原创《板材多点渐进成形破裂预测模型建立》：本文是一篇关于板材论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
摘 要：针对方金属板材在成形过程中易破裂问题,以方锥台为试验制件,设计响应曲面试验方案,对多点渐进成形过程进行数值模拟,借助DesignExpert,将成形工具头直径、进给量、成形角、板厚作为分析因子,厚度减薄率φ和成形深度h作为响应因子,建立多元回归破裂预测模型,对预测模型得到的最优和最差工艺参数进行数值模拟和试验,并对得到的结果进行对 析.结果表明：预测结果、数值模拟结果、试验结果在数值上非常接近,以方锥台为对象构建的破裂预测模型,可用于金属板材破裂的预测,提高金属制件成形质量.
关键词：多点渐进成形；预测模型；响应曲面；数值模拟
DOI：10.15938/j.jhust.2018.01.005
中图分类号： TG306
文献标志码： A
文章编号： 1007-2683（2018）01-0023-07
Abstract：Aiming at the problem that square sheet metal is easy to be fracturedexisted in the forming process, we put forward an experimental method of response surface, which uses square cone as experimental material, to simulate the multipoint incremental forming. A multivariate regression fracture prediction model is established, regarding tool diameter, feed, forming angle, sheet thickness as influential factors and thickness reduction ratio（φ）, depth of forming（h） as response factors based on DesignExpert software. A comparison of the calculated results with the test results which use the the optimal and worst process parameters obtained from the prediction model indicates that the prediction results, numerical simulation results and test results are very close to each other. The fracture prediction model constructed by square cone can be used to predict the fracture of sheet metal and improve the forming quality of metal parts.
Keywords：mutipoint incremental forming；prediction model； response surface； numerical simulation
0引言
破裂是金属板材在渐进成形过程中最常见的问题[1].针对该问题,国内外众多学者对板材破裂进行了大量的研究.李军超等[2]通过采用均布策略和顺逆相间的加工方式,有效的避免了在数值模拟过程中由于采用G代码加工轨迹所造成的板材破裂等失稳现象.文[3-4]阐述了缩颈在单点渐进成形中的产生,并对比了两点和单点渐进成形这两种成形工艺下制件的成形精度和成形极限,指出破裂成形极限曲线相比传统的成形极限曲线更能准确的描述破裂.DucToan Nguyen等[5-6]结合混合硬化法则和Oyane韧性破裂准则通过数值模拟探讨了工具头直径和下压量对镁合金韧性断裂的影响,发现混合硬化法则能更加准确的预测成形极限.Jacob Smith等[7]通过对比SPIF和ADSIF两种成形工艺,发现ADSIF板材破裂的产生要滞后于单点渐进成形.李磊等[8]通过四组破裂仿真和试验所得到的应力应变数据,有效的预测了LY12（M）硬质铝板的成形极限.
从图2中可知,板材多点渐进成形过程中,在成形角和进给量一定的情况下（图 2θ等于64.5°,ΔZ等于2.5mm）,当初始板厚一定时,方锥台制件的成形深度随着工具头直径的增大而增大；当成形工具头直径一定时,方锥台制件的成形深度随着初始板厚的增大而增大；在成形深度为26mm的情况下,若工具头直径小于10.7mm,则初始板厚必须大于0.8mm,若工具头直径大于10.7mm,则初始板厚必须小于1.1mm,表明方锥台制件的成形深度一定时,工具头直径越大,初始板厚必须相应越小.因此,在板材多点渐进成形过程中,当成形角和进给量一定时,为了充分的发挥金属板材的成形性能,必须合理的选择一定直径的成形工具头和一定厚度的金属板材,才能使制件的成形深度达到最大而不至破裂.
對预测模型中的交互项DC作响应曲面图和等高线图,如图 3所示.
从图3中可知,板材多点渐进成形过程中,在成形工具头直径和进给量一定的情况下（图中D等于10mm,ΔZ等于2.5mm）,当初始板厚一定时,方锥台制件的成形深度随着成形角的增大而而减小；当成形角一定时,方锥台制件的成形深度随着初始板厚的增大而增大；在成形深度为35mm的情况下,若成形角小于61.2°,则初始板厚必须大于0.88mm,表明当方锥台制件的成形深度一定时,成形角随着初始板厚的增大而增大.因此,在板材多点渐进成形过程中,当成形工具头直径和进给量一定时,为了充分的发挥金属板材的成形性能,同样必须合理的选择一定大小的成形角和一定厚度的金属板材,才能使制件的成形深度达到最大而不至破裂.
板材论文参考资料：
结论：板材多点渐进成形破裂预测模型建立为关于对不知道怎么写板材论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文中国十大板材排名2017论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
