DP800高强钢筒形件流动旋压成形过程及旋压力分析

基于ABAQUS/Explicit平台,建立了双旋轮筒形件流动旋压成形有限元数值模拟模型,分析了DP800高强钢筒形件流动旋压成形过程的应力应变分布规律,并研究了旋轮成形角、旋轮圆角半径、旋轮进给比和壁厚减薄率4个关键工艺参数对DP800钢筒形件流动旋压力的影响。结果表明:等效应力和等效应变的最大值出现在旋轮与坯料接触区,已成形区域的应力均匀;工件外表面的等效应变均大于工件内表面等效应变,并沿着厚度方向逐渐减小;各旋压分力大小顺序为:径向旋压力轴向旋压力切向旋压力;随着圆角半径、旋轮进给比、壁厚减薄率的增大,各向旋压分力和总旋压力都呈增大趋势;随着成形角的增大,轴向旋压力和切向旋压力呈增大趋势,但径向旋压力和总旋压力呈先减小后增大趋势。     

筒形件三旋轮非对称旋压的刚粘塑性有限元模拟

三旋轮非对称强旋在大型筒形件热旋工艺中具有独特的优势,然而关于非对称强旋的研究开展较少。文章建立了三旋轮非对称强旋的有限元计算模型,通过对非对称强旋的三维刚粘塑性有限元数值模拟,揭示了非对称强旋的变形特点。研究结果表明,旋轮的非对称分布使得应力应变场沿周向呈非周期性分布,尽管旋轮Ⅱ和Ⅲ在空间位置上具有对称性,但是其接触区的应力应变速率分布却有较大差别,反倒是旋轮Ⅰ和Ⅱ的接触区应力应变速率分布颇为相近。旋轮的非对称分布使得旋压过程中不同旋轮相应的接触区大小不同,从而致使旋轮Ⅲ的塑性区小于旋轮Ⅰ和Ⅱ的塑性区,相应地旋轮Ⅲ的旋压力小于旋轮Ⅰ和Ⅱ的旋压力。变形场的分布能合理解释旋压时产生的伸长、胀径及隆起等现象。     

基于Taguchi方法和PSO算法的强力旋压参数分析与优化

以强力旋压工艺加工的筒形件为研究对象,首先,利用Taguchi方法分析了旋轮成形角、减薄率、进给率、主轴转速和旋轮圆角半径对三向旋压力的影响,得到以下结果:对轴向旋压力的影响程度的大小顺序为主轴转速>旋轮成形角>进给率>旋轮圆角半径>减薄率;对径向旋压力的影响程度的大小顺序为主轴转速>进给率>旋轮成形角>减薄率>旋轮圆...     

铝合金客车车轮强力旋压有限元模拟

利用有限元软件对锻造铝合金车轮强力旋压过程进行模拟,得到了旋压过程坯料的流动和充型情况．并考查进给率对旋轮的轴向和径向旋压力的影响．研究结果表明,强力旋压工序中进给率对旋轮的轴向旋压力影响较小。对径向旋压力影响较大。径向旋压力随着进给率的增加而显著增大．进给率为2mm／s相比进给率为O．5mm／s的情况,旋轮的旋压力提高了40％,本研究为铝合金客车车轮生产过程中旋压工艺参数的确定提供了依据。     

筒形件强力内旋压工艺的正交试验研究

在筒形件强力内旋压的工艺试验研究中,选取进给率、旋轮前角和变薄率作为试验因子,用正交试验法进行旋压试验。用极差分析法分析了试验结果。结果表明：对旋压力的影响主次顺序为变薄率、进给率、旋轮尺寸;影响旋压力的主要因素是变薄率,变薄率越大旋压力越大;对内表面粗糙度的影响主次顺序为：进给率、旋轮前角、变薄率;影响内表面粗糙度的主要因素是进给率和旋轮前角,进给率和旋轮前角越大,粗糙度越大。     

空调用过滤瓶数控旋压成形工艺研究

结合缩径成形和旋压过程，建立了薄壁管缩径旋压变形力的理论计算模型和旋压力的计算公式，并对旋压方式，道次压下量△及旋轮进给比f等形工艺参数对滚珠旋压成形的影响进行了试验研究。     

筒形件反旋的三维刚塑性有限元分析

采用三维刚塑性有限元对筒形件反旋进行了分析。建立了筒形件反旋的三维分析模型，获得了旋轮作用区域和其周转区域的应变速率和应力的分布，较好地解释了工艺的变形规律，计算得到了旋轮前锥角对旋压三分力的影响关系以及使总旋压力最小的旋轮前锥角。有限元分析获得的变形区的分布与试验结果相符。     

带台阶的筒形件旋轮运动轨迹的设计

基于错距旋压过程中各旋轮的径向力大致相等的原则,在充分考虑了影响径向旋压力的各因素后,确定了处于斜坡时各旋轮的向下量之间的匹配关系,进而利用几何关系分别求得各旋轮的运动轨迹方程。     

成形工艺参数对杯形件单道次拉深旋压力的影响

分析了成形工艺参数对杯形件单道次拉深旋压力的影响，试验中所采取的成形工艺参数为：芯模转速n，材料性质、旋轮进给比f、名义拉深系数m以及旋轮与芯模之间的相对间隙C等。研究结果表明，除芯模转速外，其它成形工艺参数都不同程度地对旋压变形力产生影响，而且工件在成形过程中是否产生缩颈，将会影响到旋压力的变化特征。     

金属管材冷旋压成形过程的三维有限元数值模拟

依据有限元理论，对金属管材冷旋压成形过程进行了数值模拟，得出了在不同旋轮工作角下变形区的应力、应变分布规律。分析了影响成形质量的各种因素，计算了旋压力。为有效的进行旋压技术参数确定、工艺优化以及定量控制提供了可靠的方法和依据。     

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。     

基于Simufact的强力旋压连杆衬套在不同旋轮参数下的应力应变分析

在强力旋压连杆衬套中,旋轮参数的选择以及相互之间的配合在实际生产中尤为重要。为了生产出质量更好的连杆衬套,必须确定错距旋压中的旋轮参数。本文利用Simufact有限元软件对锡青铜连杆衬套的成形过程进行了仿真,分析了连杆衬套在不同旋轮参数配合下的应力应变。结果表明:当旋轮轴向错距5 mm、旋轮工作角23°和旋轮工作圆弧半径4 mm时,强力旋压连杆衬套的旋压力稳定,工件变形均匀,精度高,成形质量好。结果能对锡青铜连杆衬套的研究和生产以及旋轮的设计提供参考。     

铝合金薄壁管旋压封口工艺

铝合金薄壁管可以作为刚性取样管,应用在航空、航天和地质探测等研究领域。为保证样品的科学研究价值,需要对铝合金薄壁管两端封口以隔绝与外界的环境。文章采用旋压工艺对装满样品的铝合金薄壁管两端封口成形工艺进行实验研究。结果表明,通过控制旋压封口工艺的主要技术参数,可以使铝合金薄壁管获得良好的两端封口效果。研究获得了旋压力与旋轮进给率、旋压力与旋轮形状、壁厚减薄率与旋轮进给率的关系。     

基于正交试验的筒形件旋压工艺优化设计

为了研究不同旋压工艺参数对筒形件成形精度和旋压力的影响,采用正交优化设计方法确定了试验方案,并利用Simufact有限元软件进行仿真。分析了进给比、轴向进给速度、旋轮工作角和工作圆弧半径对筒形件精度及旋压力的影响,并对影响旋压质量的工艺参数敏感度做了排序。确定了某Φ30mm不锈钢筒形件的最优化工艺参数组合,即进给比S为0.6mm.r-1,旋轮工作角αR为22°,工作圆弧半径ρ为6mm,旋轮直径DR50mm。     

旋轮设计与制造的若干关键技术问题

分析了旋压成形工艺,总结了旋轮的工作状态和失效形式;分析了旋轮用钢的选取、热处理方案制定、旋轮形状优化的一般原则,并给出了相应的建议;采用有限元方法对旋轮进行了静力分析,获得了旋轮的应力分布规律,揭示了旋轮断裂的路径;结合生产中旋轮的断裂实例,将理论研究应用于裂纹分析,成功解释了裂纹的起源和扩展路径.研究表明,为获得高性价比的旋轮,需在理论研究的基础上综合考虑多方面的关键技术问题.     

旋轮形状对杯形件单首次拉深旋压成形的影响

对杯形件单道次近深旋压成形过程进行了分析，重点讨论了具有两个圆弧工作面的旋轮形状对成形过程的影响，研究结果表明，不同的旋轮形状不仅改变了旋压力p的大小，并且由于其对厚度应变ε的分布影响较大而造成整个旋压过程变形特征的改变，从而导致在工件的不同部位产生破裂。     

三维非轴对称旋压成形用旋轮组的结构设计

对三维非轴对称旋压成形用旋轮组的结构进行了分析，着重分析了旋轮形状与被加工零件的斜面角度和旋轮形状与轴承受力情况之间的关系。在此基础上设计出具有最佳承载能力和寿命的旋轮组结构。     

卧式数控旋压机床用多工序自动旋轮库的研制

根据大型筒形件成形时多工序加工要求和旋压机床的结构特点,设计了一种卧式数控旋压机床用多工序自动旋轮库,重点介绍了自动旋轮更换装置的设计、旋压力的计算、旋轮头轴承配置、旋轮座结构以及直线导轨副的选择.该旋轮库采用了旋轮头与旋轮座分离的更换装置及由基座、纵向滑架与纵向横向滑架组成的旋轮座,可实现筒形件加工所需要的多道次拉深旋压、变薄旋压、切边、卷边等4工序成形所需旋轮、翻边轮及切边轮的自动装卡,极大地提高了生产效率、设备的利用率和自动化程度,从而降低了生产成本、减轻了工人的劳动强度.     

筒形件强力旋压锥形旋轮的最佳前锥角

筒形件强力旋压所用的锥形旋轮,其前锥角的大小,对旋轮前金属的隆起与堆积,旋压后内径的扩大与缩小,以及旋压诸分力都有重大影响。因此,正确地选用旋轮前锥角,具有明显的实际意义。本文试图从旋压力的角度来理解这一最佳前锥角,并以总旋压力最小为条件,得到前锥角与其它工艺参数间的超越方程,然后用牛顿法在计算机上求出结果。本文的计算结果与最佳前锥角的经验数据相合。通过与其它资料对照,可以认为当采用上述最佳前锥角进行筒形件强力旋压时,总旋压力最小,金属流动不会出现非稳态,工件的综合精度较高。     

无缝气瓶收口热旋压成形过程的数值模拟及分析

通过MSC.Marc有限元分析软件模拟气瓶收口热旋压的成形过程,分析了在不同温度和进给率下管坯壁厚、等效应变速率、应力及旋压力的变化规律.结果表明:径向旋压力与总旋压力很接近,导致管坯周向受压,壁厚在不同区段出现程度不同的减薄和增大;随着旋压温度和旋轮进给率的增加,管坯起旋点处单元壁厚减薄增加,直壁和口部单元的壁厚增厚...