一家专注流体压力成形技术
【作 者】侯晓莉;李言;邱旭;肖旭东;杨明顺
【前 言】
日本学者松原茂夫在 20 世纪 90 年代初最早提出了单点增量成形技术( Single PointIncremental Forming，SPIF) ，这是一种新型无模塑性等材增量成形技术，充分利用了 “分层制造”思想，其最大优点在于无需专用模具、柔性好。在过去 20 年间，国内外学者更多地研究了金属板材单点增量成形加工的成形机理、成形精度、参数优化以及辅助成形等方面，并取得了大量的研究成果。但各种金属管材在工业领域中有着广泛的应用，可以借鉴研究金属板材单点增量成形时的思路和想法对金属管端成形加工开展研究。
国内外学者以提高增量成形质量、降低和避免缺陷为目标，从增量成形的翻边机理、途径方法以及改善手段等多方面开展了学术研究，形成了一定的成果。本文将数字图像显微观测和网格分析法相结合，对管材制件破裂区域的应变分布进行研究［14－15］，分析了变角度增量翻边成形过程中的应变加载路径和制件变形区域的减薄情况，在处理应变数据时引入插值分析法，从而获得 T2 紫铜管材料在变角度增量成形过程中的成形极限，最终实现对该种管材制件破裂失效的预测和控制。
【结 论】
（1）从减小成形力、提高增量成形质量角度出发，本文提出了一种金属管材变角度增量翻边成形技术，分析了该工艺的原理，并通过搭建试验平台验证了该工艺的可行性。
（2）该成形工艺在轴向进给过程中将管端材料向翻边区域中部挤压，引起材料局部积累，从而导致区域厚度局部增加，而在金属管末端显著且均匀的变薄之后，管末端没有颈部发育，在大量局部拉伸后会导致破裂。
（3）T2 紫铜管在变角度增量翻边成形工艺下的形变量处于毫米级，将印制网格和数码显微镜相结合来测量破裂区域的网格，从而获取制件的成形极限。经试验验证，该方法兼具一定的实用性和可行性。为了避免离散数据误差，提出基于插值曲线的数据优化处理方法，分析了拟合优化的 T2 紫铜成形极限曲线，得到了该材料制件在变角度增量翻边成形工艺下破裂区域的应变分布情况，实现了制件破裂的有效预测和控制。
以下是正文：
