学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

局部自阻电加热数控渐进成形翻边技术研究

作　者: 张其龙
导　师: 髙霖
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 渐进成形 TC4 电阻加热翻边翻边系数厚度分布
分类号: TG659
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 7次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

金属板料翻边作为一项重要的板料成形工艺，广泛的应用于汽车、航空航天和船舶等制造业。现有的翻边基本上是用模具冲压而成，其中的模具制造费用昂贵，制作周期较长，而对于常温下难成形材料如TC4钛板的翻边更是需要专用的加热设备，加工工艺较为复杂。利用局部自阻电加热成形技术对TC4钛合金进行翻边，可以快速响应市场需求，且设备简单，操作方便。目前国内外对常温下难成形材料的渐进成形研究较少，而对钛合金等难成形材料的具体应用研究更为少见。本文为了实现TC4钛合金的渐进翻边成形的应用，利用局部自阻电加热渐进成形技术对其进行试验研究，主要研究内容和结论如下：1.研究了局部自阻电加热渐进翻边成形的加热机理，分析工具头直径、电流、进给速度、层间距以及板料厚度等工艺参数对加热的影响；研究了渐进翻边成形的成形机理，分析成形中的应力应变分布情况，根据不同的应力状态把板料分成五个部分：板料夹紧部分，圆角部分，已加工部分，加工部分，未加工部分。2.试验研究工艺参数对翻边零件质量的影响，提出了一套合理的加工参数和工艺路线。通过试验研究了TC4板材圆孔制件自阻电加热渐进翻边成形的成形性能，得出TC4板材圆孔制件自阻电加热渐进翻边成形的的极限翻边系数，并分析了翻边失效的原因。试验分析了多道次成形对成形性能的影响，得出多道次成形下的极限翻边系数。3.为了提高翻边的成形性，针对自阻电加热渐进翻边成形的变形特点，对原有的刀轨路径进行了优化，优化后的刀轨会使得预制孔附近的材料处于高温状态下并保持良好的塑性，试验得出优化刀轨路径下的极限翻边系数。研究了优化后刀轨的第一道次成形角对零件厚度分布的影响。4.在异型孔翻边中，根据变形特点可将异型孔翻边分成外凸圆弧、内凹圆弧以及直线段三个部分，试验研究了各个部分的变形特点并加以分析。研究表明，异型孔翻边的成形性主要由外凸圆弧决定。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
注释表  12-13
第一章绪论  13-23
  1.1 课题研究的意义  13
  1.2 钛合金成形技术及数控渐进成形技术研究背景  13-22
    1.2.1 钛合金成形技术研究背景  13-15
    1.2.2 数控渐进成形技术简介  15-17
    1.2.3 数控渐进成形技术的国内外研究现状  17-20
    1.2.4 金属板材数控渐进成形的应用  20-22
  1.3 本文主要研究内容  22-23
第二章 TC4 板材翻边成形的研究基础  23-32
  2.1 引言  23
  2.2 钛板的塑性成形理论  23-26
    2.2.1 钛板成形性能  23-24
    2.2.2 钛板塑性成形理论  24
    2.2.3 影响钛板塑性成形的因素  24-26
  2.3 金属板材的翻边  26-30
    2.3.1 圆孔翻边  26-29
    2.3.2 异型孔（非圆孔）翻边  29-30
  2.4 TC4 板材圆孔翻边  30-31
  2.5 小结  31-32
第三章局部自阻电加热渐进翻边成形机理研究  32-40
  3.1 引言  32
  3.2 局部自阻电加热数控渐进成形  32-33
    3.2.1 局部自阻电加热数控渐进成形原理  32-33
    3.2.2 局部自阻电加热数控渐进翻边成形  33
  3.3 自阻电加热原理  33-37
    3.3.1 热源  33-36
    3.3.2 温度场  36-37
  3.4 TC4 板材数控渐进翻边成形机理  37-39
    3.4.1 TC4 板材渐进翻边成形工艺计算  37
    3.4.2 应力应变分析  37-39
  3.5 小结  39-40
第四章圆孔制件局部自阻电加热渐进翻边技术研究  40-54
  4.1 引言  40
  4.2 TC4 板材圆孔翻边试验研究  40-44
    4.2.1 试验材料  40
    4.2.2 试验设备  40-42
    4.2.3 圆孔翻边方法  42-44
    4.2.4 试验结果分析  44
  4.3 工艺参数对圆孔翻边件质量的影响  44-48
    4.3.1 电流 I 的影响  45-46
    4.3.2 层间距 h的影响  46-47
    4.3.3 进给速度 v 的影响  47
    4.3.4 工具头直径 d 的影响  47-48
    4.3.5 合理的成形工艺参数  48
  4.4 圆孔翻边的成形性能及路径优化  48-53
    4.4.1 圆孔翻边的成形性能  48-50
    4.4.2 多道次圆孔翻边成形  50-51
    4.4.3 路径优化  51-53
  4.5 小结  53-54
第五章异型孔制件局部自阻电加热渐进翻边技术研究  54-61
  5.1 引言  54
  5.2 TC4 板材异型孔翻边试验研究  54-56
    5.2.1 异型翻边零件的建模  54-55
    5.2.2 异型孔翻边方法  55-56
  5.3 异型孔翻边路径研究  56-57
  5.4 试验结果分析  57-60
    5.4.1 成形高度  57-58
    5.4.2 零件厚度  58-59
    5.4.3 应力应变分析  59-60
  5.5 小结  60-61
第六章总结与展望  61-63
  6.1 全文总结  61-62
  6.2 展望  62-63
参考文献  63-67
致谢  67-68
在学期间的研究成果及发表的学术论文  68

局部自阻电加热数控渐进成形翻边技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文