筒形件强力旋压工艺参数对回弹量的影响

强力旋压成形中回弹严重影响筒形件的精度。本文采用单因素试验的方法,研究了减薄率、进给比、旋轮压下量对旋后筒形件的回弹量影响,获得了其影响规律及筒形件轴向回弹量的分布规律。结果表明:随着减薄率的增大,回弹量增大;随着进给比的增大,回弹量先减小后增大;随着旋轮压下量的增大,回弹量减小。     

基于BP神经网络的连杆衬套强力旋压回弹量预测

利用SXD100/S3-CNC数控强力旋压机,对不同工艺参数(减薄率、进给比、旋轮工作角)下的连杆衬套进行强力旋压,并测量其回弹量。基于正交试验数据,运用BP神经网络技术,以减薄率、进给比、旋轮工作角作为输入层,回弹量作为输出层,建立连杆衬套强力旋压回弹量预测模型,并用试验数据对模型进行训练与预测。结果表明,模型具有较高的预测精度,能够准确预测不同强力旋压工艺参数下的连杆衬套回弹量。     

筒形件旋压的力学性能研究

以强力旋压主要工艺参数(减薄率、进给比、首旋轮减薄量)为试验变量,以抗拉强度和伸长率为评价指标,采用单因素试验得到各工艺参数对旋压后筒形件力学性能的影响规律。结果表明:随着减薄率的增大,抗拉强度增大,伸长率减小;随着进给比的增大,抗拉强度先增大后减小,伸长率先减小后增大;随着首旋轮减薄量的增大,抗拉强度先减小后增大,伸长率先增大后减小。     

基于响应曲面法的强力旋压锡青铜筒形件硬度研究

为研究强力旋压各主要工艺参数对于锡青铜筒形件布氏硬度指标的影响规律以及各因素间的交互作用,进行了Box-Behnken试验设计。试验结果表明工件硬度随减薄率及进给比的增大而增大,随热处理温度的增大而减小。基于Design Expert10软件分析得出各因素及其之间的耦合对于工件硬度影响的显著度,减薄率A和进给比C的影响高度显著,热处理温度B的影响显著,AC耦合与BC耦合的影响显著。以布氏硬度为响应,建立了以减薄率、进给比、热处理温度为自变量的回归预测模型,通过实验验证了模型的准确性。进行了强力旋压工艺参数优化,优化后的工艺参数组合为减薄率34%,进给比0.5 mm·r-1,热处理温度300℃。     

连杆铜衬套尺寸精度的强力旋压参数优化

强力旋压工艺参数的选择对于成形产品的尺寸精度具有直接影响。以强力旋压的连杆铜衬套为研究对象,选择减薄率、旋轮工作角、旋轮圆角半径和进给比作为优化性试验因素,以旋压后连杆衬套筒形件的壁厚差和扩径量作为评价指标,设计正交试验并对试验数据进行分析。通过田口算法对强力旋压参数进行优化,得到减薄率为30%、旋轮工作角为15°、旋轮圆角半径为10 mm、进给比为0.5 mm/r的优化参数组合。     

错距旋压对连杆衬套硬度和微观组织的影响

采用错距旋压对连杆衬套的成形进行了试验,研究了强力旋压主要工艺参数对其硬度和微观组织的影响。结果表明:连杆衬套的布氏硬度随着减薄率、进给比和首旋轮减薄量的增加而增大;错距旋压可以细化晶粒;在试验范围内,随着减薄率、进给比和首旋轮减薄量的增加,晶粒细化越明显,晶内出现了滑移带;试样拉伸断口属于韧性断裂。     

筒形件错距旋压圆度误差研究

采用单因素试验设计方法,以筒形件错距旋压关键工艺参数:减薄率、进给比、径向错距为试验变量,以基于最小二乘法评定的旋压后工件外表面圆度误差为评价指标,获得了各工艺参数对旋后工件圆度误差的影响规律。结果表明:当减薄率为25%~35%时,其值的变化对旋压件的圆度误差影响不大;当减薄率超过35%时,旋压件的圆度误差随减薄率的增大而增大;随着进给比的增加,旋压件的圆度误差先减小后增大;适当减小旋轮径向错距,即增加首轮的壁厚减薄量,有利于减小旋压件的圆度误差。     

强力旋压参数及退火温度对筒形件硬度的影响

为了提高强力旋压连杆衬套的产品质量、使用寿命及可靠性,减少由于机械磨损而产生连杆衬套失效问题,针对不同工艺参数条件下的旋后筒形件硬度,采用单因素试验方法进行分析,研究了减薄率、进给比、旋轮1减薄量及退火温度对旋后筒形件硬度的影响。结果表明:随着减薄率、进给比、旋轮1减薄量的增大,筒形件内外层表面硬度随之增大,但随着退火温度的升高其硬度呈逐渐降低趋势;筒形件轴向表面硬度由底部向口部逐渐增大,径向表面硬度从外向内逐渐递减。     

筒形件反旋成形有限元数值模拟

使用数值模拟技术对旋压加工过程进行模拟能为生产提供合理的工艺参数、提高产品质量、减少试加工过程的消耗.基于弹塑性有限元理论,综合考虑旋压过程中金属3个方向的流动以及摩擦等实际情况,建立了筒形件旋压加工的三维弹塑性有限元力学模型,研究了各种工艺参数(包括旋轮圆角半径、旋轮直径、进给速度、每道次减薄率、成形角以及退出角等)对成形结果和回弹的影响规律.模拟结果显示,旋轮圆角半径、进给速度、减薄率等参数对成形结果和回弹量有较大影响.     

基于响应曲面法的连杆衬套表面粗糙度预测模型和优化

在强力旋压加工连杆衬套的过程中,进给比、减薄率和旋轮压下量对连杆衬套表面质量(粗糙度)的影响很大。基于Box-Behnken试验设计,利用SXD100/3-CNC数控旋压机进行强力旋压试验,得到17组试验数据。采用BBD响应曲面法,建立连杆衬套在强力旋压过程中加工参数(进给比、减薄率和旋轮压下量)与表面粗糙度的预测模型,采用Design-Expert 8.06软件对表面粗糙度进行回归系数及方差分析,对强力旋压的加工参数进行了优化。通过试验分析,得出强力旋压最优参数:减薄率35%、进给比0.25 mm·s-1、旋轮压下量0.5Δt时,连杆衬套表面粗糙度达到最小。     

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>旋轮圆角半径;对切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>减薄率>旋轮圆角半径。然后,以壁厚差作为优化目标,利用PSO算法对主轴转速、旋轮成形角和进给率的参数值进行优化,获得了较优的参数值组合,并与旋压试验结果进行对比,结果表明,所提方法能够有效地提高利用强力旋压工艺加工筒形件的精度。     

对轮旋压的正交试验数值模拟

为研究对轮旋压工艺参数对壁厚差及扩径量的影响,根据对轮旋压的工艺特点并结合有限元平台ANSYS软件,对筒形件旋压过程进行数值模拟,建立了三维有限元模型。采用正交试验法对对轮旋压成形工艺参数进行分析,获得了影响壁厚差和扩径量的因素主次顺序。研究结果表明,对轮旋压成形过程中,影响旋压件壁厚差因素的主次顺序为:减薄率进给比旋轮圆角半径;影响旋压件扩径量因素的主次顺序为:减薄率旋轮圆角半径进给比。     

基于Vague集的强力旋压工艺参数优化

在ABAQUS有限元软件中进行30Cr3钢的强力旋压仿真试验,将Vague集引入正交试验进行工艺参数优化,选择旋轮工作角、旋轮直径、旋轮工作圆弧半径、进给比、轴向错距、芯模转速作为优化工艺参数,设计6水平5因素的正交试验,以旋压件的回弹量与最大残余应力作为评价指标,得到最优的工艺参数组合以及各工艺参数对评价指标的影响顺序。结果表明:旋轮工作角为25°、旋轮直径为Φ185 mm、旋轮工作圆弧半径为9.5 mm、进给比为0.5 mm·r^-1、轴向错距为2 mm、芯模转速为60 r·min^-1时,旋压件的成形质量较高;各工艺因素对旋压件成形质量的影响顺序为:进给比>旋轮工作角>旋轮直径>旋轮工作圆弧半径>轴向错距>芯模转速。对仿真结果进行试验验证,相对误差小于7%,证明仿真结果具有良好的可靠性,可对实际生产提供理论指导。     

基于田口方法的筒形件强力旋压参数优化

强力旋压工艺参数的选取对筒形件的成型精度和质量有着很大的影响。选择进给率、主轴转速、旋轮成形角为试验因素,以旋轮所受的最大三向力和壁厚均值为评价指标,设计正交试验并对试验数据进行分析。采用田口方法对筒形件强力旋压工艺参数进行优化。结果表明,影响轴向力和切向力的主次顺序都为:主轴转速>旋轮成形角>进给率;影响径向力的主次顺序为:主轴转速>进给率>旋轮成形角;影响壁厚精度的主次顺序为:进给率>主轴转速>旋轮成形角。得到的优化参数组合是进给率为0.3 mm/res,主轴转速为300 rpm,旋轮成形角为20°。     

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。     

旋压工艺参数及退火温度对筒形件等效应变的影响

连杆衬套是大功率柴油机的重要零件之一。强力旋压工艺可以实现金属晶粒的细化以提高材料的强度和韧性,故常用来生产柴油机连杆衬套。进行了单因素试验的设计和分析,研究了减薄量、进给比、首轮减薄量以及退火温度等参数对强力旋压连杆衬套等效应变的影响。结果表明:等效应变随着减薄率和首轮减薄量的增大而增大,随进给比的增大而先增大后减小;退火温度对等效应变几乎不产生影响。     

基于Simufact的连杆衬套旋压工艺参数的拟研究

以锡青铜连杆衬套为研究对象,利用Simufact软件对旋压过程工艺参数进行了数值模拟.通过对旋轮工作角、旋轮圆角半径、进给速度、减薄率对旋压力和材料流动影响的研究,分析了旋压成形过程中应力和材料变形特点,获得了连杆衬套旋压的成形规律.结果表明:当旋轮工作角选18°、进给速度为3mm/s、旋轮圆角半径为6mm、减薄率为32.7％时是合理的.模拟分析结果为旋压工艺设计和优化提供了指导.     

工艺参数对筒形件错距正旋成形尺寸精度的影响

采用单因素试验设计方法,通过测量旋压件轴向不同位置处的内、外径值,获得了旋压件内径扩径量、外径偏差、壁厚偏差沿轴向的分布规律,并由此得到了工艺参数对旋压件尺寸精度的影响规律。结果表明:在筒形件错距正旋成形过程中,进给比对旋压件内径扩径量的影响最大,减薄率次之,随着进给比和减薄率的增大,最大内径扩径量减小,较小的径向错距有利于减小最大内径扩径量;工艺参数对旋压件外径偏差和壁厚偏差的影响规律基本一致,随着减薄率和径向错距的增加,外径偏差和壁厚偏差均增大,旋压件底部和口部位置处的外径偏差和壁厚偏差随进给比的增大而增大,旋压件中部的外径偏差随进给比的增大先增大后减小。     

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%。     

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。