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金属板料渐进成形精度研究

作　者: 胡铭明
导　师: 高霖
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 航空宇航制造工程
关键词: 渐进成形精度成形力补偿
分类号: TG386
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 96次
引　用: 1次
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内容摘要

金属材料的所有加工方法中,薄板成形方法是加工效率和材料利用率最高的一种。薄板成形方法中,又以模具成形使用最广泛。数字化渐进成形是目前国际上一种新型的金属板料成形工艺,相比传统的模具冲压工艺,其加工设备仅仅为一台数控渐进成形机床,不需要专用模具或采用简单模具,就可以加工出成形极限较大,形状复杂的板材零件。满足了市场上对小批量的产品需求。渐进成形在进一步推广应用中,其加工精度成为制约的瓶颈。板料成形后,无法达到理论要求,在实际生产中极大限制了这一工艺的运用。本文通过分析渐进成形过程中对成形精度有影响的因素入手,找出对成形精度影响最大的因素。所有因素之间通过耦合影响板料的成形精度,对渐进过程的分析后认为,这些因素耦合后产生出不同的成形力。成形力作用在成形工具上以后引起成形工具的变形,从而使成形过程产生偏差。本文通过分析,参考旋压成形,推导出成形力与加工参数之间的计算公式。与实验测得的数据比较后,公式计算获得了比较准确的结果。将成形工具考虑为悬臂梁后,可以通过计算成形力,进而计算成形工具的偏差量。经过偏差量补偿实验对比,补偿后零件的精度大大提高。运用本文中的方法,根据加工参数,即可预测出成形完成后零件与理论模型之间的偏差量。进而可以通过偏差补偿,加工出大大符合理论模型的产品。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章渐进成形精度研究概述  11-19
  1.1 渐进成形技术介绍  11-16
    1.1.1 渐进成形原理  11-13
    1.1.2 渐进成形的技术特点和研究现状  13-14
    1.1.3 渐进成形的发展前景  14-16
  1.2 本文论题的选题依据和主要研究内容  16-19
    1.2.1 金属板料渐进成形过程研究  16-17
    1.2.2 渐进成形工艺的成形精度  17
    1.2.3 渐进成形过程的成形力计算及成形工具简化  17-18
    1.2.4 采用补偿手段提高渐进成形加工的精度  18-19
第二章金属板料渐进成形过程分析  19-28
  2.1 渐进成形过程的理论分析  19-23
    2.1.1 凸缘变形区（AB 区）  20-21
    2.1.2 已成形区（BC 区）  21-22
    2.1.3 接触变形区（CD 区）  22-23
    2.1.4 待变形区（DO 区）  23
  2.2 渐进成形工艺的成形精度  23-27
    2.2.1 渐进成形工艺中的回弹  23-25
    2.2.2 渐进成形工艺中的成形工具变形  25-26
    2.2.3 渐进成形精度误差分析  26-27
  2.3 渐进成形过程总结  27-28
第三章金属板料渐进成形误差分析  28-38
  3.1 渐进成形过程中精度偏差产生的原因  28-31
    3.1.1 渐进成形过程精度偏差中的板料回弹成分  28-30
    3.1.2 渐进成形过程精度偏差中的工具变形成分  30-31
  3.2 渐进成形精度误差的评价参数  31-33
    3.2.1 定义渐进成形精度误差评价参数  31-32
    3.2.2 渐进成形精度误差的组成  32-33
  3.3 圆锥形零件渐进成形精度误差分析  33-36
  3.4 圆锥形零件渐进成形精度刚度修正实验  36-37
    3.4.1 修正原理  36
    3.4.2 修正实验  36-37
  3.5 渐进成形误差分析总结  37-38
第四章渐进成形误差计算模型  38-51
  4.1 渐进成形过程中成形力的计算  38-43
    4.1.1 渐进成形过程中材料变形分析  38-39
    4.1.2 渐进成形力公式推导  39-43
  4.2 成形力公式验证实验  43-47
    4.2.1 实验方案设计  43-44
    4.2.2 实验结果分析  44-47
  4.3 渐进成形工具的变形量计算公式  47-50
    4.3.1 渐进成形工具的简化  48-49
    4.3.2 渐进成形工具的系统刚度计算公式  49-50
  4.4 由于成形力引起的成形工具变形量的计算公式  50
  4.5 渐进成形误差计算总结  50-51
第五章渐进成形精度补偿研究  51-62
  5.1 传统板料成形工艺中的成形精度  51-53
    5.1.1 传统板料成形工艺中的回弹理论研究  51-52
    5.1.2 传统板料成形工艺中提高精度的方法  52-53
  5.2 提高渐进成形工艺的成形精度  53-57
    5.2.1 提高渐进成形精度的方法  53-55
    5.2.2 渐进成形精度补偿计算  55-57
  5.3 渐进成形精度补偿实验  57-60
  5.4 补偿实验结论  60-62
第六章总结与展望  62-63
  6.1 全文总结  62
  6.2 研究展望  62-63
参考文献  63-66
致谢  66-67
在学期间的研究成果及发表的学术论文  67

金属板料渐进成形精度研究

内容摘要

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