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,1300 北京科技大学学报 第30卷 性模量、厚向剪切压应力较铝板大，不易产生塑性失 bending process.Int J Mach Tools Manuf.2007,47:799 稳，故不易起皱，由于铝板和钢板的材料性能不同， [3]Wang T,Platts M J.A computer-aided blank design method for the peen forming process.J Mate Process Technol,2002.122: 对于相同厚度、相同变形量来说，其与柔性辊之间的 374 作用力也应该是不同的，从图9中可以看到，在0 [4]WangT,Platts M J.Levers A.A process model for shot peen 0.025s内，由于上柔性辊还处于悬空的状态，它没 forming-J Mater Process Technol,2006.172:159 有与板材发生接触，所以不会产生作用力，作用力为 [5]Ambrogio G.De Napoli L D.Filice L.et al.Application of in- 零.在0.025s以后，柔性辊与板材接触并转动，它 cremental forming process for high customized medical product 们之间才开始产生作用力.从作用力时间曲线的 manufacturingMater Process Technol.2005,162/163:156 [6]Mao F.Mo J H.Huang S H.Study on instability of the point 整体趋势以及最大值来说，压制Steel1010钢板的作 bolster sheet metal dieless forming.Mater Process Technol, 用力高于压制A15182铝板的作用力，这是由于钢板 2006,176,13 的弹性模量、屈服极限等参数高于铝板所引起的. [7]Shen H Shi Y J,Yao Z Q.et al.An analytical model for estimat- 柔性辊与板材之间的作用力时间曲线的模拟结果 ing deformation in laser forming-Comput Mater Sci.2006,37: 593 对实验装置的设计以及优化具有重要的意义， [8]CostaS E.Shiomi M.Kozo 0.et al.Rapid manufacturing of 4结论 metal components by laser forming.Int J Mach Tools Manuf, 2006,46:1459 本文介绍了三维曲面柔性卷板成形技术，研究 [9]Shi Y J,Yao Z Q.Shen H,et al.Research on the mechanisms of 了相应的成形装置，通过成形装置压制出了典型的 laser forming for the metal plate.Int I Mach Tools Manuf. 三维曲面件，并对柔性卷板成形过程进行了数值模 2006,46:1689 [10]Li M Z.Nakamura.Study of the basic principle (first report: 拟，从板材的运动情况、变形趋势以及板材的塑性 research on multi-point forming for sheet metal)/Proceedings 应变分布等方面可以看出模拟结果与实际情况基本 of the Japanese Spring Conference for Technology of Plasticity 一致，最后模拟了两种材料的板材成形效果，分析 Yokohama.1992:519 了产生不同成形效果的原因 (李明哲，中村敬一，基本的成形原理)检讨（第1报：板材 多点成形法研究)∥平成4年度日本塑性加工春季讲演会 论文集.横浜，1992：519) 参考文献 [11]Li MZ,HuZ Q,CaiZ Y.et al.Method of efficient continuous [1]Reutzel E W.Zhang L,Michaleris P.A differential geometry ap- plastic forming for freeform surface part.J Jilin Univ Eng proach to analysis of thermal forming.Int J Mech Sci.2006.48: Technol Ed,2007,37(3):489 1046 (李明哲，胡志清，蔡中义，等.自由曲面工件的连续高效塑性 [2]Hemmati SJ.Shin JG.Estimation of flame parameters for flame 成形方法.吉林大学学报：工学版，2007,37(3)：489)性模量、厚向剪切压应力较铝板大不易产生塑性失 稳故不易起皱．由于铝板和钢板的材料性能不同 对于相同厚度、相同变形量来说其与柔性辊之间的 作用力也应该是不同的．从图9中可以看到在0～ 0∙025s 内由于上柔性辊还处于悬空的状态它没 有与板材发生接触所以不会产生作用力作用力为 零．在0∙025s 以后柔性辊与板材接触并转动它 们之间才开始产生作用力．从作用力—时间曲线的 整体趋势以及最大值来说压制 Steel1010钢板的作 用力高于压制 Al5182铝板的作用力这是由于钢板 的弹性模量、屈服极限等参数高于铝板所引起的． 柔性辊与板材之间的作用力—时间曲线的模拟结果 对实验装置的设计以及优化具有重要的意义． 4 结论 本文介绍了三维曲面柔性卷板成形技术研究 了相应的成形装置通过成形装置压制出了典型的 三维曲面件并对柔性卷板成形过程进行了数值模 拟．从板材的运动情况、变形趋势以及板材的塑性 应变分布等方面可以看出模拟结果与实际情况基本 一致．最后模拟了两种材料的板材成形效果分析 了产生不同成形效果的原因． 参 考 文 献 ［1］ Reutzel E WZhang LMichaleris P．A differential geometry approach to analysis of thermal forming．Int J Mech Sci200648： 1046 ［2］ Hemmati S JShin J G．Estimation of flame parameters for flame bending process．Int J Mach Tools Manuf200747：799 ［3］ Wang TPlatts M J．A computer-aided blank design method for the peen forming process．J Mate Process Technol2002122： 374 ［4］ Wang TPlatts M JLevers A．A process model for shot peen forming．J Mater Process Technol2006172：159 ［5］ Ambrogio GDe Napoli L DFilice Let al．Application of incremental forming process for high customized medical product manufacturing．J Mater Process Technol2005162／163：156 ［6］ Mao FMo J HHuang S H．Study on instability of the point bolster sheet metal dieless forming． J Mater Process Technol 2006176：13 ［7］ Shen H Shi Y JYao Z Qet al．An analytical model for estimating deformation in laser forming．Comput Mater Sci200637： 593 ［8］ Costa S EShiomi MKozo Oet al．Rapid manufacturing of metal components by laser forming．Int J Mach Tools Manuf 200646：1459 ［9］ Shi Y JYao Z QShen Het al．Research on the mechanisms of laser forming for the metal plate． Int J Mach Tools Manuf 200646：1689 ［10］ Li M ZNakamura．Study of the basic principle （first report： research on mult-i point forming for sheet metal）∥ Proceedings of the Japanese Sp ring Conference for Technology of Plasticity． Yokohama1992：519 （李明哲中村敬一．基本的な成形原理の检讨（第1报：板材 多点成形法の研究）∥平成4年度日本塑性加工春季讲演会 论文集．横浜1992：519） ［11］ Li M ZHu Z QCai Z Yet al．Method of efficient continuous plastic forming for freeform surface part． J Jilin Univ Eng Technol Ed200737（3）：489 （李明哲胡志清蔡中义等．自由曲面工件的连续高效塑性 成形方法．吉林大学学报：工学版200737（3）：489） ·1300· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷