基于Simufact筒形件强力旋压与变薄拉深应力应变分析

以锡青铜材料作为研究对象,在Simufact有限元仿真软件中,对相同毛坯分别进行强力旋压与变薄拉深的有限元数值模拟。以连杆衬套成形件的等效塑性应变和等效应力作为性能评价指标,比较2种成形工艺对连杆衬套性能的影响。结果发现,锡青铜连杆衬套三旋轮错距强力旋压衬套具有更高的强度,三次连续变薄拉深连杆衬套具有较好的塑性。最后采用拉伸试验验证了仿真结果的准确性。     

基于Simufact变薄拉深滑动轴承的尺寸精度研究

为得到较高尺寸精度的滑动轴承,利用有限元数值模拟方法,对滑动轴承的2种变薄拉深成形工艺进行分析,使用锡青铜为加工材料,在Simufact有限元仿真软件中,当减薄率相同时,对同一毛坯的1次变薄拉深成形与3次连续变薄拉深成形分别进行数值模拟。以变薄拉深后滑动轴承成形件的尺寸精度(扩径量、圆度误差、直线度误差)与材料利用率(喇叭口长度)为评价指标,选取最佳成形工艺,并对仿真可靠性进行试验验证。结果表明,锡青铜材料1次成形的内径扩径量、外圆度误差与内轴线误差较大,外轴线直线度误差较小,且材料利用率高,为实际生产的工艺选取提供理论依据。     

基于Simufact的QSn7-0.2衬套强力旋压与变薄拉深的成形精度

利用有限元仿真软件Simufact中强力旋压和变薄拉深模块分别对相同的连杆衬套毛坯进行了三旋轮错距强力旋压和3次变薄拉深两种工艺的数值模拟。以连杆衬套的实际外径、内圆度误差和壁厚偏差作为成形精度的评价指标,从而探究三旋轮错距强力旋压和3次变薄拉深两种工艺成形后的成形精度。结果表明,采用3次变薄拉深工艺加工成形后的连杆衬套成形精度略优于三旋轮错距强力旋压,但其强度低于强力旋压后工件的强度[1]。     

基于Simufact的QSn7-0.2筒形件正、反旋数值模拟研究

为了得到成形质量高、变形均匀的QSn7-0.2连杆衬套筒形件,采用有限元数值模拟的方法对正、反旋两种筒形件强力旋压的旋压方式进行分析,介绍了两种筒形件强力旋压方式的工艺原理,并制定了相应的成形工艺方案。使用锡青铜作为研究对象,利用Simufact有限元仿真软件,对两种不同的筒形件强力旋压方式的成形过程进行了数值模拟。结果表明,正旋的成形质量好于反旋;正旋的瞬时最大等效应力应变值及径向和切向的最大应力分量的变化幅度均小于反旋;反旋的旋压时间小于正旋,在精度允许的范围内,反旋的生产效率高于正旋。     

基于响应曲面法的错距旋压连杆衬套各旋轮工作圆弧半径的研究

以锡青铜筒形件为研究对象,以成形质量(内径扩径量、外圆度误差、直线度误差)为评价指标,运用Simufact有限元仿真软件对错距旋压过程进行数值模拟,采用响应曲面法对错距旋压成形的各旋轮工作圆弧半径进行分析,分析了每个旋轮工作圆弧半径大小对成形质量(内径扩径量、外圆度误差、直线度误差)的影响,得出最优的旋转工作圆弧半径大小顺序并对其值进行优化,再以实验进行验证。结果表明:各旋轮工作圆弧半径大小顺序为旋轮1旋轮2旋轮3时,成形质量最好,且当旋轮1工作圆弧半径为6 mm、旋轮2工作圆弧半径为5mm、旋轮3工作圆弧半径为4mm时,经强力旋压得到高成形质量的锡青铜连杆衬套。     

基于变参数的强力旋压衬套Ramberg-Osgood本构模型（英文）

为了得到不同工艺参数下锡青铜衬套强力旋压后的本构模型,采用SXD100/3-CNC数控强力旋压机对其进行旋压加工,结合单向拉伸试验,分析强力旋压工艺参数对旋压件力学性能的影响。基于获得的实验数据,通过正交实验建立强力旋压工艺参数的三元二次回归方程,得到锡青铜连杆衬套的Ramberg-Osgood本构模型。基于宏观增量本构关系,采用Mises屈服准则和随动强化模型推导强力旋压的弹塑性增量本构方程。结果可用于连杆衬套的有限元弹塑性数值仿真。     

基于ABAQUS连杆衬套强力旋压残余应力研究

针对连杆衬套强力旋压成形件的残余应力过大,影响使用性能的问题,在ABAQUS仿真软件中采用单因素设计试验方案进行强力旋压试验。以锡青铜QSn7-0.2为研究材料,探究强力旋压工艺参数对连杆衬套成形件残余应力的影响,分别以旋压成形件的轴向、周向以及径向3个方向的残余应力大小为测量目标,探究主轴转速、减薄率以及进给比3因素对连杆衬套成形件残余应力的影响,并对仿真结果进行试验验证,确保仿真结果的可靠性。结果表明:连杆衬套成形件的轴向残余应力与径向残余应力随着主轴转速、减薄率以及进给比的增大均增大;周向残余应力则随着主轴转速的增大而减小,随着减薄率及进给比的增大而增大;仿真结果与试验结果之间的误差小于10%,有限元模拟结果具有良好的可靠性。     

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。     

基于BP神经网络的连杆衬套强力旋压轴线直线度预测

强力旋压成形工艺的轴线直线度误差对采用该工艺生产的连杆衬套的产品使用可靠性有很大影响。采用单因素试验设计方法,利用数值模拟技术手段,获得了以减薄率、进给比、首轮压下比、主轴转速为试验因素,内、外轴线直线度误差为评价指标的试验数据。基于试验因素和评价指标应用BP神经网络技术建立了4-10-2的三层神经网络结构模型,得到了减薄率、进给比、首轮压下比、主轴转速和轴线直线度误差之间的非线性关系。用试验所得到的数据对模型进行了训练和预测,并将预测值与仿真值相比较。结果表明:该模型可以有效预测连杆衬套强力旋压轴线直线度误差。     

旋轮参数对强力旋压连杆衬套残余应力的影响

强力旋压成形后连杆衬套工件表面的残余应力影响着工件的尺寸精度、疲劳强度和硬度等,直接关系着连杆衬套的使用寿命。以锡青铜连杆衬套为研究对象,设计单因素实验法进行三旋轮错距旋压,利用Simufact有限元仿真软件进行数值模拟,分别研究3个旋轮关键参数——旋轮轴向错距、旋轮工作角和旋轮工作圆弧半径对连杆衬套成形件残余应力的影响。结果表明:强力旋压连杆衬套旋轮轴向错距在4 mm≤t≤6 mm较为合适;工作角在18°≤α≤28°较为合适;工作圆弧半径在4 mm≤r≤6 mm较为合适。此时连杆衬套的残余应力较小,使用寿命显著提高,为实际生产提供了可靠的依据。     

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。     

基于二次回归正交试验的连杆衬套成形质量分析

为了揭示强力旋压工艺参数对连杆衬套成形质量的影响,采用二次回归正交试验方法,对连杆衬套经强力旋压后的成形质量进行研究。获得了强力旋压时进给比、首轮压下比和轴向错距对连杆衬套成形质量的径向力均方差、圆度误差、直线度误差的影响规律,得出了优化的工艺参数组合,并运用SPSS软件进行数据分析得到了径向力均方差、圆度误差和直线度误差的回归方程。结果表明,连杆衬套强力旋压过程中,影响径向力均方差的主次顺序为:首轮压下比进给比轴向错距;影响圆度误差的主次顺序为:进给比轴向错距首轮压下比;影响直线度误差的主次顺序为:轴向错距首轮压下比进给比。     

基于田口算法的连杆衬套尺寸精度优化

对锡青铜QSn7-0. 2强力旋压成形过程进行了不同进给比、首轮压下比和轴向错距下的有限元仿真模拟。利用田口算法对仿真结果进行了优化,得到了不同工艺参数对内径公差和圆度误差的影响。利用数控强力旋压机对锡青铜QSn7-0. 2进行了强力旋压成形,并利用圆度仪测量了旋压件的内径公差和圆度误差。结果表明:当进给比为0. 6 mm·r-1、首轮压下比为50%、轴向错距为4 mm时,强力旋压连杆衬套具有最优的内径公差和圆度误差。各工艺参数对内径公差的显著影响顺序为:进给比首轮压下比轴向错距;对圆度误差的显著影响顺序为:进给比轴向错距首轮压下比。     

基于Simufact锡青铜连杆衬套错距旋压灰色关联度优化

采用正交试验法,在Simufact仿真软件中进行了锡青铜连杆衬套错距旋压试验,以旋压成形后连杆衬套的内径公差及外表面圆度误差为评价指标进行数值模拟,通过灰色关联系数及灰色关联度进行多目标参数优化,得到优化的错距旋压的参数组合以及各因素对评价指标的影响程度。结果表明,影响连杆衬套尺寸精度的参数主次顺序为:进给比首轮压下比轴向错距,采用优化后的错距旋压参数可明显提高连杆衬套的成形质量。     

变薄拉深筒形件尺寸偏差的分析与研究

在变薄拉深冷成形工艺中,减薄率是对整个筒形件尺寸精度有着重要影响的工艺参数。为了探究减薄率对变薄拉深筒形件尺寸精度的影响,以C15-c低碳钢材料为研究对象,在Simufact. forming有限元仿真软件中,对该研究对象不同减薄率下的变薄拉深冷成形工艺进行数值模拟分析,并把变薄拉深后筒形件的外圆度误差与壁厚偏差作为评价指标,探究变薄拉深冷成形工艺时减薄率对筒形件尺寸精度的影响。结果表明:随着减薄率的增大,筒形件的外圆度误差呈现先减小后增大的趋势;随着减薄率的增大,筒形件的壁厚偏差呈现增大的趋势;实验结果与仿真结果的变化规律一致,两者之间的误差小于10%,说明有限元仿真具有良好的可靠性。     

基于数值模拟的小应变差筒形件旋压成形方法研究

为了获得变形均匀的筒形件,提出采用有限元数值模拟方法对错距旋压、等距旋压和对轮旋压三种强力旋压成形工艺方案进行分析,介绍了三种强力旋压成形工艺方法及其原理,并制定了相应的成形工艺方案。以20钢筒形件为研究对象,采用MSC.MARC有限元软件,对三种不同的强力旋压成形过程进行了数值模拟。结果表明,旋压成形后工件的内外表面存在一定的应力及应变差;采用对轮旋压所获得筒形件内外表面应力应变差远小于错距旋压及等距旋压,采用等距旋压成形时筒形件内外表面应力应变差最大。     

基于Taguchi方法的滑动轴承二道次旋压工艺参数优化

以QSn7-0.2锡青铜为试验材料,以减薄率、道次分配比、一道次进给比和二道次进给比为试验参数,设计正交试验,以成形件内外轴线直线度误差为评价指标,利用Simufact软件对二道次错距旋压进行数值模拟,利用Taguchi方法分析仿真结果的信噪比,优化试验参数,得到各参数对滑动轴承内外轴线直线度误差的影响程度顺序与最优工艺参数组合,并进行试验验证。结果表明,Taguchi方法可有效降低工件内外轴线直线度误差,提高产品性能。     

基于Simufact强力旋压连杆衬套旋轮参数的研究

为得到高成形质量的连杆衬套,以锡青铜连杆衬套为研究对象,以成形质量中内径扩径量、外圆度误差、直线度误差为评价指标,以旋轮参数中工作角、圆弧半径、轴向错距为变量因素,通过响应曲面法设计了试验表,采用错距旋压成形方式,利用Simufact软件进行数值模拟,对旋轮参数对成形质量的影响进行分析,得出最优旋轮参数组合并进行试验验证。结果表明:工件成形质量最优时的旋轮参数组合为轴向错距为5 mm,工作角为20°,圆弧半径为4 mm。对成形质量内径扩径量影响程度顺序是圆弧半径工作角轴向错距;对外圆度误差的影响程度顺序是工作角圆弧半径轴向错距;对直线度误差影响程度顺序是圆弧半径工作角轴向错距。     

筒形件强力旋压工艺模拟及实验研究

采用有限元与工艺实验相结合的方法,对筒形件强力旋压工艺进行了研究。对于旋压加工工艺,利用有限元模拟软件建立三维弹塑性模型并进行数值模拟,然后在此基础上分析进给比、减薄率2个工艺参数对筒形件强力旋压成形过程的影响规律。根据数值模拟结果,设计并制造了工装与模具,同时进行了工艺试验,成功试制了壁厚减薄效果良好的筒形件强力旋压样件。     

基于R-O模型的强力旋压成形本构关系研究

在试验结果的基础上,应用Ramberg-Osgood本构模型,建立了不同强力旋压工艺参数下锡磷青铜筒形件的静态本构方程,即变参数的Ramberg-Osgood模型。经检验,该模型能准确地预测强力旋压成形后筒形件的本构关系,为提高和定量描述强力旋压成形筒形件的力学性能提供理论基础。