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锻压技术:1060铝板圆台件凸模支撑渐进成形临界成形角的研究

2022-08-03
摘要:本文以1060铝板为研究对象,研究圆台件凸模支撑渐进成形过程中圆台直径和原始坯料厚度对成形临界角的影响。

  【作 者】金志浩;高锦张;郑璐恺

  板料渐进成形利用分层制造的思想,将三维数值模型沿轮廓离散成一系列等高线,成形工具的水平方向沿等高线运动,对坯料进行逐点成形,最终将二维平面坯料成形出三维的产品,能最大限度地发挥坯料的塑性,无需专用的模具[1-3]。

  近年来,众多学者对圆台件的渐进成形过程进行了研究。耿佩等[4]通过凸模支撑单道次渐进成形较大成形角的圆台件,发现当成形角大于某一极限角时,圆台将在口部产生破裂。徐伟等[5]提出了分阶段扰动粒子群算法来优化圆台件渐进成形的影响因素(工具头直径、板料厚度、加工层间距等),明显降低了制件的壁厚减薄率。Mostafanezhad H等[6]研究了1050铝板凸模支撑渐进成形圆台件时成形角对圆台壁厚分布的影响。目前,国内外的研究主要集中在成形工艺参数(成形工具头半径、轴向进给量、成形速度等)对圆台件渐进成形壁厚分布规律的影响上,但少有学者研究圆台几何尺寸和坯料厚度对圆台壁厚分布的影响,本文以1060铝板为研究对象,研究圆台件凸模支撑渐进成形过程中圆台直径和原始坯料厚度对成形临界角的影响。

  【结 论】

  (1)若圆台件的成形角小于临界成形角,则采用凸模支撑单道次渐进成形即可获得壁厚均匀的制件。

  (2)在高径比保持不变的情况下,随着圆台直径增大,临界成形角逐渐减小;坯料厚度增大,临界成形角逐渐增大。

  (3)通过多元线性回归求解出高径比为0. 5的圆台件临界成形角的推算公式,在一定范围内可快速获得圆台件临界成形角,为实际生产中获得壁厚分布均匀的圆台件的工艺设计提供依据。

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