【作 者】侯曉莉;李言;邱旭;肖旭東;楊明順

　　【前 言】

　　日本學(xué)者松原茂夫在 20 世紀(jì) 90 年代初最早提出了單點增量成形技術(shù)( Single PointIncremental Forming，SPIF) ，這是一種新型無模塑性等材增量成形技術(shù)，充分利用了 “分層制造”思想，其最大優(yōu)點在于無需專用模具、柔性好。在過去 20 年間，國內(nèi)外學(xué)者更多地研究了金屬板材單點增量成形加工的成形機(jī)理、成形精度、參數(shù)優(yōu)化以及輔助成形等方面，并取得了大量的研究成果。但各種金屬管材在工業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，可以借鑒研究金屬板材單點增量成形時的思路和想法對金屬管端成形加工開展研究。

　　國內(nèi)外學(xué)者以提高增量成形質(zhì)量、降低和避免缺陷為目標(biāo)，從增量成形的翻邊機(jī)理、途徑方法以及改善手段等多方面開展了學(xué)術(shù)研究，形成了一定的成果。本文將數(shù)字圖像顯微觀測和網(wǎng)格分析法相結(jié)合，對管材制件破裂區(qū)域的應(yīng)變分布進(jìn)行研究［14－15］，分析了變角度增量翻邊成形過程中的應(yīng)變加載路徑和制件變形區(qū)域的減薄情況，在處理應(yīng)變數(shù)據(jù)時引入插值分析法，從而獲得 T2 紫銅管材料在變角度增量成形過程中的成形極限，最終實現(xiàn)對該種管材制件破裂失效的預(yù)測和控制。

　　【結(jié) 論】

　?。?）從減小成形力、提高增量成形質(zhì)量角度出發(fā)，本文提出了一種金屬管材變角度增量翻邊成形技術(shù)，分析了該工藝的原理，并通過搭建試驗平臺驗證了該工藝的可行性。

　?。?）該成形工藝在軸向進(jìn)給過程中將管端材料向翻邊區(qū)域中部擠壓，引起材料局部積累，從而導(dǎo)致區(qū)域厚度局部增加，而在金屬管末端顯著且均勻的變薄之后，管末端沒有頸部發(fā)育，在大量局部拉伸后會導(dǎo)致破裂。

　　（3）T2 紫銅管在變角度增量翻邊成形工藝下的形變量處于毫米級，將印制網(wǎng)格和數(shù)碼顯微鏡相結(jié)合來測量破裂區(qū)域的網(wǎng)格，從而獲取制件的成形極限。經(jīng)試驗驗證，該方法兼具一定的實用性和可行性。為了避免離散數(shù)據(jù)誤差，提出基于插值曲線的數(shù)據(jù)優(yōu)化處理方法，分析了擬合優(yōu)化的 T2 紫銅成形極限曲線，得到了該材料制件在變角度增量翻邊成形工藝下破裂區(qū)域的應(yīng)變分布情況，實現(xiàn)了制件破裂的有效預(yù)測和控制。

　　以下是正文：