钢制带轮热旋压成形工艺分析及有限元模拟

研究钢制三角带轮的成形工艺,通过对旋压成形原理分析和旋轮设计,提出钢制三角带轮热旋压成形的四步成形工艺,并运用Deform-3D有限元分析软件对旋压成形过程进行数值模拟.模拟分析了旋轮形状、旋压进给量和旋压进给比对旋压成形质量、等效应变、等效应力、成形载荷以及轴向压紧力的影响.结果表明:所设计的成形工艺、旋轮形状及工艺参数合理可行;锻件变形均匀,成形质量高,成形载荷较小;在各项工艺参数中,旋轮的形状和旋压进给比是锻件成形的主要影响因素.     

旋轮轨迹和工艺参数对多道次拉深旋压成形质量的影响研究

多道次拉深旋压成形工艺复杂,旋轮轨迹与工艺参数的选取及其之间的匹配直接影响旋压件的成形质量和尺寸精度。因此,研究不同的旋轮轨迹和工艺参数对多道次拉深旋压成形的影响具有重要的意义。以Al6061和SPCC材料为研究对象,通过试验对比研究了不同轨迹的道次曲线和工艺参数对多道次拉深旋压成形质量的影响。结果表明:在其它工艺参数相同的情况下,采用凸凹圆弧往返进给无道次贴模推进的旋轮轨迹时,所获得的旋压件壁厚最均匀;采用此种旋轮轨迹时,旋轮安装角和进给比越大工件越容易起皱。     

金属筒形件强力反旋变形过程的数值模拟分析

为了确定更为符合实际的筒形件强力旋压工艺参数的选用原则,利用有限元软件Abaqus/Explicit准静态模块,对一次减薄成形的工艺,不同工艺参数下筒形件两旋轮反旋旋压过程进行了动态模拟、变形以及应力应变的分析.分析表明:强力旋压毛坯件的变形流动主要是轴向变形,影响成形质量的因素主要是成形过程中的径向变形和切向变形.当旋轮圆角半径r=15mm,旋轮工作角α=30°时,金属旋压件的径向变形和切向变形比较合理,既容易顺利进行旋压成形又不易引起失稳现象,为实际加工旋轮的参数选择提供了依据.     

多楔带轮旋压工艺参数优化研究

针对多楔带轮旋压过程中成形质量较差和旋轮寿命较低的问题,以东安513型发动机多楔带轮为研究对象,基于Deform平台对冷轧钢板08Al多楔带轮成形过程进行数值仿真,通过筛选旋压工艺参数,确定设计变量,并分析主轴转速、旋轮进给速度和旋轮半径对毛坯等效应力、旋轮成形载荷的影响;基于Design-Expert软件对旋压过程的各设计变量以多目标遗传优化算法进行优化设计,并通过试验验证了有限元仿真的可靠性。经过优化后,成形后的带轮等效应力减少了39 MPa,旋轮所受成形载荷减小了10.64%。     

工艺参数对筒形件强力旋压过程的影响

在分析筒形件强力旋压的变形特点基础上建立了计算机仿真模型,利用计算机模拟技术系统地对筒形件强力旋压过程进行了模拟,主要研究变薄率、旋轮进给量、旋轮成形角、旋轮圆角半径四个关键的工艺秘压成形过程及工件质量的影响,通过依次变化每一个参数得到一系列的塑性力学的分布效果图及相应的曲线图,并对成形缺陷进行了预测,实现了相应的参数优化。     

连接体旋压工艺研究

通过连接体结构特点分析,介绍了各种成形工艺及特点,提出了采用旋压工艺成形该制件,介绍了旋压缩口夹具及旋轮的设计,给出了旋压工艺参数,实现了连接体制件的旋压成形.     

大型薄壁筒形件对轮旋压成形数值模拟及成形精度分析

为了研究对轮旋压成形机理,突破对轮旋压成形精度控制技术,采用有限元方法分析了道次减薄率、进给比、旋轮成形角以及内旋轮圆角半径等工艺参数对旋压件圆度、直线度及壁厚差的影响。结果显示:当道次减薄率Ψt=20%~30%、进给比f=1.5~2.0 mm·r-1、旋轮成形角αρ=25°、内旋轮圆角半径rρ内=10 mm时,旋压件成形精度最高。同时,分析了在总压下量为9 mm时,内、外旋轮在不同压下量下对成形精度的影响。结果表明:当外旋轮压下量为5 mm、内旋轮压下量为4 mm时,旋压件精度最高。最后,通过工艺实验验证了有限元仿真结果的准确性,结果显示两者偏差小于15%。     

采用灰色关联法优化强力旋压连杆衬套旋轮参数的研究

在强力旋压连杆衬套时,工件的成形质量与旋轮的参数密不可分。连杆衬套成形质量包括内径扩径量、外圆度误差以及直线度误差。本文以成形质量为评价指标,利用Simufact进行QSn7-0.2连杆衬套错距旋压的数值模拟。通过灰色关联法进行多目标的优化,得到最优的旋轮参数组合以及各参数对工件成形质量的影响程度。结果表明,影响强力旋压连杆衬套成形质量的旋轮参数顺序依次为:工作圆弧半径工作角轴向错距。采用优化后的旋轮参数组合强力旋压的连杆衬套成形质量非常高。     

薄壁长筒形件正旋工艺参数优化试验研究

通过对薄壁长筒形件正旋试验，得到了减薄率、旋轮进给比、毛坯尺寸和性能等参数对旋压成形质量的影响规律，优化了工艺参数，为今后旋压不同产品提供了真实的参考依据。     

双锥形件同时旋压成形的应力应变场有限元分析

提出了双锥形件旋压加工的一种新方法.基于ABAQUS/Explicit平台建立了双锥形件同时旋压成形三维有限元模型,结合金属塑性变形原理和旋压工艺的特点,确定了旋轮成形面角度、旋轮径向进给速度、主轴转速、摩擦系数等工艺参数的取值范围;进而获得了双锥形件同时旋压成形过程中应力场、应变场的分布特点,为双锥形件同时旋压成形后...     

多楔轮产品的成形缺陷分析

介绍实际生产中多楔轮容易出现的几种常见成形缺陷,分析其产生的原因。多楔轮的下料尺寸、旋轮的结构、旋轮的安装位置、旋轮的进给量、终成形轮的进给速度和冷却液的喷射速度等都是影响多楔轮成形缺陷的主要原因。本文针对具体的成形缺陷提出相应的解决措施,提高了多楔轮的成形质量,降低了废品率。     

Hot shear spinning of cast aluminium alloy parts

A hot shear spinning process of cast aluminium alloy parts was developed to eliminate casting defects and to obtain a desired distribution of wall thickness. The forming load of the shear spinning is comparatively low even for large deformation requisite for eliminating the casting defects. Dendrites and shrinkage cavities in the cast aluminium alloys were successfully eliminated without occurrence of a fracture by the hot shear spinning. Surface cracks around the corner of the mandrel caused by large shear deformation were reduced by decreasing the feed rate of the roller and by increasing the tip radius of the roller. It was found that hot shear spinning is effective in improving the mechanical properties of cast aluminium alloys parts.     

无芯模缩径旋压力的有限元数值模拟及试验研究

文章借助商用有限元分析软件MSC.MARC,对单旋轮无芯模旋压成形过程进行了三维弹塑性有限元模拟,对旋压过程中几个关键工艺参数与变形力之间的关系进行了研究;采用电测方法测定了旋压加工过程的旋压力,分析了旋压力曲线的变化特征及不同工艺参数对旋压力的影响。结果表明,在起旋时由于旋轮与工件接触时的冲击作用,旋压力曲线出现较大波动;在圆弧与直壁过渡部位出现旋压力最大值;在终旋段,旋压力曲线平稳下降。旋压力随压下量、进给比、旋轮圆角半径的增加而增加;3个旋压分力之间存在着如下关系:径向分力>轴向分力>切向分力。模拟结果与试验结果吻合良好。     

Cr12MoV钢旋压成形轮失效原因探讨

介绍生产中Cr12MoV钢旋压成形轮的几种常见失效形式,分别从宏观和微观上分析失效的原因。分析表明,Cr12MoV钢的热处理工艺、上下模具的旋转速度、成形轮的进给速度、预制坯料和上下模具的尺寸精度等都是影响成形轮失效的主要原因,针对具体的失效原因提出了相应的解决措施。     

锥体盒形件定初始角度步长法无模空心旋压旋轮路径设计

金属旋压是一种适用于生产薄壁回转体工件的成形工艺,采用旋压的方法加工锥体盒形件的成形工艺一直是研究的重点和难点。为了拓宽视野,采用定初始角度步长无模空心旋压旋轮路径设计的方法进行旋压工艺的设计。通过锥体盒形件的几何关系分析推导出旋压路径,并将旋压路径转化成数控机床程序代码,从而完成锥体盒形异形件的加工,得到了符合加工要求的零件,并且表面没有起皮、波纹、鼓包、裂纹等常见缺陷。     

气瓶旋压收口工艺及旋轮设计

通过对钢质无缝气瓶成形工艺进行分析,指出了各种成形工艺的特点,确定了钢管旋压法工艺方案。同时,对旋压道次和旋压工艺参数的确定做了介绍,详细阐述了旋轮设计及加工工艺。     

筒形件强旋变形流动规律研究

为研究筒形件反旋变形金属流动规律,文章建立了反旋三维刚塑性有限元模型,采用DEORM3D软件对其变形过程进行数值模拟,并进行了BT20钛合金薄壁筒反旋工艺试验研究。模拟结果显示,筒形件反旋时接触区存在一个分流面,分流面一侧的金属沿旋轮进给反方向流动,该流动是筒形件反旋成形所必需的;另一侧金属则向旋压未旋区方向流动。该模型可以合理解释筒形件反旋时金属轴向流动所引起的多种缺陷。