本文關(guān)鍵詞：曲面零件單點漸進(jìn)成形刀具軌跡優(yōu)化及數(shù)值模擬　出處：《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 單點漸進(jìn)成形 曲面零件 軌跡優(yōu)化 成形質(zhì)量 數(shù)值模擬

【摘要】：板料數(shù)控單點漸進(jìn)成形是一種先進(jìn)的塑性成形技術(shù),該技術(shù)早在上世紀(jì)90年代就被有關(guān)學(xué)者提出,但至今為止仍沒有大規(guī)模的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中,成形質(zhì)量差是制約該技術(shù)發(fā)展的重要因素。曲面零件成形角度是不斷變化的,采用傳統(tǒng)固定增量步長方法單點漸進(jìn)成形該類零件時,增量步長不能隨著成形角度的變化調(diào)整大小,零件存在表面質(zhì)量差、平緩區(qū)域成形不充分、成形精度差、成形效率低等問題,因此傳統(tǒng)固定增量步長方法并不適合加工曲面零件。本課題主要針對曲面零件單點漸進(jìn)成形質(zhì)量問題展開研究,提出兩種刀具軌跡優(yōu)化方法,即基于增量角度Δθ的優(yōu)化方法和基于增量弧長S_0的優(yōu)化方法,試驗驗證兩種優(yōu)化方法可行性,基于有限元軟件ANSYS/Workbench顯式動力學(xué)數(shù)值模擬曲面零件單點漸進(jìn)成形過程,探討不同成形參數(shù)對曲面零件單點漸進(jìn)成形性能的影響規(guī)律。主要工作內(nèi)容如下:1)總結(jié)歸納曲面零件單點漸進(jìn)成形主要成形缺陷及其原因,發(fā)現(xiàn)這些成形缺陷都與增量步長Δz有關(guān)。2)試驗結(jié)果表明:與傳統(tǒng)成形方法相比,加工層數(shù)相同時,兩種優(yōu)化方法不僅能有效改善曲面零件單點漸進(jìn)成形質(zhì)量還能顯著提高零件成形效率。3)模擬結(jié)果表明:優(yōu)化方法能改善曲面零件平緩表面處壁厚減薄現(xiàn)象,Δθ或S_0越小,改善越明顯;優(yōu)化方法能明顯提高曲面零件平緩表面處成形精度,平緩表面處成形精度跟Δθ或S_0取值大小關(guān)系不大;優(yōu)化方法能改變零件應(yīng)力分布,提高板件成形應(yīng)變,但無論Δθ或S_0取何值板料最大應(yīng)變值趨于一致。
[Abstract]:NC single point incremental forming of sheet metal is an advanced plastic forming technology, which was put forward by relevant scholars as early as -10s, but it has not been applied in industrial production on a large scale so far. The forming quality difference is an important factor that restricts the development of the technology. The angle of curved surface parts is constantly changing, when the traditional fixed increment step method is used to form this kind of parts at single point gradually. The incremental step can not be adjusted with the change of the forming angle, the surface quality of the parts is poor, the forming area is not sufficient, the forming accuracy is poor, the forming efficiency is low, and so on. Therefore, the traditional fixed incremental step method is not suitable for machining curved surface parts. This paper mainly focuses on the quality of single point incremental forming of curved surface parts, and proposes two kinds of tool path optimization methods. The optimization method based on increment angle 螖 胃 and the optimization method based on incremental arc length S0 are used to verify the feasibility of the two optimization methods. Based on the finite element software ANSYS/Workbench explicit dynamic numerical simulation of curved surface parts single point incremental forming process. This paper discusses the influence of different forming parameters on the single point incremental forming performance of curved surface parts. The main work is as follows: 1) summarize the main forming defects and their causes of single point progressive forming of curved surface parts. It is found that these forming defects are related to the increment step 螖 z. 2) the experimental results show that: compared with the traditional forming method, the number of layers is the same. The simulation results show that the two optimization methods can not only improve the quality of single point progressive forming of curved parts but also improve the forming efficiency of the parts. The simulation results show that the optimization method can improve the thinning of the smooth surface of curved parts. The smaller 螖 胃 or S0 is, the more obvious the improvement is. The optimization method can obviously improve the forming accuracy of the flat surface of the curved surface, and the forming accuracy of the flat surface has little to do with the value of 螖 胃 or S0. The optimization method can change the stress distribution of the parts and increase the forming strain, but the maximum strain value of sheet metal tends to be the same no matter what value 螖 胃 or S0 takes.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG306

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本文編號：1403040