板料漸進沖擊成形試驗研究

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1、板料漸進沖擊成形試驗研究為了研究板料漸進沖擊成形技術(shù)，以及板料在離速沖擊下的變形規(guī)律利變形形態(tài)?本文選取兩種典型曲面板件一球面板件和方形錐臺板件作為研究對象。采用自主設(shè)計的沖擊成形加工裝置對該兩種曲面板件進行沖擊成形試驗.通過試驗性研究，分析各種加匸工藝參數(shù)（沖由速度、沖擊桿球頭半徑、進給雖、進給速度等〉對板件成形的影響，井對沖擊后的成形件進行結(jié)果分析.4.1板料漸進沖擊成形加工裝置4.1.1漸進沖擊成形加工裝置總體結(jié)構(gòu)板料漸進沖擊成形試驗的基本思路是將被加匸板料卩q周用壓板夾緊，板料安裝平臺實現(xiàn)平移運動（數(shù)控X、Y軸運動）。加工時，將沖擊器固定在多軸聯(lián)動數(shù)控設(shè)備的Z向移動平臺上.根執(zhí):丁

2、件兒何形狀信息，通過數(shù)控稈序控制沖擊桿以預(yù)先設(shè)腎好的沖擊加工路徑,對板料作奇速沖擊運動.使板料逐步變形為所霜形狀。根據(jù)板料下面有無托?？砂褲u進沖擊成形裝置分為有托模支承和無托模支承（彈性體支承〉.圖4-1仃托模支ikunV.裝輕二維給構(gòu)圖1、有托模支承加工裝匿結(jié)構(gòu)如圖4-1所示，有托模支承加工裝置tk沖由器（沖擊桿），成形板料，托模，托模支架和壓邊塊組成。板料成形加工前.不僅需要根據(jù)不同的幾何形狀，規(guī)劃不同的沖擊成形路徑，而且還需要專門制作托模，使托模的形狀和板料所要成形的形狀保持一致.這樣可保證板料成形的尺寸精度.（1＞托模的制作快速成形技術(shù)（RapidPrototyping:RP）又稱

3、快速原型制造（RapidPrototypingManufacturing，簡稱RPM）技術(shù)，誕生于20世紀80年代后期，是通過計算機、數(shù)控、激光和材料等高新技術(shù)的集成發(fā)展起來的.它是基于離散堆積思想的-種先進制造技術(shù)?其基生原理就是將CAD三維實體模型分層離散，然后在快速成形機中逐層加工堆積原材料.生成實體模型.然后對匸成的實體模型進行相應(yīng)的后處理.快速成形技術(shù)屬于非接觸加匚，不需要機床切削加工所必需的刀具和夾具，無刀具炳損和切削力的影晌：加工效率高.可以快速制作出產(chǎn)品實體模型及模具，并且還町以制造出自由曲面和更為復(fù)雜形態(tài)的零件：加工環(huán)境好，無振動、噪聲和切削廢料，町實現(xiàn)夜間完全自動化生產(chǎn)

4、。快速成形材料類型豐富多彩，包捋樹脂、紙、工程蠟、王程塑料（ABS等）、陶瓷粉.金屈粉.砂等。快速原型制造技術(shù)的工藝不下30余種.其中.應(yīng)用較廣的有如下4類快速成型工藝:SLA立體光刻法、SLS激光燒結(jié)法、L0M分層實體法、FDM熔融沉積法.托?？梢酝ㄟ^FDH熔融沉積法制作而成.如圖4-2所示，根據(jù)所要成形板件的形狀，制作岀不同形狀的托模，大大減少了托模的制造周期.世42球而托模和方形推臺托模圖43使用導(dǎo)向桿快速定位托模（2）托模定位何題在板料漸進沖擊誠形過程中，沖擊桿在計算機系統(tǒng)的控制下圍繞著托模対金屆板料進廳逐層的沖擊.以獲得所需要的形狀.可是使用托模又存在沖擊桿的加工路徑和托模的定位

5、問題.其相對位置對于板料的成形精度和質(zhì)量都有著非常重耍的影響。一般的快速定位方式是利用導(dǎo)向桿進行托模定位，如圖4-3所示.先確定定位孔1.保持定位孔1位置不變，通過導(dǎo)向桿確定定位孔2,從而實現(xiàn)托模的定位.因為板料加工成形路徑利定位孔之間的相對位置足審先確定的，所以，當(dāng)定位孔在機床坐標系中的位置確定后.成形加工路徑所在的加工坐標系和機床坐標系的位置關(guān)系也就可以確定下來?2、無托模支承（彈性件支承）加工裝董結(jié)構(gòu)無托模支貢即板料下血沒有支承件，沖擊桿在il?算機系統(tǒng)的控制下F［接對板料進行沖擊加工。因為沖擊桿的高速運動可以使板料產(chǎn)生局部快速變形，沖擊接觸區(qū)域變形明顯，而在接觸區(qū)域周田變形朮很小，

6、沖擊連度越快板料變形的局部性越明顯，這樣可以有效的保證板料的成形精度。但足在沖擊試驗中發(fā)現(xiàn)：不論沖擊速度多快，沖擊接觸沢?域周田都會產(chǎn)生變形.速度越慢.這種變形也越大.為了消除接觸區(qū)域周圍變形對板料成形精度的影響.同時也是為了防止板料在受沖擊過程產(chǎn)工的振動，可在板料背面放克可壓縮彈性件，可壓縮彈性件可以是泡沫犁料板或充氣橡膠小球體等.彈性件支蛋加工裝置如圖4-4所示，此裝置包括沖擊器（沖擊桿〉、成形板料、橡膠犁、泡沬塊和壓邊塊.泡沫塊放在最下面，橡膠墊處于板料與泡沫塊之間.制作泡沬塊和橡膠鵲時要保證泡沬塊和橡膠華要緊貼板料背血，使板料平面處于水平位冴，可壓縮彈性件實體如圖4-5所示.7.W

7、??*??????????I?圖彈性件支出加」裝宜二維糾溝圖板料橡膠浪ffi4-5可壓縮彈性件實體圖4.1.2沖擊器的選用沖擊器足沖擊系統(tǒng)的關(guān)遴部件.直性能的好壞肖.接決定了板科沖擊成形的效果、目前沖擊器種類繁多，可按下面的方法進行分類：4.1.2沖擊器的選用沖擊器足沖擊系統(tǒng)的關(guān)遴部件.直性能的好壞肖.接決定了板科沖擊成形的效果、目前沖擊器種類繁多，可按下面的方法進行分類：沖擊器結(jié)構(gòu)與沖擊能的施加方式，可以使用氣缸式驅(qū)動