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Simufact筒形件强力旋压与变薄拉深成形质量研究

为了得到较高成形质量的筒形件,采用有限元数值模拟的方法对强力旋压与变薄拉深两种筒形件成形工艺进行分析,使用锡青铜杯形件作为研究对象,利用Simufact有限元仿真软件对同一毛坯进行两种不同成形工艺的数值模拟。以连杆衬套成形件的内径扩径量、外圆度误差、外轴线直线度误差、内轴线直线度误差与喇叭口长度为成形质量评价指标,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,就锡青铜的三旋轮错距强力旋压与三次连续变薄拉深而言,变薄拉深工艺的尺寸精度略优于强力旋压工艺,且变薄拉深工艺形成的喇叭口较短,材料利用率高,适用于单一型号连杆衬套的大批量生产。     

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Simufact不同旋轮参数下强力反旋连杆衬套成形质量的研究

为了得到高成形质量的连杆衬套,以QSn7-0.2连杆衬套为研究对象,利用Simufact有限元仿真软件进行错距反旋数值模拟,对不同旋轮轴向错距、旋轮工作角、旋轮工作圆弧半径下连杆衬套的内径扩径量、外圆度误差、直线度误差进行了分析。结果表明:在错距反旋QSn7-0.2连杆衬套的加工成形中,当旋轮的轴向错距为5 mm、旋轮工作角为18°和旋轮的工作圆弧半径为5 mm时,工件的成形质量较高;旋轮参数对工件径向力的影响程度为旋轮工作圆弧半径旋轮轴向错距旋轮工作角;对内径的影响程度为旋轮工作角旋轮轴向错距旋轮工作圆弧半径;对外圆度的影响程度为旋轮工作圆弧半径旋轮轴向错距旋轮工作角。     

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。     

强旋工艺及退火温度对QSn7-0.2合金组织的影响

以QSn7-0.2合金为研究对象,以进给比、首轮压下比、退火温度为变量因素,建立了单因素试验表,研究了不同参数对QSn7-0.2合金的晶粒尺寸的影响,并对其晶粒尺寸存在差异性的原因进行了分析。结果表明,当进给比增大时,微观组织内平均晶粒度呈现先减小后增大的趋势;当首轮压下比增大时,组织内平均晶粒尺寸变化不明显;当退火温度升高时,合金的平均晶粒尺寸略有增大。     

基于灰色GM(0,4)模型的强力旋压连杆衬套成形质量的预测研究

强力旋压的旋轮参数严重影响连杆衬套的成形质量。为了科学准确地预测连杆衬套成形质量,本文在正交试验方案的基础上引入灰色系统理论。选择旋轮工作角、旋轮工作圆弧半径、进给比和减薄率作为因素,以成形质量作为预测指标,建立了影响连杆衬套成形质量的关键参数(内径扩径量和壁厚偏差)的GM(0,4)预测模型。在回代检验时发现GM(0,4)预测模型的相对误差小于10%,模型精度良好。将一组外来数据代入检验时,预测结果相对误差仍在10%以内。结果表明:基于灰色理论建立的GM(0,4)预测模型的相对误差均小于10%。结果能够较准确地预测连杆衬套的成形质量,且建模简单实用,可为实际强力旋压参数的选取提供优化依据。     

旋轮参数对反旋管型件成形质量的影响

在强力反旋管型件时,旋轮直接与管型件相接触,因此,旋轮参数的选择很大程度上决定了管型件的成形质量。以QSn7-0. 2管型件为研究对象,以成形质量为评价指标,对管型件进行错距反旋,利用Simufact进行有限元仿真。通过灰色关联法优化旋轮参数,得出各旋轮参数对管型件成形质量的影响程度。结果表明,对于反旋管型件的成形质量,旋轮参数影响顺序依次为:旋轮工作圆弧半径、旋轮轴向错距、旋轮工作角。优化后的旋轮参数为轴向错距5 mm,工作角18°,工作圆弧半径5 mm。对此组旋轮参数组合进行实验验证,得到的管型件成形质量显著提高。     

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。