【作 者】葉又;汪錦成;劉億
工業(yè)4.0對全球制造業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響,傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)模式正逐漸向大規(guī)模定制轉變,新的工業(yè)浪潮對按需生產(chǎn)和柔性制造提出了更高的需求[1]。金屬板材漸進成形適用于加工個性化小批量零件及非旋轉體復雜曲面零件,憑借其開發(fā)周期短、經(jīng)濟成本低等優(yōu)勢,在柔性成形制造領域得到廣泛關注[2]。
金屬板材漸進成形技術是基于快速原型制造技術“分層制造”思想所發(fā)展起來的一種無模成形技術,成形過程中工具頭按照預定的軌跡,逐層局部成形金屬板材,最終得到相應的零件形狀[3]。工具頭運動軌跡對成形件的表面質(zhì)量、形狀及尺寸精度具有很大的影響。
目前針對漸進成形零件質(zhì)量的改善,國內(nèi)外研究學者提出了多種不同的工具頭運動策略,不同運動策略對成形質(zhì)量的改善程度各有差異,且基于工具頭運動策略改進零件成形質(zhì)量還有很大的空間,因此提出了一種改進的定弦長層切法策略,通過有限元仿真對不同工具頭運動策略對零件成形質(zhì)量的影響進行了比較。
【結 論】
針對漸進成形提出了一種改進的定弦長層切法運動策略,通過有限元仿真比較了不同漸進成形工具頭運動策略對成形零件質(zhì)量的影響,得到以下結論。
1)采用不同的漸進成形工具頭運動策略,成形后的零件均出現(xiàn)側壁回彈、底部鼓包和厚度減薄缺陷。
2)提出的改進定弦長層切法軌跡的成形策略能夠有效避免零件底部出現(xiàn)壓痕缺陷,獲得的零件具有較好的形狀精度,相較于定增量一同方向進給軌跡成形,其側壁最大回彈量減小了14.8%,底部最大鼓包高度降低了30.8%。
3)不同的工具頭運動策略對零件厚度減薄影響較小,定間隔一交替運動層切法成形的零件厚度減薄最嚴重,改進的定弦長層切法運動策略相對其厚度減薄減小了4.6%。
以下是正文: