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金属板材的塑性加工在制造业中占有重要的地位,传统的金属板材塑性加工方法是用模具成形。因为模具的研发周期长,制造成本高等特点,使得传统的金属板材塑性加工方法不适应新时代的小批量,多品种的生产模式。而现有的金属板材无模成形技术大都处于研究阶段,还没有广泛运用于实际生产中。目前最为成熟的单点渐进成形技术也表现出对局部变形控制不够,精度有限,需要半模等特点。正是在这种背景下,本文提出一种三点渐进式无模成形方法,这是一种能够很好的控制局部变形,达到较高成形精度的无模成形技术,是一种很有发展前景的先进柔性制造技术。本文的主要工作和成果如下:
(1)详细介绍了三点渐进式无模成形方法,研究其成形机理,并与单点渐进成形做对比分析。得出了三点渐进式无模成形的可行性和优越性。
(2)研究三点渐进式无模成形的真实应变,得出其表达式,分析讨论参数对应变的影响,得出了各参数和应变的关系曲线。
(3)针对三点渐进式无模成形进行数值模拟,建立了金属板材渐进成形的数值模拟方法。
(4)利用数值模拟软件对三点渐进式无模成形与单点渐进成形成形过程进行模拟,通过对比分析其成形的异同点,得出三点渐进式无模成形精度比单点渐进成形高了一个数量级的结论。
(5)对成形过程进行原理性实验验证,验证了成形机理过程的分析结果,得出了三点渐进式无模成形的几何精度明显更高的结论。