板料漸進(jìn)沖擊成形機(jī)理及其試驗(yàn)研究.pdf

1、傳統(tǒng)的沖壓模具由于成形精度高、成本低、材料利用率高等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是隨著產(chǎn)品多樣化的發(fā)展，適應(yīng)大批量生產(chǎn)模式的傳統(tǒng)沖壓模具也面臨著一些嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。諸如傳統(tǒng)模具的設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試周期長、制造成本高，特別在中小批量的板件沖壓成形加工中，這些問題尤為突出，單個(gè)沖壓件的成本居高不下。
　　 本文首先總結(jié)了國內(nèi)外各種板料柔性成形技術(shù)，并分析其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，為了更好的滿足板料的快速與柔性成形，本課題提出一種新型的板料

2、柔性成形技術(shù)——板料漸進(jìn)沖擊成形，即使用剛性沖擊頭對板料實(shí)施快速、有序的沖擊，將沖擊動能轉(zhuǎn)化為板料的變形能，實(shí)現(xiàn)板料的可控變形。板料漸進(jìn)沖擊成形方式是板料經(jīng)過高頻沖擊產(chǎn)生若干個(gè)局部小變形，若干個(gè)密集的小變形漸變?yōu)榘辶先S成形曲面。采用較小的驅(qū)動力就可以使金屬板料漸進(jìn)成形，使平面板料分層漸進(jìn)成形為理想曲面，其具有成形速度快、可控性強(qiáng)、靈活性好等特點(diǎn)。板料沖擊成形時(shí)基本不需要定制其它模板或支撐機(jī)構(gòu)，使用三維造型系統(tǒng)得到板件的三維模型，分析三

3、維模型數(shù)據(jù)可以自動生成數(shù)控程序，控制沖擊桿與板料安裝平臺的運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)真正的板料無模成形。
　　 通過對板料沖擊變形過程的分析，在原有能量法的基礎(chǔ)上，提出更加合理的板料橫向位移與半徑之間關(guān)系的表達(dá)式，因?yàn)閯傂詻_擊桿沖擊板料變形并不是簡單的一個(gè)橫向平面內(nèi)的變形，而應(yīng)該是整個(gè)空間內(nèi)的變形，本文將此空間變形問題等效成平面變形問題求解，最后得到板料沖擊中心最大變形量與沖擊能量、沖擊接觸面積、材料性能和板料厚度等參數(shù)之間的關(guān)系。
　　

4、 結(jié)合數(shù)控漸進(jìn)成形工藝特點(diǎn)，將“分層制造技術(shù)”的思想引入到漸進(jìn)沖擊成形技術(shù)中，重點(diǎn)闡述其基本原理及其成形工藝，并分別對兩種典型曲面板件，即球面板件、方形錐臺板件做工藝分析，規(guī)劃板料漸進(jìn)沖擊成形路徑，在此基礎(chǔ)上提出了一種新的板料沖擊成形路徑——變螺距螺旋線加工路徑，并對此路徑的生成方法進(jìn)行了初步的研究。
　　 通過對兩種典型曲面板件，即球面板件、方形錐臺板件進(jìn)行試驗(yàn)性研究，采用自主設(shè)計(jì)的沖擊成形加工裝置進(jìn)行沖擊成形試驗(yàn)，通過試驗(yàn)