局部自阻电加热数控渐进成形翻边技术研究

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1、中图分类号：TG306论文编号：102870513-S187学科分类号：080503硕士学位论文局部自阻电加热数控渐进成形翻边技术研究研究生姓名张其龙学科、专业材料加工工程研究方向金属板料数控渐进成形指导教师髙霖教授南京航空航天大学研究生院机电学院二О一三年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringResearchonElectricHotIncrement

2、alFlangingTechnologyAThesisinMaterialsProcessingEngineeringByZhang，QilongAdvisedbyProf.GaoLinSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2013承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也

3、不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要金属板料翻边作为一项重要的板料成形工艺，广泛的应用于汽车、航空航天和船舶等制造业。现有的翻边基本上是用模具冲压而成，其中的模具制造费用昂贵，制作周期较长，而对于常温下难成形材料如TC4钛板的翻边更是需要专用的加热设备，加工工艺较为复杂。利用局部

4、自阻电加热成形技术对TC4钛合金进行翻边，可以快速响应市场需求，且设备简单，操作方便。目前国内外对常温下难成形材料的渐进成形研究较少，而对钛合金等难成形材料的具体应用研究更为少见。本文为了实现TC4钛合金的渐进翻边成形的应用，利用局部自阻电加热渐进成形技术对其进行试验研究，主要研究内容和结论如下：1.研究了局部自阻电加热渐进翻边成形的加热机理，分析工具头直径、电流、进给速度、层间距以及板料厚度等工艺参数对加热的影响；研究了渐进翻边成形的成形机理，分析成形中的应力应变分布情况，根据不同的应力状态把板料分成五个部分：板料夹紧部分，

5、圆角部分，已加工部分，加工部分，未加工部分。2.试验研究工艺参数对翻边零件质量的影响，提出了一套合理的加工参数和工艺路线。通过试验研究了TC4板材圆孔制件自阻电加热渐进翻边成形的成形性能，得出TC4板材圆孔制件自阻电加热渐进翻边成形的的极限翻边系数，并分析了翻边失效的原因。试验分析了多道次成形对成形性能的影响，得出多道次成形下的极限翻边系数。3.为了提高翻边的成形性，针对自阻电加热渐进翻边成形的变形特点，对原有的刀轨路径进行了优化，优化后的刀轨会使得预制孔附近的材料处于高温状态下并保持良好的塑性，试验得出优化刀轨路径下的极限翻

6、边系数。研究了优化后刀轨的第一道次成形角对零件厚度分布的影响。4.在异型孔翻边中，根据变形特点可将异型孔翻边分成外凸圆弧、内凹圆弧以及直线段三个部分，试验研究了各个部分的变形特点并加以分析。研究表明，异型孔翻边的成形性主要由外凸圆弧决定。关键词：渐进成形，TC4，电阻加热，翻边，翻边系数，厚度分布I局部自阻电加热数控渐进成形翻边技术的研究ABSTRACTSheetmetalflangingasanimportantboardmaterialformingprocessiswidelyusedintheautomotive,ae

7、rospace,shipbuildingandothermanufacturingindustries.Traditionalflangingusuallyusedieformingwhichcosttoomuchandneedalongtimetoproduce,especiallyflangingofthedifficultmoldingmaterialatroomtemperaturesuchasTC4,aadditionaldedicatedheatingdeviceisneededandprocessingtechn

8、ologymorecomplex.UseelectrichotincrementalformingtechnologyinTC4sheetflangingcanrespondquicklytomarketdemand,andtheequipmentissimpleandeas