一家专注流体压力成形技术
【作 者】 李广;周天丰;梁志强;白亚群;王西彬
【摘 要】针对微塑性成形工艺过程对位移、力等参数精确控制的要求,分析了超声振动辅助成形系统的设计要点,提出了关键设计参数。超声振动辅助微塑性成形系统由机床本体系统、超声振动系统和伺服控制系统等主要单元组成。机床本体设计参考四柱液压机结构形式,采用两端固支梁和压杆的简化模型,计算得到主要结构尺寸,并用ABAQUS验证其刚度。通过选用匹配的超声发生器和换能器,满足成形过程中的超声振动要求,利用理想变截面杆纵振波动方程设计变幅杆结构,并用ABAQUS进行变幅杆模态分析,确保设计振幅满足要求。伺服控制系统采用可编程多轴控制器PMAC卡控制伺服电机,通过光栅尺和力传感器反馈实现高精度的位置及成形压力控制。通过测试证明在纯铜压缩试验中叠加超声振动,成形压力显著降低,成形精度达到4μm。
本文开发的成形系统以伺服电机作为运动控制器，提高了运动控制精度，以超声振动辅助成形技术，提高了微塑性成形的精度。实验结果表明 ，超声振动辅助微塑性成形技术能在保证微成形的基础上提高加工效率，具有很好的应用价值。
【结 论】
(1)本文针对微塑性成形工艺开发了超声振动辅助塑性成形系统，实现了超声振动在塑性成形过程中的叠加。
(2)微塑性成形系统使 用了精度补偿方法，极大程度地消除了机械结构变形对成形过程的影响，显著提高 了工件的成形精度。
(3)通过对比塑性成形过程中有、无超声振动情况下的成形力和变形量关系曲线，验证了超声振动对材料成形的“软化”效应，表面超声振动对成形压力的减小具有显著作用。
以下是正文：
