第42卷第7期 Vol. 42No. 7
假压技木
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
基于冲压与数控渐进成形的复合成形
刘滢，朱虎
（沈阳航空航天大学机电工程学院，辽宁沈阳110136）
2017年7月 Jul.2017
摘要：针对冲压工艺难以成形形状复杂板材件、冲压模具难以制造或加工成本高以及单独采用数控渐进成形加工效率低的问题，提出基于冲压工艺与数控渐进成形工艺相结合的复合成形方法，并给出了基于冲压与数控渐进成形的复合成形的数值模拟方法。采用冲压成形、数控渐进成形和复合成形3种成形方式，以有限元分析软件数值模拟分析同一形状板材件，对比分析数值模拟后的板材件的轮第尺寸精度与厚度分布。结果可知，采用复合成形得到的板材件轮郭尺寸精度与厚度分布能够满足实际应用，所提出的复合成形方法其有可应用性。
关键词：数控渐进成形；冲压；复合成形；数值模拟；板材件 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2017. 07. 010
中图分类号：TG335.5
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2017）07-0055-08
HybridformingcombiningstampingwithCNCincrementalforming
Liu Ying, Zhu Hu
( College of Mechanical and Electrical Engineering, Shenyang Aerospace University, Shenyang 110136, China)
Abstract: For difficulties of forming the sheet metal with complex shape by stamping and producing the stamping die, and the high forming cost and low forming efficiency if only using CNC incremental forming, a hybrid forming combining stamping with CNC incremental forming was proposed, and the numerical simulation method of hybrid forming was presented. For the sheet metals with the same shape, three meth-ods of stamping forming, CNC incremental forming and hybrid forming were numerical simulated respectively by finite element software, and their shape precision and thickness distribution were comparatively analyzed. The results show that the shape precision and thickness distribu
tion of sheet metal obtained by hybrid forming can meet the: practical application, and the proposed hybrid forming method is feasible Key words : CNC incremental forming; stamping; hybrid forming; numerical simulation; sheet metal part
由板材成形得到的各类零部件在航空航天、汽车、船舶等制造领域中都有着广泛的应用。板材成形工艺有冲压成形、数控渐进成形、喷丸成形、成形锤成形、多点成形、激光成形和旋压成形等[1-2]。这些成形工艺在板材成形方面有着各自的优缺点，例如：冲压成形具有成形效率高、适合大批量生产的优点，但也存在模具设计制造费用高、周期长，难于满足产品更新换代快、设计周期短、产品多样化要求等缺点；数控渐进成形具有不需要昂贵的模具、可成形极限高、能够加工出复杂形状结构、适合多品种小批量生产的优点，但也存在着成形效率低、不适合大批量生产的缺点(3-4)。为发挥冲压工艺与数控渐进成形工
收稿日期：20170123；修订日期：20170411
基金项目：辽宁省自热科学基金资助项目（2014024011）
作者简介：刘董（1992-），女，硕士研究生 E-mail:1263744608@ qq.com
通讯作者：朱虎（1964-），男，博士，教投 E-mail: zhuhu10@163. com
万方数据
艺的各自优势并克服二者缺点，本文提出基于冲压工艺与数控渐进成形工艺相结合的复合成形工艺
基于冲压与数控渐进成形的复合成形目前，虽然有一些学者研究分析了数控渐进成
形与冲压成形在成形精度与加工成本(5)、可成形极限与可成形性[6]以及可成形材料[7]方面的优劣，但还没有将数控渐进成形与冲压成形结合的复合成形方面的研究。本文所提出的基于冲压与数控渐进成形相结合的复合成形方法为：对于一个给定的得成形板材件，先采用冲压成形工艺成形出与待成形板材件形状相近的规则成形区以提高成形效率，再利用数控渐进成形工艺成形出待成形板材件上结构复杂的形状区域。其中，形状复杂区域包含冲压工艺无法成形的形状结构和冲压工艺成形所需模具难以加工或加工成本较高的形状结构，
对于如图1所示的板材件，若采用图2所示的冲压工艺来加工成形，由于该锥形件所需的变形程度超