板料数控单点渐进成形是一种先进的塑性成形技术,该技术早在上世纪90年代就被有关学者提出,但至今为止仍没有大规模的应用于工业生产中,成形质量差是制约该技术发展的重要因素。曲面零件成形角度是不断变化的,采用传统固定增量步长方法单点渐进成形该类零件时,增量步长不能随着成形角度的变化调整大小,零件存在表面质量差、平缓区域成形不充分、成形精度差、成形效率低等问题,因此传统固定增量步长方法并不适合加工曲面零件。本课题主要针对曲面零件单点渐进成形质量问题展开研究,提出两种刀具轨迹优化方法,即基于增量角度Δθ的优化方法和基于增量弧长S₀的优化方法,试验验证两种优化方法可行性,基于有限元软件ANSYS/Workbench显式动力学数值模拟曲面零件单点渐进成形过程,探讨不同成形参数对曲面零件单点渐进成形性能的影响规律。主要工作内容如下:1)总结归纳曲面零件单点渐进成形主要成形缺陷及其原因,发现这些成形缺陷都与增量步长Δz有关。2)试验结果表明:与传统成形方法相比,加工层数相同时,两种优化方法不仅能有效改善曲面零件单点渐进成形质量还能显著提高零件成形效率。3)模拟结果表明:优化方法能改善曲面零件平缓表面处壁厚减薄现象,Δθ或S₀越小,改善越明显;优化方法能明显提高曲面零件平缓表面处成形精度,平缓表面处成形精度跟Δθ或S₀取值大小关系不大;优化方法能改变零件应力分布,提高板件成形应变,但无论Δθ或S₀取何值板料最大应变值趋于一致。