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作为一种柔性加工技术,单点增量成形技术对模具要求较低,无需专用模具或仅需要简单的模具,可以在局部区域内成形出传统成形方法无法加工的复杂曲面形状,且成形质量和精度也较高,成形后的制件可以直接使用或经少许处理即可使用,弥补了传统成形方法周期长、费用高的缺陷,适用于小批量、个性化、品种多样的产品定制,且其所需要的成形力小,设备能耗低,更加适用于环保制造,属于绿色加工。根据单点增量成形的理论分析和成形原理,对成形的质量和精度进行分析,并通过对单点增量成形的有限元模拟和实验结果的研究分析,确定工艺参数对成形质量精度的影响,得出提商成形质量精度的方法。 本研究主要内容包括:⑴分析单点增量成形的成形机理及过程,并对成形过程中应变、应力及成形力进行分析;经分析可知,应变主要与成形工具头直径、成形高度和成形角有关:推导成形力的计算公式;⑵分析单点增量成形的表面质量缺陷和成形精度影响因素,分析不同成形工艺参数对精度的影响,以及回弹对精度造成的影响;⑶设定不同的成形角、成形工具头尺寸和每层下压量,进行有限元模拟,根据模拟结果对单点增量成形过程中的等效应力、等效塑性应变及厚度进行分析;⑷选用1080铝板作为成形材料,生成刀具加工轨迹,进行成形实验;并对成形制件表面粗糙度、厚度等数据进行测量:对实验数据进行分析,确定各工艺参数对单点增量成形的粗糙度、厚度的影响,进而分析工艺参数对成形质量精度的影响,提出通过选择合理的工艺参数提高成形精度;⑸通过对其他辅助成形方法的实验研究,得到了可以提高成形质量精度的辅助方法,可通过采用超声振动辅助成形的方法提高成形精度;利用UG优化成形轨迹消除成形压痕。