基于神经元网络的薄壁筒滚珠旋压成形缺陷诊断

作为一种连续局部塑性成形工艺,滚珠旋压被应用于制造高强度、高精度的纵向内筋薄壁筒形件.通过使用铝合金作为旋压材料,在实验的基础上分析了滚珠旋压过程中金属材料非稳定流动的基本原理及旋压件产生表面质量缺陷的原因.以人工神经元网络为基础,对旋压件的表面质量缺陷进行了预测.实验证明,神经元网络能够精确地诊断旋压件的表面质量缺陷.     

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。     

纵向内筋薄壁筒反向滚珠旋压成形机理研究

作为一种连续局部塑性成形工艺,反向滚珠旋压被应用于成形带有纵向内筋的薄壁筒形件.反向滚珠旋压使变形区金属处于三向压应力状态,有利于内筋的形成.以塑性屈服准则、最小阻力定律和局部甥性成形理论为基础,将筒坯沿周向变形区分为接触区和前区,通过滚珠沿周向运动的4个阶段,给出了接触区和前区的应力应变状态,分析了内筋的成形过程,最后揭示了旋压件内筋的成形机理.     

大长径比薄壁铝合金壳体成形工艺研究

利用数控旋压机研究了长径比1.59的5A06薄壁铝合金贮箱壳体的成形工艺,并用金相显微镜、力学拉伸试验分析了旋压和退火处理对旋压件显微组织和力学性能的影响.结果表明:对于此种大长径比薄壁铝合金贮箱壳体,采用热旋压预成形+车加工半球面+终成形旋压的工艺是可行的;通过控制合理的旋压加热温度、进给比、间隙等参数,研制的壳体壁厚、内径完全满足图纸要求;与原始板材相比,退火热处理后的终成形旋压件晶粒细小,在保持良好塑性的同时,屈服强度提高20MPa以上.     

薄壁筒形件多道次滚珠旋压成形机理研究

为研究多道次成形条件下薄壁筒形件滚珠旋压的成形机理,采用实验和有限元法相结合对薄壁筒形件多道次滚珠旋压的应力应变、旋压力和成形性进行了分析。结果表明:各道次下的等效应力和等效应变都是由旋压件的内表面向外表面逐渐增大,且随着旋压道次数的增加,等效应力和等效应变也都是逐渐增大;每道次的轴向旋压力随着滚珠行程的增加而增大,且各道次的旋压力也逐渐增大;多道次滚珠旋压时,由于采用较小的壁厚减薄量和材料的加工硬化,金属易于稳定流动,能够保证管坯的轴向伸长。因此,通过多道次滚珠旋压可实现大减薄量薄壁筒形件的旋压成形。     

基于有限元法纵向内筋薄壁筒反向滚珠旋压分析

作为一种连续局部塑性成形工艺,反向滚珠旋压被应用于成形带有纵向内筋的薄壁筒形件。以刚塑性有限元法为基础,采用商业有限元软件DEFORM-3DV6.0,分析了不同变形区的应变状态。并且采用DEFORM-3DV6.0的点追踪技术,研究了金属的流动规律,为纵向内筋薄壁筒形件反向滚珠旋压成形奠定了坚实的理论基础。     

工艺参数对筒形件强力旋压过程的影响

在分析筒形件强力旋压的变形特点基础上建立了计算机仿真模型,利用计算机模拟技术系统地对筒形件强力旋压过程进行了模拟,主要研究变薄率、旋轮进给量、旋轮成形角、旋轮圆角半径四个关键的工艺秘压成形过程及工件质量的影响,通过依次变化每一个参数得到一系列的塑性力学的分布效果图及相应的曲线图,并对成形缺陷进行了预测,实现了相应的参数优化。     

小口径薄壁筒形件变薄旋压工艺及实验

根据单轮旋压工作原理,采用一种变薄旋压工艺成形小口径薄壁筒形件,并通过有限元模拟软件分析了旋轮成形角、减薄率和进给量对金属变形的影响,确定了旋压成形工艺参数。采用模拟结果对小口径铝合金管进行变薄旋压实验,产品的机械性能、内外表面质量和椭圆度都得到了显著的提高,充分证明了该工艺的可行性,为进一步深入研究和推广小口径薄壁筒形件的变薄旋压工艺奠定了基础。     

7055高强铝合金筒形件多道次旋压成形精度与缺陷控制

7055铝合金兼具钢的高强度与钛合金的低密度，同时具有良好的耐腐蚀性，且成本远低于钛合金，可推广并应用至固体火箭发动机的制造领域。通过分析毛坯性能、材料可旋性和温度对7055高强铝合金材料的力学性能的影响，制定了合理的工艺试验方案，以研究该材料旋压成形精度以及缺陷控制方法。通过开展7055高强铝合金多道次旋压试验，得到了旋压温度对成形缺陷的影响规律，以及旋轮成形角、进给比对工件成形精度的影响规律。最终确定了成形精度最佳的温度区间为90～110℃,旋轮圆角半径为6 mm,进给比为0.40～0.45,实现了7055高强铝合金筒形件壁厚由8.0 mm至1.6 mm的多道次、大减薄量的旋压成形，为该材料应用于固体火箭发动机壳体的旋压成形奠定基础。     

筒形件强力旋压的刚塑性有限元分析

筒形件强力旋压是当代的一种重要生产工艺过程。本文建立了筒形件强力旋压的平面变形力学模型，通过刚塑性有限元分析，获得了正旋工艺和反旋工艺的塑性流动速度场，以及应变和应变速率的分布。塑性流动模型与网格实验结果在趋势上得到较好的吻合。     

Process factors influencing spinning deformation of thin-walled tubular part with longitudinal inner ribs

As a successively and locally plastic deformation process, ball backward spinning is applied for the purpose of producing thin-walled tubular parts with longitudinal inner ribs. By simplifying ball backward spinning as forward extrusion mechanics model, slab method is used in order to solve spinning force. Based on plastic mechanics, the influence of the process parameters involved on formability of inner ribs as well as the quality defects of spun parts is analyzed so as to present an approach to acquire the desired parts. The quality of inner ribs is one of the critical tasks in obtaining the desired spun workpieces and the height of inner rib depends greatly on spinning material,ball diameter, feed ratio, and wall thickness of tubular blank. The knowledge of the influence of process variables such as ball diameter, feed ratio, and wall thickness of tubular blank on the spinning process is essential to prevent the quality defects of the spun parts and obtain the desired spun parts.     

旋轮参数对铝合金分形旋压的影响规律

铝合金分形旋压是一个复杂的多因素耦合影响的塑性成形过程,研究其旋轮参数对成形过程的影响可为相关成形参数的确定和优化设计提供理论依据。基于建立的可靠的铝合金分形旋压三维有限元模型,文章研究揭示了旋轮分形角、旋轮圆角半径、旋轮轴向进给比等旋轮参数对成形过程中的切向拉应力、周向压应力以及成形凸缘的不均匀变形程度和最终壁厚偏差的影响规律。结果表明,增大旋轮分形角,可以消除旋轮前方的金属堆积和降低成形过程中坯料开裂失效的可能性,可以使得成形凸缘的不均匀变形程度减小和成形精度降低;旋轮圆角半径的改变,对消除旋轮前方的金属堆积和降低成形过程中坯料开裂失效的可能性影响并不明显,但增大旋轮圆角半径,可以使得成形凸缘的不均匀变形程度增大和成形精度升高;旋轮轴向进给比的改变,对消除旋轮前方的金属堆积和成形凸缘的成形精度的影响并不明显,但增大旋轮轴向进给比,可以降低成形过程中坯料开裂失效的可能性,可以使得成形凸缘的不均匀变形程度减小。     

热处理工艺对6061铝合金筒形件旋压过程及其性能影响

为满足某6061铝合金筒形件产品较高的形状、尺寸精度及机械性能要求,对热挤压态6061铝合金管坯件旋前不同热处理工艺规范(退火、固溶、不完全退火和半同溶)进行了分析比较,研究获得不同热处理工艺规范对旋压成形过程及其性能的影响规律.结果表明,对热挤压态6061铝合金管坯件而言,在旋压成形前进行半固溶处理(即将管坯加热到4...     

筒形件反旋时工艺参数对残余应力分布的影响

筒形件强旋时 ,由于不均匀的塑性变形 ,在旋压件内产生残余应力。残余应力的大小及其分布规律对旋压件的使用性能有重要的影响。本文用弹塑性有限元法对旋压件内的残余应力进行了预测 ,求得了减薄率、进给比、旋轮工作角、毛坯壁厚、材料性能等因素对残余应力分布的影响。并将有限元计算结果与实测结果进行了比较。     

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。     

Effects of material properties on power spinning process of parts with transverse inner rib

Material properties of blank have a great effect on power spinning process of aluminum alloy parts with transverse inner rib. By using finite element(FE) and Taguchi method, the effects and significance of five key material parameters, namely, anisotropic index in thickness direction, yield strength, hardening exponent, strengthening factor and elastic modulus on the formability of inner rib, tendency of wall fracture and degree of inhomogeneous deformation of finished spun parts were obtained. The achievements provide an important guide for selecting reasonable spinning material, and are very significant for the optimum design and precision control of power spinning process of parts with transverse inner rib.     

梯形内齿旋压成形过程数值模拟及试验研究

采用有限元数值模拟和试验验证的手段对三旋轮杯形薄壁梯形内齿轮旋压过程进行了研究,讨论了齿形角、减薄率、进给比、旋轮圆角半径等工艺参数对杯形薄壁梯形内齿旋压成形质量的影响。结果表明,在旋压成形过程中,金属的流动与齿廓侧面的倾斜程度有关;梯形齿各截面壁厚分布较矩形齿均匀。随着减薄率、进给比及旋轮圆角半径的增加,工件轮齿部分的相对齿高也随之增加。     

Multi-pass spinning of thin-walled tubular part with longitudinal inner ribs

Based on the process experiments, micrography analysis was dedicated to advancing the understanding of plastic flow of the metal in backward ball spinning of thin-walled tubular part with longitudinal inner ribs. Micrography analysis reveals that severe plastic deformation leads to grain refinement, grain orientation and grain flow line of the spun part. Based on rigid-plastic finite element method, DEFORME3D finite element code was used to simulate and analyze multi-pass backward ball spinning of thin-walled tubular part with longitudinal inner ribs. Finite element simulation results involve the distributions of the strain, the shape variation of the inner ribs as well as the prediction of the spinning loading.     

影响A356铝合金车轮旋压成形品质的因素分析

从铸旋铝合金车轮的热旋压成形工艺出发,分析了A356材料强韧化原因,分析表明：热塑性变形可成为A356铝合金强韧化的新途径,以此为基础发展的铸旋成形工艺可满足汽车轮毂进一步轻量化的要求。分析了影响车轮旋压成形的温度、毛坯形状、模具结构等因素,对稳定旋压成形工艺具有实际指导意义。