金属板材数字化渐进成形技术研究现状

金属板材数字化渐进成形技术是国际上刚刚兴起的一种柔性成形技术。介绍了数字化渐进成形的原理、特点及其工艺过程,综合分析了近年来数字化渐进成形技术的研究成果,重点对渐进成形的工艺规划及成形轨迹的优化、对板材成形性能的影响、成形过程的数值模拟、成形精度等方面进行了较系统的归纳和总结,列举了大量的国内外工艺应用及设备情况,探讨了数字化渐进成形技术的发展趋势和有待进一步研究的若干课题。     

拉形辅助的数控渐进成形试验研究

解决了板材数控渐进成形的厚度减薄严重、加工时间长等缺陷,分析了数控渐进成形和拉形的主要特点,研究了基于数控渐进成形机床伺服托架的拉形辅助的数控渐进成形技术。设计了专用夹具在数控渐进成形机床上实现了一次装夹的混合成形。通过试验分析了两种成形方法对产品厚度及成形时间的影响,结果表明,此混合成形与单一的渐进成形相比,可以有效的减少零件的过度变薄及加工时间,可以突破渐进成形的成形极限角,成形出单一的渐进成形不容易成形的零件。     

1060铝材双点渐进成形几何精度的研究

针对单点渐进成形几何精度差的问题,提出了一种双点渐进成形加工技术。以1060铝为研究对象,确定目标零件,从成形轨迹和进给量两个方面编制双点渐进成形工艺和单点渐进成形工艺。然后根据编制的工艺在渐进成形设备上编制数控程序,制作了单点与双点渐进成形样品。再使用FARO便携式三坐标测量仪,测量了双点渐进成形与单点渐进成形样品的几何精度。最后,提出了一种对比分析数据的方法,对单点渐进成形和双点渐进成形的几何精度进行了定量的对比分析。实验结果表明,在工艺参数相同的前提下,双点渐进成形的几何精度远高于单点渐进成形的几何精度。     

基于数控渐进成形技术的车身装饰件成形工艺

基于数控渐进成形技术进行板科成形工艺研究,提出完整的渐进成形工艺规划,并将其成功应用于车身装饰件成形.对影响成形的主要参数成形工具头直径d和每层进给量△h进行了分析.为今后完善和发展金属板料数控渐进成形技术起到重要作用.     

三轴与五轴数控渐进复合成形轨迹规划

综合考虑挤压工具对待成形件曲面的可接近性和数控渐进成形效率,提出了三轴与五轴数控渐进复合成形策略及其成形轨迹规划方法。通过识别待成形件STL模型的三角面片各边的凸凹性,以三轴数控渐进成形挤压工具对模型各曲面的可接近性,将模型曲面划分出三轴数控渐进成形与五轴数控渐进成形加工的区域,进而对成形轨迹进行分区规划并在相应的曲面分区内分别生成出三轴数控渐进成形和五轴数控渐进成形加工轨迹。算法应用实例表明,该方法能够实现三轴与五轴数控渐进复合成形所需曲面分区及其成形轨迹规划与生成。     

金属板材数控单点渐进成形回弹的实验研究

主要研究了金属板材数控单点渐进成形过程中的回弹问题 ,分析了影响板材渐进成形回弹的主要因素和变化规律 ,提出了一种通过增大成形角度控制回弹的方法。     

应用开放式CNC进行金属板材数控渐进成形加工的研究

金属板材数控渐进成形工艺是目前国际上一种新兴的板材成形工艺。本文将原有使用固定支撑模型的反向加工方式进行改进,应用开放式CNC技术,使用了一种通过上下2系统5轴控制成形方式,构建了改进型的数控渐进成形系统,并通过灵活应用工件测量功能,修改数控程序,调节成形工具的成形轨迹,提高成形零件的加工精度。     

基于背板的双面数控渐进成形方法

为了解决双面数控渐进成形中板材件无支撑悬空区域存在变形的问题,提出一种背板辅助的双面数控渐进成形方法。该方法以背板对板材的支撑作用,抑制板材件非成形区的非理想变形,进而提高成形质量。研究了面向复杂板材件基于背板的双面数控渐进成形策略和对于一个给定待成形板材件标准模板库模型自动生成所需背板计算机辅助设计模型的算法。该算法根据板材件类型的不同,通过提取待成形板材件标准模板库模型的特征轮廓,采用顶点偏置方法生成出背板计算机辅助设计模型,并采用数值模拟和实际成形实验对所提背板辅助双面数控渐进成形方法进行了验证和评估。有限元分析和实验结果表明,双面数控渐进成形中背板的使用能够有效提高成形件的成形质量,具有可行性和可应用性。     

金属板材数控单点渐进成形加工轨迹优化研究

提出一种对金属板材数控单点渐进成形的加工轨迹优化及成形压头压入点沿工件轮廓均布处理的方法。解决了工件局部的凹陷与破裂问题，提高了板料数控渐进成形的质量。     

金属板料数控渐进成形机床设计

首先介绍了金属板料渐进成形技术的原理和分类;然后介绍了一种小型金属板料数控渐进成形机床的总体布局、伺服进给系统以及升降台部件等主要机械结构设计.该机床能够满足科研以及教学上的使用要求,有利于提高学生对金属板料数控渐进成形机床的认识.     

金属波纹管单点增量成形过程研究

将单点增量成形技术引入金属波纹管成形,提出了一种金属波纹管单点增量成形工艺。基于ABAQUS/Explicit建立增量成形波纹管仿真模型,分析成形过程中成形力的演变,以及成形应力、材料局部变形位移和塑性应变分布的特点;建立了波纹管单点增量成形实验平台,采集成形过程数据并分析实验数据。结果表明：X向分力在增量成形管壁中的数值最大,其次是Y向分力和Z向分力;斜面拉伸区和圆弧过渡区的塑性应变大,该区域管壁容易发生过度减薄和断裂。     

金属陶瓷零件近净成形技术

等离子熔射成形技术在金属陶瓷复合材料的近净成形中具有明显的技术优势。通过金属陶瓷零件熔射近净成形实验，详细分析熔射工艺过程和工艺参数对成形件质量的影响。研究表明等离子熔射成形技术可快速制造金属陶瓷零件，实现成形与加工一体化，且工艺简单、成本低，是金属陶瓷复合材料成形技术中很有发展潜力的方法。     

An anisotropic damage-based plastic yield criterion and its application to analysis of metal forming process

Based on the continuum damage mechanics (CDM), both the total damage growth force and the damage equivalent stress has been firstly derived. Material and damage are considered to be anisotropic in this theoretical model. A new damage-based plastic yield criterion, where the damage equivalent stress is taken as the yield function, and the corresponding damage evolution equation has been established. A relation between the damage variable and the plastic deformation has been proposed. This relation can be applied to obtain the damage history in terms of Moiré photo-mechanics technology in this work. In addition, from the anisotropic damage-based plastic yield criterion presented, the large-scale finite element codes ABAQUS/Explicit in conjunction with the damage experimental results has been then used to calculate some mechanical variable fields in metal forming process. It has finally been verified that the position corresponding to the maximum value in damage equivalent stress field accurately coincides with the initial place of macro-crack given by Erichsen cupping tests carried out by authors.     

Generation and suppression of local severe plastic deformation in sectional multi-point forming

Sectional multi-point forming (SMPF) technology provides a new solution for forming large-size sheet metal. With this technique, large-size parts of sheet metal can be manufactured on a smaller multi-point forming press. But the force status and deformation of the workpiece are complicated in SMPF; the local severe plastic deformation will be produced easily in the transition region, and strain-hardening will be commonly produced subsequently. The hardening is difficult to eliminate in subsequent processes, which will largely affect the final deformation quality. In this paper, the generation of local severe plastic deformation was discussed; NURBS-based modeling method was used to construct the shape of the assortative region to suppress the defect. Experiments proved that the method is fairly effective. Finally, a plan was suggested to raise further the forming limit of materials and enhance the work efficiency by combining multi-point press forming with assortative region method.     

金属薄壁筒体对轮旋压技术进展及应用探析

对轮旋压是成形大型高强金属薄壁筒体的关键技术。分别从塑变机理、成形精度影响与控制、组织演变与缺陷、对轮旋压设备等四方面概述了金属薄壁筒体对轮旋压技术的最新研究进展,指出时变非线性特点导致塑性流动控制困难是对轮旋压技术工程化应用的瓶颈。剖析了对轮旋压技术难点,分析探讨了其发展趋势,揭示出多源混动的对轮主动强力柔性旋压工艺对超高强金属、大尺寸薄壁筒体精密旋压成形的借鉴意义。     

金属板料激光无模成形技术研究的现状

金属板料激光无模成形是一种先进柔性制造技术,它包括激光热应力成形、激光冲击成形二种方法,本文分别介绍它们研究的现状、机理、特点,同时也指出其存在的问题。     

基于Dynafarm多角弯曲成型模拟及模具设计

板料成型数值模拟技术在工艺方案预测、毛坯尺寸估算和优化模具设计等方面具有重要的作用。板料成型模拟软件 Dynaform 具有强大的板料成型分析功能及前、后处理功能,主要用于板料成型工艺中模具的设计与开发。本文以汽车多角弯曲件为研究对象,根据板料成型特点,采用 Dynaform 软件,对零件冲压过程进行了成型模拟和回弹分析,确定了最佳工艺参数,优化了模具结构,完成了模具设计,改变了传统的依靠经验或反复试验和试模的模式,缩短了开发周期,提高了设计可靠性,降低了模具成本。     

金属成形过程的数值流形模拟方法研究

通过引进刚塑性本构关系,建立了金属成形过程的数值流形方法的分析体系,并研究了金属成形过程模拟中的网格重分问题。作为实际应用,对齿轮毛坯模锻成形进行了数值模拟。数值算例结果表明,理论正确、方法有效,数值流形方法是一个非常有效的分析工具,完全可以对成形过程进行模拟。     

金属热态塑性成形过程中组织演变的模型化研究

微观组织模拟已经成为热态塑性成形过程数值模拟技术研究的重点，其核心是组织演变模型的建立。概述了金属热态塑性成形过程中的微观组织演变及其模型化的研究概况，详细评述了描述材料组织演变的两类模型，即数值模型和随机模型，探讨了现有模型的基本概念、适用范围及工业应用等，并指出了组织演变模型研究中存在的不足及今后的研究重点。     

直接金属成形件的性能研究

直接金属成形技术是快速成形领域研究的热点问题,文中提出一种基于弧焊的直接金属成形技术,并对基于该技术制作的成形件进行性能评测,对成形件进行密度、强度与硬度指标测试和金相组织观察表明,基于弧焊的直接金属成形件的组织结构和力学性能指标明显优于SLS（selective laser simering）工艺成形件,达到或高于铸造零件;异种材料成形时化学成分、物理性能、组织特点的差异对成形件的性能有不利影响。