基于快速模具预成形的金属板材渐进成形工艺研究的任务书.docx

基于快速模具预成形的金属板材渐进成形工艺研究的任务书
一、研究背景
金属板材渐进成形技术是一种先进的金属加工技术，其特点是通过多次较小的变形来逐步完成整个成形过程，可以大大减少材料的消耗和能量的浪费。然而，传统的渐进成形技术由于需要多次调整模具和进行中间处理，成本较高且效率较低。基于快速模具预成形的金属板材渐进成形工艺则可以通过预制模具实现定量变形和减少制造过程中的人工干预，从而提高成形效率和降低成本。
二、研究目的
本研究的目的是探索基于快速模具预成形的金属板材渐进成形工艺。通过分析不同金属材料的变形特性以及快速制造技术，设计和制造出适合渐进成形的快速模具，并利用数值模拟和实验验证工艺的可行性和加工质量。
三、研究内容
1.分析金属板材渐进成形的成形过程和特点，探究渐进成形工艺的合理性和优势。
2.研究不同金属材料的变形特性，选取适合渐进成形工艺的材料。
3.设计和制造符合渐进成形需求的快速模具，采用3D打印等快速制造技术进行制造。
4.根据所选材料和快速模具，利用数值模拟软件分析其成形过程和变形规律，确定合适的成形参数。
5.利用制作的快速模具，进行金属板材渐进成形试验，采用常规测试方法和数字化测量技术等手段，对加工质量进行评估和分析。
6.对研究过程中的问题和需进一步改进的地方，提出改进建议，完善工艺流程和技术方案。
四、研究意义
1.本研究在金属板材渐进成形领域开拓了新的思路和方法，提供了一种高效、低成本的成形工艺方案。
2.该工艺可以最大限度地利用原有材料，减少不必要的能量消耗和金属废料。
3.通过快速模具预成形技术，可以降低制造成本和生产周期，从而增加经济效益。
4.该研究对于推动金属加工技术的发展，提高产业技术水平具有重要的意义。
五、研究方法
本研究采用实验研究和数值模拟相结合的方法进行。具体方法如下：
1.实验研究：采用金属板材快速模具预成形及渐进成形工艺，在实验室内制作并测试不同材质的金属板材样品，以验证渐进成形工艺的可行性和加工质量。
2.数值模拟：利用ANSYS等有限元软件，建立金属板材渐进成形数值模型，对成形过程中的变形规律和应力变化进行仿真模拟，并优化成形参数。
六、研究计划
时间节点|研究内容
--------|--------
第1-2个月|分析金属板材渐进成形的成形过程和特点，筛选候选材料
第3-4个月|设计和制造快速模具，进行实验测试
第5-6个月|建立渐进成形数值模型，通过数值模拟分析成形过程
第7-8个月|利用制作的快速模具进行金属板材渐进成形试验，并对加工质量进行评估
第9-10个月|分析实验和数值模拟的结果，以及存在问题和改进的建议
第11-12个月|写作和撰稿，修改论文，准备答辩。
七、参考文献
1.F.Vollertsen,H.-J.Maas,andS.Bambach,“Sheet-bulkmetalforming,”CIRPAnnals-ManufacturingTechnology,vol.60,no.2,pp.670–687,2011.
2.T.Hama,“Processplanningforsheet-bulkmetalforming,”JournalofMaterialsProcessingTechnology,vol.211,no.5,pp.870–880,2011.
3.S.BambachandM.Merklein,“Processchainfortheproductionofsheet-bulkmetalcomponents,”CIRPAnnals-ManufacturingTechnology,vol.64,no.1,pp.455–458,2015.
4.Y.Liu,D.Zhu,andG.Liu,“NumericalandexperimentalstudiesontheprogressiveformingofU-shapedpartsbythree-pointbending,”TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,vol.73,no.9–12,pp.1609–1617,2014.
5.H.-H.Kim,“Ahybridneuro-fuzzymodelforpredictingtheformabilityinsheet-metalforming,”JournalofMaterialsProcessingTechnology,vol.181,no.1–3,pp.14–20,2007.