三边圆弧形截面薄壁零件的旋压成形方法研究

基于摆动导杆运动原理提出了一种非圆截面薄壁零件的旋压成形（简称“非圆旋压”）方法。基于此原理,运用高副低代的方法建立了三边圆弧形截面薄壁零件旋压成形过程中旋轮运动轨迹的精确数学模型,研究了三边圆弧形截面薄壁零件旋压过程中旋轮及零件的运动关系;同时对成形过程中旋轮运动轨迹进行仿真计算,分析了轮盘尺寸与旋轮个数对旋压成形过程的影响,并得出有利于零件成形的轮盘尺寸与旋轮个数。为后续相关截面的工艺研究与应用及机床研发提供理论基础。     

椭圆薄壁件的旋压成形方法研究

基于机械摆动导杆运动原理提出了一种新的椭圆形截面薄壁零件的旋压成形方法。采用图形解析的方法建立了椭圆形截面薄壁零件的成形原理及成形轨迹的数学模型,并通过数值计算验证模型的准确性。基于此模型研究成形过程中轮盘与零件之间的运动关系,选取不同尺寸的轮盘回转半径,对椭圆形截面薄壁零件成形过程旋轮的运动轨迹进行仿真,发现当轮盘回转半径取值越接近于其下极限值l′_1时有利于椭圆形截面零件成形,为后续相关截面的通用工艺研究与应用及机床研发提供理论基础。     

铝合金筒形件强力正旋的应力应变分析

为确定更为符合实际的铝合金筒形件三旋轮正旋工艺参数选用原则,以某厂某型号铝合金筒形旋压件为研究对象,利用大型非线性有限元软件ANSYS对其在不同工艺参数下的三旋轮正旋旋压过程进行了三维动态模拟和应力应变分析。分析结果表明:当旋轮进给量在0.66～1.58 mm/r时,其应力和应变变化不大,相对比较稳定;旋轮圆角半径大于0.6倍且小于1.25倍铝合金筒形件坯料厚度比较合适;旋轮成形角取22°～24°较佳;旋轮直径取220～240 mm较合适。研究结论对铝合金筒形件正旋的进一步研究和生产实际具有重要意义。     

筒形件强力反旋的数值模拟及旋压力分析

以大型非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA为分析平台,通过对18种几何尺寸和参数不同的筒形件三旋轮强力反旋旋压过程的三维动态模拟,得到了它们的旋压力以及旋压力随不同减薄率,旋轮进给量,旋轮圆角半径,旋轮成形角,旋轮直径和毛坯内径的变化曲线.分析结果表明:随着减薄率、旋轮进给量、旋轮圆角半径的增加,旋压力各分力基本呈上升趋势.随着旋轮成形角、旋轮直径和毛坯内径的增加,旋压力各分力均呈非线性变化,但变化均不大.总之,减薄率、旋轮进给量、旋轮圆角半径对旋压力的影响较明显,而旋轮成形角、旋轮直径和毛坯内径对旋压力的影响较小.另外,随着上述各影响因素的变化,旋压力的轴向分力、切向分力与径向分力的比值基本保持不变.     

基于ANSYS的筒形件强力反旋应力应变分析

为了确定更为符合实际的筒形件三旋轮强力反旋工艺参数的选用原则,利用大型非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA对不同工艺参数下筒形件三旋轮强力反旋旋压过程进行了动态模拟和应力应变分析。分析结果表明：减薄率为10%～20%时,旋压效率极低,减薄率应取30%～40%;旋轮进给量在1mm/r～2.5mm/r范围内变化时,其应力和应变变化不大,比较稳定;旋轮圆角半径在一倍至两倍毛坯厚度之间较为合适;旋轮成形角以取20°～25°为最佳;旋轮直径对应力影响较小;随着毛坯内径的增大,应力基本保持不变,应变基本呈减小趋势。     

基于Deform的椭圆筒形件旋压成形数值模拟

应用Deform 3D软件建立单旋轮椭圆筒形弹塑性有限元模型,通过设置旋轮绕旋轮轴自转、绕芯模主轴公转和沿芯模主轴方向偏移的运动,合成了椭圆筒形件运动轨迹。采用Dynaform软件反求毛坯尺寸,通过有限元模拟,获得了椭圆筒形件旋压过程中应力应变的分布规律,分析了毛坯形状对成形过程的影响。结果表明:旋压对已加工区的影响很小,并不易在后面即将加工的区域产生材料的堆积,最大等效应力变化不大;椭圆长径过渡到椭圆短径的区域内周向形状不均匀最显著,该区域内等效应变大;椭圆筒形件的旋压在实际生产过程中可以采用Dynaform反求出的毛坯为基础,根据具体情况进行修改和完善。     

浅析多楔带轮旋压成形工艺优化

多楔带轮在旋压成型工艺过程中，旋轮容易出现黏结、磨损、轮齿断裂、齿根和齿面开裂、R圆角塌陷等缺陷。上述缺陷的形成很大程度上是因为旋轮在成形过程中承受了较大的成形载荷，从而导致旋轮发生严重的磨损甚至破裂，不仅影响零件的成形质量，也降低了模具的使用寿命。尤其是齿形旋轮受损更严重。因此，有必要对多楔带轮旋压工艺中的齿形成形进行工艺优化，以达到降低齿形旋轮所受载荷、提高旋轮使用寿命的目的。本文采用正交试验方法，然后结合有限元软件对各组试验进行模拟，从而获得一组最优方案：主轴转速为500r/min，旋轮进给速度为0.5mm/s，旋轮直径为220mm，并用物理试验验证了最优方案的合理性与再现性。并将该最优方案在旋压机上进行试验验证，旋制出了满足产品质量要求的多楔带轮。     

基于正多边形截面薄壁零件旋压成形质量研究

基于新型非圆旋压成形方法,讨论正多边形零件旋压成形的旋轮对零件轮廓的成形轨迹方程。以等边三角形截面以及正五边形截面的旋压为例,研究新型非圆旋压成形方法在旋压过程中的主轴转速、旋轮进给比和道次三项工艺参数对正多边形截面旋压件壁厚差的影响。应用有限元软件进行仿真分析,根据仿真结果分析正多边形旋压件的壁厚分布规律,即正多边形旋压件的壁厚呈周期性分布,最大壁厚发生在正多边形旋压件的圆角处。采用Box-Behnken实验设计方法设计仿真实验,根据仿真数据对零件的壁厚差进行方差分析,建立了关于壁厚差的预测模型并对其进行优化,最后进行多组仿真研究用来验证模型准确性。结果表明主轴转速、旋轮进给比、道次对正多边形零件壁厚差的影响显著,主轴转速与壁厚差呈正相关,而进给比壁厚差呈负相关,道次对壁厚差的影响先减小后增加。     

工艺参数对平板毛坯普旋成形的影响规律

基于ABAQUS/Explicit平台建立了符合实际的普旋三维仿真模型,利用此模型对平板毛坯普旋成形过程进行了模拟,研究了旋轮进给率、旋轮圆角半径、旋轮入旋角、板料厚度4个关键参数对平板毛坯普旋(第一道次)成形过程及旋压件质量的影响。结果表明:入旋角对板料的壁厚变化有较大的影响;旋轮圆角半径和板料厚度仅对板料的壁厚减薄率影响较大,对板料的壁厚增厚率影响很小;当旋轮进给率的值较小时,旋轮进给率对普旋成形过程影响不大。基于以上研究,最后得到了合理的工艺参数取值。     

HGPX-WSY型液压仿形旋压成形机床的研制

介绍了HGPX—WSY型自动液压仿形缩脚机床的设计方案、技术特色、总体结构、液压、电器控制系统及应用实例。该机床采用PLC控制、全液压驱动，旋轮的运动轨迹由仿形模板决定，具有旋压成形及整形或切边多重功能，特别适用于各类筒形及杯形类零件的局部缩径成形。