钛合金薄壁筒形件热旋成形技术研究

采用TA15钛合金开展钛合金薄壁筒形件热旋成形技术研究,针对钛合金热旋过程中出现的典型缺陷进行形成机理和控制方法研究,成功地旋制出了质量良好的BT20钛合金大型薄壁筒形件.研究表明,钛合金薄壁筒形件热旋成形的关键是保证金属旋压时变形流动的均匀性,其直接受到热旋加热方式、旋压工艺参数和成形模具等因素的影响.BT20钛合金合适的旋压温度范围为600～700℃,当坯料较厚时温度可稍高以防止裂纹,而坯料较薄时旋压温度可适当降低以防止坯料隆起;钛合金筒形件壁厚越薄,越容易产生鼓包和褶皱等成形缺陷,尤其是当厚径比(t/D)小于1%时,应采用较小的道次减薄率以防止局部失稳;采用较小的工作角和较大的旋轮圆角半径有利于促进旋压变形的均匀性.     

旋压圆筒微小裂纹等缺陷的超声检测

针对旋压圆筒容易产生裂纹、分层、折叠等危害性缺陷的特点以及超声检测过程中旋压纹产生严重的超声杂波干扰现象,通过优化超声波探伤灵敏度、探头摆动角度、扫查速度等参数,进一步提高薄壁旋压圆筒微小缺陷的检出率。     

内壁加强筋圆筒件的旋压成形工艺可行性研究

内壁加强筋圆筒件是航空航天器、卫星壳体等装置的关键组成部分,以Al-Li合金圆板为坯料,利用有限元软件DeForm构建其旋压三维模型,通过数值模拟的方法对其旋压时的材料流动、应力和应变分布、材料变形特点等进行了研究,并对各类缺陷进行了分析。结果表明:内壁加强筋圆筒件旋压成形过程是挤压与拉伸变形的复合成形;确定合适的进给比、成形角、旋轮和芯模圆角等工艺参数,可控制金属的流动以获得加强筋填充饱满的零件。     

大长细比带凹底筒形件旋压成形方法研究

针对大长细比带凹底筒形件采用拼焊成形时工艺复杂、成形精度低、产品质量差等缺陷,提出采用普通旋压与强力旋压相结合的复合旋压成形方法来实现其完整制造,通过理论分析获得了复合旋压成形过程中变形量的分配原则。采用普旋圆弧形与强旋直线形相结合的旋轮轨迹,旋压成形筒形件的凹底部分,在旋压系数大于极限旋压系数的条件下拉深旋压获得筒形坯料,采用圆弧形及双锥面旋轮分别将屏蔽罩圆弧段及直筒段旋压减薄到规定尺寸等工序,成功加工出高精度的长细比为2.01的带凹底筒形件,同时生产效率提高了50%左右,为此类零件的制造提供了一种全新的方法。     

基于数值模拟技术筒形件旋压工艺参数的分析

强力旋压是制造薄壁筒形件的一种高效加工方法,在加工过程中会受到很多工艺参数的影响.为改善工件的加工工艺和提高产品质量,有必要对旋压过程中几种影响较大的工艺参数进行分析研究.运用ANSYS软件建立了筒形件旋压的三维有限元模型,利用软件中的LS-DYNA求解器,对圆筒旋压成形过程进行了数值模拟.通过软件的后处理器得到了工件的径向、周向和轴向应力及其应变分布规律,分析了在实际生产中存在问题的发生机理,并就旋压深度、摩擦系数和旋压进给量对旋压力的影响进行了深入分析研究,所得结果可为旋压工艺参数的选取和模具结构的优化设计提供必要的指导.     

基于数值模拟技术简形件旋压工艺参数的分析

强力旋压是制造薄壁筒形件的一种高效加工方法。在加工过程中会受到很多工艺参数的影响。为改善工件的加工工艺和提高产品质量,有必要对旋压过程中几种影响较大的工艺参数进行分析研究。运用ANSYS软件建立了筒形件旋压的三维有限元模型,利用软件中的LS．DYNA求解器,对圆筒旋压成形过程进行了数值模拟。通过软件的后处理器得到了工件的径向、周向和轴向应力及其应变分布规律,分析了在实际生产中存在问题的发生机理。并就旋压深度、摩擦系数和旋压进给量对旋压力的影响进行了深入分析研究,所得结果可为旋压工艺参数的选取和模具结构的优化设计提供必要的指导。     

薄壁大尺寸铌铪合金零件强力旋压的数值模拟研究北大核心CSCD

探究了工艺参数对薄壁大尺寸铌铪合金零件强力旋压工艺的影响规律,以指导实际的生产过程。在实际工艺的基础上,利用Abaqus/Explicit软件建立其强力旋压的有限元模型,并通过正交试验极差分析法对旋轮与芯模间隙、旋轮进给比以及旋轮与旋压件之间的摩擦因数等工艺参数对旋压件贴模性的影响规律进行研究。结果表明,强力旋压过程中旋轮进给比对旋压件贴模性的影响程度最大,而旋轮与芯模间隙的影响程度最小。对于薄壁大尺寸铌铪合金零件,当旋轮进给比为0.24 mm·r^(-1)、旋轮与旋压件间的摩擦因数为0.05、旋轮与芯模间隙为3 mm时,强力旋压的贴模性最好,平均贴模间隙均值仅为1.003 mm。采用得到的工艺参数进行试验,进一步验证了有限元仿真分析的准确性。     

突变壁厚筒形件精密旋压工艺研究

通过分析突变壁厚旋压圆筒的主要设计指标,计算旋压力后选择了合理的旋压工装,并根据材料极限减薄率设计了旋压毛坯.采用3道次旋压成形的工艺方法,优化了旋压工艺参数,实现了具有突变壁厚筒形件的旋压成形,满足了设计指标.     

薄壁管件环辊旋压工艺及其特性

在传统外旋压工艺基础上,通过将旋轮作为变形工具,实现旋压过程中旋轮与坯料的大密合度内接触,增大瞬时径向旋轧力,提高旋轧应力的轧透性,同时降低坯料金属的径向应变速率,优化坯料金属周向、轴向的变形行为,以期得到更高强度的薄壁金属管件。仿真结果表明,内旋轮旋压过程中壁厚方向金属均匀变形能有效提高金属轴向、周向的变形能力。     

高精度极薄壁圆筒体的新型旋压机

本文分析了正旋压极薄壁圆筒时的金属塑性流动情况及受力状态;指出了造成金属堆积、局部失稳、工件产生皱折和螺旋波纹的原因;阐述了张力旋压的工艺方法,并给出了坯料尺寸及典型工艺过程;较详细地介绍了用于张力旋压的专用旋压机。为强力旋压高精度极薄壁管材提供了一种可行的工艺方法及张力旋压机的设计方案。     

非轴对称管件缩径旋压的数值模拟与参数优化的研究

针对具有两个回转轴线的三维非轴对称薄壁空心管件,通过数值模拟与正交试验相结合的方法,研究主要成形工艺参数(偏移量、倾斜角、名义压下量、进给比、旋轮圆角半径、旋轮直径)对成形尺寸精度(壁厚偏差、椭圆度和直线度)的影响显著性的主次顺序;根据影响规律给出了几组较好的工艺参数组合,然后利用灰色决策理论进行了效果测度,分别得到了偏心类和倾斜类管件缩径旋压成形的最优工艺参数组合。     

滚珠旋压工艺参数对薄壁筒形件旋压变形的影响

根据滚珠旋压工艺参数对成形件的影响规律,分析了旋压时滚珠工作角对金属稳定流动行为的影响,并获得了合理的滚珠工作角的选取范围。通过数值模拟与实验结果的比较,得出了获得较理想的成形薄壁筒形件时减薄率的选取范围。理论计算结果与实验结果对比表明,所得减薄率选取范围具有较强的实用性。     

高温合金旋压塑性变形稳定性试验研究

通过高温合金管材不同旋压变薄率的试验，探讨了常用高温合金的旋压工艺参数。在高温合金管材可旋性试验的基础上，有效控制塑性变形的稳定流动，可以旋压高精度薄壁管材。当坯料退火以后，经旋压工艺参数优化，可提高变形区金属三向塑性流动的稳定性，并有助于获取尺寸精良的管材。     

内齿轮旋压用杯形毛坯设计

杯形毛坯是内齿轮旋压成形所需的预制坯,其参数设计是否合理直接关系着内齿轮的成形质量。在对杯形毛坯设计参数分析的基础上,采用正交试验方法分析了毛坯的壁厚、壁厚差和内径对内齿轮成形质量的影响。研究结果表明:3个参数中以毛坯壁厚对内齿轮的成形质量影响最大;对应每一种内齿轮轮齿,总是存在着一个最优毛坯壁厚,当毛坯壁厚小于该值时,无法成形出质量合格的内齿轮制件。因此在设计杯形毛坯时,可以通过严格控制毛坯壁厚来提高内齿轮的成形质量,同时根据旋压机的经济加工精度来选定壁厚差,还可以降低杯形毛坯的制造成本。     

基于正交试验的拉深旋压制杯工艺参数研究

对杯形毛坯的旋压成形工艺进行了研究,以期获得最佳的工艺参数。首先采用正交试验的方法,对旋压杯形毛坯的关键工艺参数进行分析;然后采用综合平衡分析法对工艺参数组合进行了优化,最后通过实际的旋压试验对所获得的优化工艺参数组合进行了验证。结果表明,采用综合平衡分析进行的工艺参数优化,可以制造出能够满足后续内齿轮旋压要求的杯形毛坯。     

带环向内加强筋异形件内旋压成形技术研究

介绍了带环向内加强筋异形件现行的各种加工方法存在的问题、采用内旋压工艺成形的意义、工艺方案选择、旋压毛坯设计等内容,论述了带环向内加强筋异形件的两种内旋压工艺方法及实验情况。实验结果表明,带环向内加强筋异形薄壁结构件采用小端装卡起旋和大端装卡起旋两种内旋压工艺都是可行的,均能够满足工件的设计技术要求,受固定方式、扩径量和减薄率的影响,小端装卡起旋加工的零件精度优于大端装卡起旋加工。     

薄壁筒形件旋压成形的研究进展

主要阐述了近年来国内外关于薄壁筒形件旋压理论研究和工艺技术的进展情况.介绍了薄壁简形件的旋压方式、旋压过程中材料流动特征和力能参数、变量参数与加工精度相关性的研究进展,以及筒形件的可旋性和复合技术的应用;分析了超薄壁筒形件旋压加工的特点,得出超薄壁筒形件的成形加工与厚壁件相比主要成形特点有:材料流动的不稳定性、对工件与...     

Numerical simulation of influence of material parameters on splitting spinning of aluminum alloy

During the splitting spinning process, the material parameters of disk blank have a significant effect on the determination of forming parameters and the quality of deformed blank. The influence laws of material parameters, including yield stress, hardening exponent and elastic modulus, on splitting spinning force, splitting spinning moment, degree of inhomogeneous deformation and quality of flange （average thickness and average deviation angle） were investigated by 3D-FE numerical simulation based on elasto-plastic dynamic explicit FEM under ABAQUS/Explicit environment. The results show that, the splitting spinning force and the splitting spinning moment increase with the increase of yield stress, hardening exponent and elastic modulus. The degree of inhomogeneous deformation increases with the decrease of yield stress and hardening exponent and the increase of elastic modulus. The average thickness of flange increases with the decrease of yield stress and the increase of hardening exponent and elastic modulus. The average deviation angle of upper surface increases with the increase of yield stress and the decrease of hardening exponent and elastic modulus. The average deviation angle of lower surface increases with the decrease of yield stress, hardening exponent and elastic modulus. Meanwhile, the corresponding variation ranges are given. The achievements may serve as an important guide for selecting the reasonable processing parameters of splitting spinning based on different aluminum alloys, and are very significant for optimum design and precision control of the splitting spinning process.     

工艺参数对杯形内啮合齿轮旋压成形影响的数值模拟研究

基于金属塑性变形原理和旋压工艺的特点,提出杯形薄壁内啮合齿轮旋压成形技术,建立了齿轮旋压三维弹塑性有限元模型并进行了数值模拟,分析了齿轮旋压成形中各变形区不同方向应变分布和金属流动规律,定性地分析了主要工艺参数对齿轮旋压成形的影响规律。结果表明,压下量对齿轮成形起关键作用,并对齿根减薄影响大于齿顶增厚的影响,进给比对齿轮成形影响不大,大的旋轮圆角半径有利于齿顶增厚。该项研究为提高生产效率、优化产品质量提供了理论依据,同时也为进一步研究齿轮旋压技术奠定了坚实基础。     

LF6合金小锥度铝筒旋压成形实验研究

介绍了采用圆板坯旋压成形半锥角小于1°的LF6铝合金锥筒的成形试验。试验采用了平板毛坯、直筒与小锥度两套芯模、普旋加强旋的成形方案,在直筒芯模上把圆板坯加热普旋成圆筒,圆筒切底后在室温下对其强旋减薄,最后改用小锥度芯模加热普旋成小锥度筒。结果表明:确保旋前板坯的高质量,避免出现局部缺陷,控制好热旋时的加热温度是能够顺利成形的必要条件;LF6合金具有良好的旋压性能,选择合理的工艺参数,采用圆板坯可以旋压出半锥角小于1°的无缝筒。