多V型皮带轮旋压成形过程的有限元分析

基于动力显式有限元软件,以电磁离合器皮带轮为侧,开展了两个工序的旋压成形工艺的数值模拟,研究了旋压成形过程中材料变形情况,对成形件的应力应变分布进行了分析。模拟结果表明：采用旋压成形工艺,通过设置合理的进给量、芯模转速等参数,成形出的零件不仅形状和尺寸满足要求,而且芯模和旋轮所受载荷不大,旋轮最大载荷为540kN,芯模最大载荷为19kN。该研究对旋压带轮的非线性有限元分析和实际生产中设备的选择具有一定的参考和实用价值。     

三维非轴对称零件旋压成形工艺及设备

介绍了三维非轴对称零件的旋压成形工艺及设备，利用该设备不但可以加工普通的轴对称零件，还可加工传统旋压成形方法无法加工的三维非轴对称零件。另外，在进行轴对称零件的加工时，既可进行普通旋压，又可以进行强力旋压，还可完成有芯模或无芯模的旋压。     

喇叭口支撑墩旋压成形加工

针对喇叭口支撑墩产品零件因变壁厚而导致用常规方法成形加工困难的状况,给出了一种用料省、投入少、产品美观、经济效益好的方法:旋压成形加工.阐述了旋压成形加工的工艺分析、工艺准备和工艺过程.从旋压设备、芯模、仿形板旋轮、毛坯材料、芯模间隙和润滑等方面做了相应讨论和描述.确认用旋压完成喇叭口支撑墩成形加工,企业可获得很高的经济效益,值得推广.     

超半球壳体多道次拉深旋压工艺研究

针对1060超半球壳体基于板坯多道次拉深旋压进行成形性分析,提出两模法和两轮法的旋压成形试验方案,并设计不同旋压试验方案的芯模和旋轮工装.通过MC2000型数控录返旋压机,分别采用R13、R20和R25、R8不同圆角半径的圆弧式旋轮对1060板坯进行两模法和两轮法的多道次拉深旋压成形试验.两模法旋压毛坯件的凸缘边减薄严重,成形效果差;两轮法旋压采用R25旋轮4道次快速进给,R8旋轮4道次中低速精整旋压的旋压工艺,其旋压件贴模度高,成形效果好.试验结果表明:两轮法旋压工艺能实现板坯经多道次拉深旋压成形为超半球壳体.通过降低芯模转速,调整进给比和降低道次减薄率,可以消除旋压成形过程中出现的反挤、波纹和起皮等缺陷.     

高压气瓶强力旋压工艺研究

从旋压毛坯设计、旋压后零件状态确定、旋压参数选择、旋压芯轴和旋轮的设计等几个方面,讨论某型高压气瓶瓶身强力旋压工艺。结合旋压成形试验过程,制定出合理的工艺方案。通过试验验证该工艺方案完全适应高压气瓶瓶身的加工。     

钽钨合金球面圆盘旋压仿真研究

本文主要针对钽钨合金球面圆盘零件进行旋压成形模拟仿真,采用有限元分析软件对旋压过程进行了模拟仿真,得到了旋压成形过程中应力应变云图,以旋压后的零件壁厚差为分析目标,得到了旋轮进给率、旋轮半径及旋轮工作角对壁厚差的影响规律,应用仿真所得的工艺参数进行了旋压实验,实验结果与仿真结果吻合,表明通过采用模拟仿真的方法和手段,能够对实际旋压加工起到指导作用。     

旋压成形技术和工艺

旋压成形是指金属坯料置于旋轮和芯模间加压力,并使旋轮对坯料和芯模作相对旋转(即进给运动),使坯料产生连续局部的塑性变形,获得空心回转制件。见图1。近三十年,特别是航空、航天和导弹技术的发展大大推动了旋压技术和设备的发展与完善。在日本旋压件品种已占机械零件的37％。国内旋压技术应用面很窄,仅限于军工,而设备品种、功能、精度上与发达国家有着较大差距,主要原因之一是人们对旋压技术和工艺不甚了解。其实旋压制件的产品范围很广,就     

旋轮与芯模间隙对内外齿旋压缺陷的影响规律

旋轮与芯模间隙是影响旋压件成形质量的重要工艺参数。离合器毂的内外齿形在旋压成形中易出现齿侧壁呈弧形、齿顶圆角不饱满等缺陷,提出采用齿侧壁弧形度?、齿顶圆角不饱满度χ等来定量表征上述缺陷的大小,并基于有限元软件ABAQUS对内外齿旋压成形过程进行了数值模拟,获得了旋轮与芯模间隙对齿侧壁呈弧形、齿顶圆角不饱满等缺陷的影响规律,并获得了特定条件下的旋轮与芯模间隙的最佳值。结果表明,随着旋轮与芯模间隙的减小,齿侧壁弧形度?、齿顶圆角不饱满度χ随之减小;当旋轮与芯模间隙值取齿顶壁厚的公称尺寸与下极限尺寸的中间值时,可满足齿形壁厚要求并最大限度改善成形缺陷。有限元模型结果与成形试验结果吻合度良好。     

基于Deform的椭圆筒形件旋压成形数值模拟

应用Deform 3D软件建立单旋轮椭圆筒形弹塑性有限元模型,通过设置旋轮绕旋轮轴自转、绕芯模主轴公转和沿芯模主轴方向偏移的运动,合成了椭圆筒形件运动轨迹。采用Dynaform软件反求毛坯尺寸,通过有限元模拟,获得了椭圆筒形件旋压过程中应力应变的分布规律,分析了毛坯形状对成形过程的影响。结果表明:旋压对已加工区的影响很小,并不易在后面即将加工的区域产生材料的堆积,最大等效应力变化不大;椭圆长径过渡到椭圆短径的区域内周向形状不均匀最显著,该区域内等效应变大;椭圆筒形件的旋压在实际生产过程中可以采用Dynaform反求出的毛坯为基础,根据具体情况进行修改和完善。     

第六讲 旋压

旋压是利用旋压机使毛坯和模具以一定的速度共同旋转,并在旋转作用下使毛坯在与旋转接触的部位上产生局部的塑性变形。由于旋轮的进给运动和毛坏的旋转运动,使局部的塑性变形逐步的扩展到毛坯的全部表面,并完成零件的旋压加工。 旋压法可以加工圆筒形、锥形、抛物面形或其它各种曲线构成的旋转体,即用于加工各种轴对称形状的零件。     

工艺参数对薄壁锥形旋压件凸缘平直度的影响

基于Simufact.Forming软件,建立了平板坯料强力旋压的有限元模型,对带平直凸缘的锥形薄壁旋压件的成形过程进行了模拟,并以基于最小二乘法的平面度误差作为凸缘平直度的评价指标,采用单因素试验设计方法,获得了芯模转速、旋轮进给速率、旋轮圆角半径以及旋轮安装角对锥形薄壁旋压件凸缘平直度的影响规律。研究表明:凸缘平直度随着芯模转速的增大而提高,但当芯模转速增大到一定值以后,凸缘平直度不再随其变化;增大旋轮进给速率,凸缘平直度呈降低趋势;旋轮圆角半径和旋轮安装角对凸缘平直度的影响较为复杂,凸缘平直度随其增大而呈现先提高后降低的趋势。依据仿真结果选取较优的工艺参数进一步进行仿真,相比其它各组仿真模拟,得到的凸缘平面度误差值最小。     

对轮旋压工艺

提出了一种少无金属切削新的加工工艺－对轮旋压工艺。该工艺不仅能满足工件外表面精度的要求,而且还能保证内表面的精度要求,是对传统芯模旋压工艺的完善。这对于加工大直径、高精度的管类件具有重要的意义。     

旋压模零件模具体工艺改进

旋压模是分离机零件碟片旋压成型用工装，因此，旋压模零件模具体的硬度直接关系到碟片旋压成型后的质量。本文就设计改选模具体材料，提高硬度要求，原加工工艺无法适用，提出了工艺改进方案，经工艺实施，取得成功。     

旋压件的成形质量及其控制参数

本文着重讨论了旋压件成形质量的影响因素,工艺选择以及控制方法。研究结果表明,为了得到质量良好的旋压件,除了要控制好减薄率、主轴转速、芯模和旋轮之间的间隙,迸给比、旋轮安装角、旋轮圆角半径等关键参数外,还必须要注意旋压湿度、毛坯厚度、旋压道次与热处理等问题。     

发动机多楔皮带轮旋压工艺的研究

针对发动机多楔皮带轮大变形成型工艺问题,对塑性变形理论、多楔皮带轮材料本构模型及材料间摩擦类型等方面进行了阐述,对多楔皮带轮旋压过程中的毛坯、旋轮、芯模、尾顶进行了三维建模与装配,并对各零件之间的相对运动进行了分析。根据皮带轮楔型结构特征,基于Deform软件和刚塑性模型,提出了采用冲压和4道旋压工艺的多楔皮带轮成型方案。进行了有限元数值仿真,分析了各道旋压工序的实时动态应力应变状态及成型缺陷。通过模具试制和实际加工,对冲压和4道旋压工艺的方案进行了验证。研究结果表明:多楔带的齿槽和齿状填充饱满,加工的工件外形尺寸与零件图基本吻合,成型效果较好;该旋压工艺方案能较好完成多楔皮带轮成型加工。     

卡门曲线回转体旋压工艺参数优选试验研究

针对生产卡门曲线薄壁回转体零件旋压成型中存在的大端不贴模、拉裂、外表面起皮等旋压缺陷,确定了旋压工艺方案,从旋轮工作角、进给比及材料热处理等角度进行了不同工艺参数的试验研究,通过试验找出了最优的旋压工艺参数.试验结果对提高旋压件质量有良好的指导作用.     

旋轮与芯模之间的间隙对锥形件强力旋压的影响

通过分析锥形件强力旋压时旋轮与芯模之间的间隙对旋压过程的影响。分析找出合适的偏离值以及减小不利影响的措施。     

薄壁不锈钢1Cr18Ni9Ti滚筒旋压工艺

用普通车床进行旋压成形是一种无屑和少屑的加工形式。旋压时板料旋转(边加热边施力),按芯模的形状变形,从而可得到所需要的零件形状。 这种加工方法的优点是能够保持材料表面的流线完整,并使晶粒大大细化,从而使零件强度、硬度和表面粗糙度显著提高。例如,加工图1所示的不锈钢滚筒的极限强度可提高一倍。其缺点是易产生很大的径向力和轴向力,几乎要比切削加工所用     

三旋轮缩颈旋压机的设计

根据缩颈旋压机的运动特点,分析了旋轮数目对旋压结果的影响,旋轮布局对旋压质量的影响;并对旋轮与旋轮芯轴之间的连接设计,旋轮主轴与旋轮芯轴的结构设计等作了特别说明。     

异型薄壁壳体强力旋压三维有限元模型的建立

基于ABAQUS/Explicit平台,在解决建模过程中有关旋轮定位、旋轮运动轨迹确定、连续变壁厚坯料壁厚定义的实现等关键问题的基础上,建立了异型薄壁壳体强力旋压三维弹塑性动态显式有限元模型。基于该模型研究发现:在成形过程中后期,旋轮前方易于出现金属堆积,从而使后方材料拉薄,尤其是靠近工件口部的部位壁厚剧烈减薄。提出了通过控制坯料局部厚度和旋轮与芯模间间隙的方法来改善成形过程中金属堆积和壁厚过度减薄现象。