筒形件的板料渐进成形工艺研究

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1、摘要板料渐进成形是一种通过NC程序控制半球形工具头按照设定路径进行连续的单点逐层加工t利用累积的局部胀形．最终获得三维开口工件的板料加工新J：艺。它具有无需专用模具、成形极限大、加r柔性高、重复性好、自动化程度高等优点．特别适合单件或小批量板料成形件的加工。在板料渐进成形工艺中，直壁件是难成形件，本文以筒形件为例．通过实验，系统的研究其变形机理、成形方法、成形极限等问题。结论对其他直壁件的成形研究也具有很好的指导意义。本文探讨了单道次成形筒形件的成形极限和成形质量问胚，分析了工具头直径、加工方式及轴向进给量对它们的影

2、响；研究了多道次成形过程中E具头直径、加—【方式、进给速度、挖槽加工的刀间距等参数与板料变形的关系．并讨论了筒形件多道次渐进成形的成形极限问题，制定了包括加工方式、加工顺序、加工参数及路径在内的大高径比筒形件多道次渐进成形方案，通过该方案实际加工出了高径比0．58、壁厚较为均匀的简形件。MaserCAM软件中的挖槽程序具有优异的底部拉伸效果，特别适合直壁件的成形，但也存在侧壁拉伸不足和底部壁厚不均匀的缺点，本文对挖槽程序进行了优化，以提高其成形深度和成形件壁厚均匀性，描述了优化过程并进行了实际加工，获得了高径比0．4

3、5的筒形件。目前的多道次成形路径均只为某一确定工件设计．如改变目标工件尺寸，则需重新进行路径规划。本文探讨了通过路径缩放成形不同尺寸筒形件的可行性，实验表明，对多道次成形路径进行简单的轴向和径向缩放，可用于成形直径和高径比均较原来小的筒形件。关键词：板料，渐进成形，筒形件．单道次，多道次，路径，加工参数AbstractTheNCincrementalsheetmetalformingprocessisanewtechnologyofsheetmetaldielessforming．Byappendingspecial

4、equipmentandtoolsinNCmillingmachine，processessheetmetallayerbylayerwiththeincrementsofcontinuouslocalplasticformingalongtheprogrammedtrajectory．Withitsadvantagesoflargeforminglimitation,highautomatizationandexcellentrepetition，thistechnologyisespeciallysuitable

5、forformingsinglepartandsmall·lotandcomplexsheetmetalproducts，TheverticalwallcylinderisverydifficultytoforminthecraftofNCincrementalsheetmetalforming．Takestube-likepartasallexample．thispaperdiscussestheproblemsofformingprinciples，methodsandlimitation．Theconclusi

6、onofthispaperhasawidelyusefulmeaningtotheresearchesofotherverticalwallcylinders．Discussedtheissuesofforminglimitationandformingqualityaboutsingle-stageincrementalformingpathoftheverticalwaltcylinderandanalyzestheinfluenceswhicharegiVeilbydiameteroftoolhead,form

7、ingmethodsandtheamountoffeedinaxesdirection．Also，therelationshipbetwcenthesheetmetaldistortionandtheparametersoftoolheaddiameter,formingmethod，Feedvelocityandspacebetweentrackshasbeenresearched．Moreovertheforminglimitationproblemoftheverticalwallcylinderwithmul

8、tistageincrementalformingpathhasalsobeendiscussed．ThepartofverticalwallcylinderwithO．58height-diame!tersratioandwell—proportionedwall-thicknesshasultimatelybeenproducedinthe