多道次双点渐进成形数值模拟与实验研究.pdf

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1、第32卷第7期机电工程Vol_32NO．72015年7月JournalofMechanical&ElectricalEngineeringJu1．2015DOI：10．3969／j．issn．1001-4551．2015．07．002多道次双点渐进成形数值模拟与实验研究术曹江，王秋成，邱磊2，李宁，魏瑞晖(1．浙江工业大学机械工程学院，浙江杭州310014；2．杭州博冷科技有限公司，浙江杭州310019)摘要：针对多道次双点渐进成形中材料变形规律问题，建立了典型圆锥台件双点渐进成形有限元模型，采用螺

2、旋轨迹对其多道次成形规律进行了数值模拟，对模拟结果中节点坐标和位移、单元应变和壁厚数据进行了提取，分析了成形过程中节点流动、单元应变及壁厚分布规律，并通过在实验板料表面印制圆形网格和制作标记点进行了多道次双点渐进成形实验，对成形零件网格变化、标记点径向移动和零件壁厚进行了测量分析，验证了模拟结果的正确性。研究结果表明，多道次双点渐进成形中材料产生明显的径向流动，且随着成形道次增多而增大，同时，成形道次越多零件壁厚均匀性越好；另外，采用变间隔角度设计方法，可改善多道次双点渐进成形零件壁厚分布均匀性，且

3、随着成形道次增多作用越明显。关键词：双点渐进成形；圆锥台件；多道次；成形角度；壁厚中图分类号：TG386：TH142文献标志码：A文章编号：1001—4551(2015)07—0897—06Experimentationandnumericalsimulationofmulti—steptwopointincrementalformingCAOJiang，WANGQiu—cheng，QIULei，LINing，WEIRui．hui(1．SchoolofMechanicalEngineering，Zh

4、ejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310014，China；2．HangzhouBolengSci-TechLtdCompany，Hangzhou310019，China)Abstract：Aimingatinvestigatematerialdeformationduringmuti—steptwopointincrementalformingofsheetmetal，aFEMmodeloftwopointincrementalwasestablished．

5、Thespiraltoolpathwasappliedtoatypicalconicalpartofmuti—stepforming，nodecoordinatevalue，elementstrainandthicknessdatewereextractedfromsimulatedresults，andtheeffectsofthemuhi。steponnodeflow，elementstrainandwallthick．hesswereanalyzed．Inordertoverifysimula

6、tionresults，thecirculardanalysisandsmear—markmethodwereutilizedtomeasurethemate．rialdeformationofmuti—steptwopointincrementalformingexperiment，theexperimentresultshaveagoodagreementwithstimulationresults．Theresultsindicatethatasignificantradialdirectio

7、nflowisobservedduringmulti-steptwopointincrementalforming，andthematerialflowfurtherbyaddingmoreformingsteps，andthemoreformingsteps，themoreuniformthicknessofsampleisdiscovered．Inaddition，thethick-hessdistributionofmuti-steptwopointincrementalformingpart

8、scanbeimprovedbyvariableintervalangledesignapproach，themoreuni-formthicknessofpartscanbeobtainedbyaddingmoresteps．Keywords：twopointincrementalforming(TPIF)；conicalpart；muhi—step；formingangle；wallthicknesso71言篆喜呈传统的金属板料成形技术广泛地应用于航空、航生产。当