.9mm厚工业纯铝1060板料的渐进成形极限图。     

数控渐进成形冷轧板零件显微组织和性能

为研究板料渐进成形时成形极限提高的机理,以数控铣床渐进成形冷轧板方锥台件为研究对象,使用金相显微镜和扫描电镜观察其成形前后显微组织的变化规律,并与一般冲压成形件进行比较。研究结果表明,渐进成形技术可用于制作冷轧板材料零件;油池润滑情况下,渐进成形过程中摩擦产生的热量,不足以引起其组织的改变,变形过程为冷变形;成形后的显微组织表现出与成形工具相接触部位被压碎,并在后续成形中被均匀拉长的现象。因此渐进成形是局部、交替、小增量的变形,变形的均匀分布,提高了成形性能。     

板料零件数控渐进成形工艺研究

板料零件数控渐进成形工艺是一种通过数字控制设备 ,采用预先编制好的控制程序逐点成形板料零件的柔性加工工艺。本文就板料零件数控渐进成形工艺的成形过程、变形机理、极限半顶角等方面进行了探讨。认为 ,板料零件数控渐进成形是使板料的厚度减薄 ,表面积增大 ,靠逐次的变形累积产生整体的变形。变形区厚度的变化与成形半顶角有关 ,其中 ,成形极限半顶角是数控渐进成形能否成功的关键 ,它不仅与材料有关 ,而且与板料厚度有关。     

金属板料数控渐进成形工艺的研究现状北大核心CSCD

数控渐进成形工艺作为无模成形技术之一,在钣金零件制造领域受到了广泛的关注与研究。总结了近年来金属板料数控渐进成形工艺的研究进展,综述了有关新型板料数控渐进成形工艺方面的研究现状,并全面地概述了板料数控渐进成形加工质量控制、成形工艺优化以及数控渐进成形辅助装置研发等方面的研究成果。现有研究和应用表明,不断深化开发和研究新型板料数控渐进成形技术并提高渐进成形零件的尺寸精度、形状精度是热点研究内容,而以全面优化工艺参数为手段,获得更高的加工质量是该技术研究的核心目标,同时一些新型板料数控渐进成形加工工艺的变形机制及成形件的微观组织变化与成形过程之间的联系尚有待于揭示和研究。     

液体介质传热渐进温成形研究

由于液体介质的存在,在以导热油直接作为传热介质加热板料实现板料温热渐进成形中,成形初始的预胀以及成形过程中存在的背压是区别于其他渐进成形方法的显著特征。在数控渐进机床上,首先以2A12铝合金板料对成形过程中液体压力产生的板料预胀和过程背压的影响进行了研究,然后采用SUS304不锈钢板料对成形过程中的导热油温度影响进行了研究。研究结果表明：液体介质较小的压力产生的预胀和背压对成形过程没有显著影响,成形过程中为了保证导热油和板料充分接触,导热油可以保持一定的系统压力;采用液体介质直接作为传热介质加热板料进行板料温渐进成形是可行的;温度对SUS304不锈钢板渐进成形性能影响显著。     

单点渐进成形时工艺参数对成形能力的影响

采用2A12铝合金作为试验材料,以成形极限角作为衡量工艺参数对板料单点渐进成形的成形能力影响的标准。试验中研究对成形能力影响的工艺参数有:工具头半径、加工步长、进给速度和主轴转速。采用正交试验法对板料在单点渐进成形中的成形极限进行研究。试验结果表明,对板料单点渐进成形的成形能力影响最大的因素是加工步长,其次是进给速度、主轴转速和工具头半径。     

数控渐进成形板料尺寸自动确定方法研究

在板材数控渐进成形中,为满足节省材料、降低成形加工载荷的要求,提出了基于STL(Sterolithography)模型的数控渐进成形板料尺寸自动确定方法。利用板材件底面边界多边形的最小矩形包围盒确定了板料的长、宽;根据板材件厚度的正弦减薄规律确定了板料的厚度,并生成了板材件厚度分布颜色云图。通过对不同形状的板材件比较分析表明,本方法较传统方法能够节省板料9.4%~23.5%。基于有限元分析的数字模拟结果表明,采用本方法确定的板料尺寸完全可以加工成形出预期的板材件。     

板料体积成形的工艺特点与发展趋势

板料体积成形工艺是实现轻量化结构零件制造的有效途径之一。在现有研究工作的基础上,对板料体积成形的工艺特点和发展趋势进行了总结分析。分析结果表明:热成形的引入,能够有效地降低材料变形抗力,从而实现成形力的降低;柔性渐进成形技术和剪应力主导变形模式的设计实现了优化成形质量并降低成形载荷的目的;定制化处理技术,则从坯料定制和表面定制层面入手,通过优化金属流动行为,提升成形效果;此外,多机连线生产模式的引入和应用,促进了新型板料体积成形工艺的发展。在上述工艺方法和生产模式的作用下,板料体积成形零件正逐渐向着复杂化和立体化的方向快速发展。     

H180YD+Z高强度钢热镀锌板的渐进成形实验

板料零件数控渐进成形工艺是一种通过数字控制设备,采用预先编制好的控制程序逐点成形板料零件的柔性加工工艺。文章利用数控实验机床(CNC)对热浸渡钢板H180YD+Z的渐进成形性能进行研究,测试了成形极限角和成形性能曲线。结果表明,该材料在渐进成形过程中,其零件厚度分布基本符合t=t0cosθ的规律,成形性能好,可适用于汽车钣金件的渐进成形,为板材的渐进成形工艺提供了理论依据。     

金属板料单点渐进成形变形控制方法

为了有效控制金属板料单点渐进成形变形,根据成形件结构,分析其成形变形机理,提出了有效控制变形的措施:采用打钉限位法,可有效控制由于后续成形力作用而产生的变形;采用局部刚性支撑结构,可实现小曲率区域完全塑性成形;优化成形件结构,可减少板料成形时的回弹量;利用加工硬化原理,可控制平坦曲面成形时的回弹;采用分层等高成形法编制成形程序,可有效控制双峰制件结构成形时的变形。通过生产实践验证,这些措施有效可靠,对板料单点渐进成形技术的广泛应用与实际生产具有较强的适用价值。     

AZ31B镁合金板热渐进成形的精度研究

成形精度差是限制单点渐进成形发展的重要因素,针对单点渐进成形技术难以实现对材料高温处理再加工的问题,提出一种基于液体介质加热的单点渐进成形方法,并通过依次提高温度的方法,探索了适合进行AZ31B镁合金板料单点渐进成形的实验温度。同时,研究了在该温度下采用单点渐进成形方法加工AZ31B镁合金方锥件时,成形角对精度的影响。结果表明:液体介质加热的方法对单点渐进成形有效,在加热油温达到200℃时能够完成镁合金板料的单点渐进成形过程;方锥成形件的精度影响分两种形式——侧壁鼓凸和棱边回弹,并且随成形角的增大,侧壁鼓凸和棱边回弹的回弹量都减小。     

AZ31B镁合金热渐进成形实验研究

单点渐进成形中通常用最大成形角来表示成形极限,对于研究尚少的热渐进成形,研究其成形极限能够对后期该材料的相关实验研究有借鉴作用。提出一种以油浴方式对AZ31B镁合金板料进行加热处理,并以此辅助的热渐进成形实验,用升高温度梯度的方式探索了合适的加工温度,并在该温度下研究不同板料厚度下的成形极限。结果表明:在介质油温度为200℃左右时,板料的加工性能良好,可以进行渐进成形实验,成形件完整且无明显缺陷;在此温度下,1 mm厚的板料成形极限为45°~47°,1.5 mm厚的板料成形极限为60°~62°。     

金属板料渐进成形工艺过程有限元模拟

介绍了金属板料分层渐进成形过程有限元模拟。在金属板料渐进成形过程中,材料的弹塑性变形十分复杂,影响成形过程的因素很多,同时各个工艺参数对成形过程的影响又很难确定。为此,根据金属板料分层渐进成形为多工步成形的技术特点,建立一种有限元模拟方案,对板料渐进成形过程进行了模拟分析。     

基于数值模拟的两种渐进成形对比研究

板料渐进成形技术是一种新型的钣金零件柔性制造技术,点压渐进成形相较于普通渐进成形,可以在一定程度上改善产品加工质量。通过数值模拟,对比了普通渐进成形和点压成形中板料的厚度变化、应变及成形过程中局部应力状态,分析了渐进成形中板料的变形方式和板料不同位置变形特征。该研究能指导点压渐进成形工艺的合理设计,以保证渐进成形的顺利进行。     

基于RP技术的电弧喷涂板料冲压模具快速制造

提出并实现了以快速原型(RP)技术和电弧喷涂技术(AMS)为核心的板料成形模具快速制造新工艺。详细介绍了该工艺中涉及的诸多技术问题，如面向板料成形模具的光固化原型制造、石膏过渡模型翻制、金属电弧喷涂工艺参数及模具加固等问题，并提出二次结构设计方法。通过实验分析了水固比对石膏浆料浇注性能和凝固体强度的影响。应用该工艺方法制造了典型的板料冲压模具，证明该工艺方法能实现板料成形模具的快捷、低成本制造。     

人工神经网络技术及其在板料成形智能化中的应用

本文在概述人工神经网络特性、BP网络模型及BP算法的基础上 ,对BP算法改进、训练样本及网络结构等相关技术进行了总结。重点综述了人工神经网络技术在板料成形专家系统、成形力预测、参数识别、智能控制、故障诊断、缺陷分析、板料成形性能研究和模具优化设计等板料成形智能化相关技术中的应用 ,探讨了应用中存在的问题 ,并展望其发展趋势