薄板热塑性翻边成孔加工区别于传统冷翻边成孔工艺方法,是一种绿色环保、无需冷却液加工、翻边后薄板残余应力小和成孔后薄板变形小等优点的加工工艺,该工艺通过凸模与工件的摩擦接触,在旋压进给下摩擦产生热量使工件材料软化进行热塑翻边成孔。冷翻边对预制孔粗糙度要求较高,粗糙度直接影响翻边成孔后的边缘的撕裂缺陷,并且冷翻边后薄板内部残余应力大,影响成孔的机械性能稳定性;热塑性翻边成孔对预制孔的粗糙度要求低,摩擦生热后软化翻边区域材料组织,降低了材料的变形抗力,摩擦旋压进给使得翻边成孔后的组织流线好。摩擦热使得温度保持在一定范围,组织晶粒动态再结晶后的工件机械性能稳定。本文主要的研究内容有:建立热翻边凸模与工件摩擦生热热量的计算理论模型,进行摩擦理论分析,为分析翻边成孔微观组织随温度的变化奠定基础;通过选取合适的仿真材料和凸模形状模型,根据材料的物理属性,借助软件DEFORM-3D仿真薄板热塑性翻边成孔的加工过程,得出薄板材料在不同板厚和不同预制孔径的条件下影响形貌结果的仿真设定参数;通过控制单一变量对比分析,分别仿真研究基于相同板厚不同预制孔下的翻边成孔形貌和不同板厚相同预制孔径的翻边成孔形貌,得到影响翻边成孔形貌的因素和影响规律,最后对比找出合理的加工参数;薄板热塑性翻边成孔过程中材料组织晶粒发生实时变化,通过仿真结果研究材料不同位置金相成分变化和晶粒生长细化的变化规律,通过对材料变形过程的应力、应变、载荷变化分析,得出板厚和预制孔径参数在热翻边成孔形貌结果的变化规律。通过对仿真形貌结果和微观组织变化的分析,得到加工过程中影响成孔形貌的加工参数和加工后残余应力在工件的分布规律,为深入研究热翻边成孔奠定了基础。