【摘 要】
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金属板材等离子弧成形技术是近年来提出的一种先进的零件成形方法。它的加工过程不需要模具,仅利用热应力和热应变来实现板材成形。与水火成形和激光成形相比,等离子弧加热成
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金属板材等离子弧成形技术是近年来提出的一种先进的零件成形方法。它的加工过程不需要模具,仅利用热应力和热应变来实现板材成形。与水火成形和激光成形相比,等离子弧加热成形在单件、小批量零件生产中具有极大的潜在优势,受到各国学者的广泛关注。本文在参考了国内外相关研究的基础上,采用ANSYS有限元仿真软件,对等离子弧加热二维成形进行热力耦合仿真,主要研究了多次扫描、增厚效应及沿宽度方向变形对成形精度的影响,并对机械折弯进行了比较分析,为等离子弧二维精确成形提供了理论基础。建立了二维精确成形检测单元,分析了几种常用边缘检测算子及滤波去噪的算法的性能,在像素级边缘检测的基础上采用了Gauss亚像素算法,考察了该算法的正确性,并对检测单元进行误差分析。通过对1Cr18Ni9Ti板材试验研究,分析了扫描速度、扫描次数和冗余变形对二维成形精度的影响规律,根据试验数据,建立了神经网络预测单元,对预测单元的可靠性进行了测试。搭建了金属板材二维成形闭环试验系统,进行了二维精确成形试验,并分析了板材加热区组织变化影响。本文的研究为实现等离子弧加热弯曲成形工艺的实际应用奠定了基础,有利于实现大型板件无模具化、柔性化生产,对于降低生产成本缩短生产周期具有重要意义。
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