振動單點漸進(jìn)無模成形機(jī)理研究及數(shù)值分析.pdf

1、針對板材在單點漸進(jìn)成形過程中受力不均勻,容易出現(xiàn)失穩(wěn),并產(chǎn)生堆積、起皺、破裂等缺陷。若將振動技術(shù)引入到這種工藝,其成形機(jī)理將發(fā)生變化,板材加工的質(zhì)量也將得到提高。模擬實驗分析表明,在施加振動后,單點漸進(jìn)成形過程中的成形力和等效應(yīng)力發(fā)生了顯著變化。
　　采用理論分析和計算機(jī)模擬相結(jié)合的方法對振動單點漸進(jìn)成形過程中的機(jī)理進(jìn)行研究,主要完成了以下工作:
　　(1)通過對工具頭局部成形區(qū)域的單元體進(jìn)行分析,建立力學(xué)方程。根據(jù)板材塑性

2、成形過程中的拉應(yīng)力與剪應(yīng)力關(guān)系的假設(shè),可以得到力學(xué)方程的近似解。
　　(2)按照給定的工藝參數(shù)、材料的機(jī)械性能參數(shù)和振型參數(shù)利用MATLAB對力學(xué)方程進(jìn)行求解,可以得到相關(guān)的應(yīng)力曲線。模擬實驗分析表明,在施加振動后,單點漸進(jìn)成形過程中的應(yīng)力發(fā)生了顯著變化;在相同成形角的條件下,與低頻振動相比,高頻振動對成形應(yīng)力的影響更加明顯;但在低頻振動條件下,存在成形角度條件;在高頻振動條件下,存在頻率條件。
　　(3)根據(jù)工具頭和板料的

3、接觸狀況,以及板料成形機(jī)理的研究,并做出了一些合理假設(shè),建立了振動單點漸進(jìn)無模成形的有限元模型。
　　(4)通過DEFORME對單點漸進(jìn)成形的有限元模型進(jìn)行求解,得出了振動頻率、振幅振動、工具頭的進(jìn)給量、半徑、自轉(zhuǎn)速度和公轉(zhuǎn)速度對漸進(jìn)成形的影響曲線。與常規(guī)無施加振動成形相比,在施加振動后,成形力和等效應(yīng)力都有所下降,應(yīng)力集中的現(xiàn)象有所改善,成形精度和工件的表面質(zhì)量都有很大提高,從而揭示了振動單點漸進(jìn)無模成形的機(jī)理。
　　通過