薄壁锥形件旋压成型中应力、应变场的有限元分析

应用大型有限元分析软件ANSYS10.0建立了薄壁锥形工件旋压成形的有限元模型,以显式动力学求解器LS-DYNA为基础模拟了其旋压成形过程,分析了工件成形过程中的变形和应力特点,研究了应力和应变等因素对工件成形质量的影响规律。结果表明:应力、应变图显示了成形过程中工件应变和应力的分布特点与规律,为解决工件旋压成形过程中的问题提供了依据;旋压数值模拟有助于发现旋压变形中存在的旋压成形中容易产生断裂、翻边、褶皱和失稳等缺陷问题及产生的原因;旋压力振荡和减薄率过大是工件旋压断裂的主要因素;在旋压工艺中可以通过优化减薄率、转速和进给量等工艺参数有效控制锥形工件旋压成形质量;分析结果对于旋压模具的优化设计和旋压工艺参数合理选择提供了可靠的理论基础。     

薄壁圆筒的橡皮胀形加工

<正> 对于薄壁圆筒胀形加工,如果在内压P作用的同时施加轴向压力Q,则可使工件沿子午线方向产生一压应力σ_3,从而改变简单胀形中双向受拉的应力状态而成为一拉一压(图1),这有利于材料的塑性变形,可促使筒坯沿轴向压缩,故能够获得较高的变形程度和成形质量。据资料介绍,在有轴向压力作用时,胀形系数K(K=胀形后直径/筒坯直径)对于不锈钢可达1.6～1.7、低碳钢可达1.4～1.5,而简单胀形的胀形系数不锈钢为1.26～1.32、低碳钢为1.15～1.2。 带有轴向力的胀形,常采用液压成形装置,图2是示意图。通常使用的波纹管液压     

防止工件起皱新办法

日本友佳金属工业研制成功了利用板材温差加工拉深件的技术,可有效防止工件起皱。例如,汽车覆盖件大部分是平面加工,但还有局部需要进行胀形、拉深、弯曲等成形加工,板材冲压成形部分往往容易起皱,影响工件质量。经研究改进,将板材成形部位加热,     

锥体盒形件定初始角度步长法无模空心旋压旋轮路径设计

金属旋压是一种适用于生产薄壁回转体工件的成形工艺,采用旋压的方法加工锥体盒形件的成形工艺一直是研究的重点和难点。为了拓宽视野,采用定初始角度步长无模空心旋压旋轮路径设计的方法进行旋压工艺的设计。通过锥体盒形件的几何关系分析推导出旋压路径,并将旋压路径转化成数控机床程序代码,从而完成锥体盒形异形件的加工,得到了符合加工要求的零件,并且表面没有起皮、波纹、鼓包、裂纹等常见缺陷。     

大型旋压机

「KS—1600FA」型大型旋压机可以对铝、铁和不锈钢等各种材料旋压加工最大直径为1,600mm 的工件。这是为了生产大型照明器具而开发的。这种机床还可以旋压加工钛金属的管状工件。并可自动成形锥形、R 形、不同直径口部形状和口部闭合的工件。     

杯形件的单道次拉深旋压成形工艺研究

研究了杯形件单道次拉深旋压成形工艺的变形特点，试图替代传统的拉深成形工艺和多道次旋压成形工艺，以达到减少产品的加工工序、降低产品的生产成本。研究结果表明，在旋压成形的初期，轴向旋压分力大于径向旋压分力，而在旋压后期，轴向旋压分力则小于径向旋压分力。除了工件口部之外，其它部分的名义厚度应变ε的变化规律与普通拉深的情况相似。本文还给出了不同工艺参数条件下的成形极限图和使旋压顺利进行的成形工艺参数范围。     

薄壁杯形件单道次拉深旋压成形质量试验研究

通过试验研究了拉深旋压工艺参数对工件壁厚、工件外径及成形性能的影响。试验结果表明,旋轮进给比f、旋轮与芯模间隙δ等对工件壁厚、名义拉深比K和拉深旋压成形性有很大的影响。在毛坯厚度较小的情况下,较大的进给比和名义拉深比都容易导致工件产生起皱和开裂,给出了使拉深旋压能顺利进行的工艺参数范围。     

铝合金多楔带轮旋压成形数值分析与试验研究

针对汽车发电机离合器使用的P6PL118型多楔带轮,提出了一种镦粗成形与旋压成形相结合的新工艺。基于Deform软件,研究了镦粗与旋压成形过程中摩擦因子、尾顶压下量与旋轮进给量对金属流动的影响,并研究了旋压成形中成形载荷及成形结束时的应变分布情况。在旋压机上进行试验,结果表明,得到的多楔带轮满足尺寸要求,晶粒更加细化。齿顶和齿底处加工流线清晰,沿齿形外廓线分布。旋压成形后工件顶部硬度提高最为明显,其次是工件中部,工件底部硬度提高最少。旋压件与毛坯态相比,维氏硬度平均提高25.9%,并具有更好的齿面硬度与耐磨性。     

AZ31B镁合金轧板等温/差温剪切旋压成形的组织性能对比研究

分别进行了AZ31B镁合金轧板等温剪切旋压成形和差温剪切旋压成形实验,对两种成形条件下的工件微观组织和力学性能进行了对比分析。结果表明:200～300℃变形时,镁合金轧板具有良好的等温剪切旋压和差温剪切旋压可成形性;在热旋压成形时,旋压件发生了晶粒细化,但随着旋压温度上升,两种成形方式的旋压件平均晶粒尺寸均增加。在200℃旋压成形时,差温剪切旋压件组织更加细小,力学性能优于等温剪切旋压工件,其轧向(RD)与横向(TD)方向的屈服强度分别为251、233 MPa,抗拉强度分别为304、299 MPa,伸长率分别为21.1%、21.8%;随着旋压温度增至300℃,差温旋压件与等温旋压件的组织状态和力学性能趋于一致。     

筒形件强力旋压用对轮旋压装置的研制北大核心CSCD

对轮旋压是采用内旋轮代替芯模对工件进行加工的工艺,内、外旋轮在成形过程中同时从内、外表面对工件进行加工,能够大大减小旋压力,提高工件内表面精度及机床加工能力。本文根据旋压成形原理及对轮旋压工艺特点,设计了一种筒形件强力旋压用对轮旋压的成形装置,主要介绍了对轮旋压装置整体结构、径向调整结构、传动机构等关键部件的设计,并采用有限元软件对关键部件在成形过程中的受力及变形进行了模拟。     

筒形件强力旋压用对轮旋压装置的研制

对轮旋压是采用内旋轮代替芯模对工件进行加工的工艺,内、外旋轮在成形过程中同时从内、外表面对工件进行加工,能够大大减小旋压力,提高工件内表面精度及机床加工能力。本文根据旋压成形原理及对轮旋压工艺特点,设计了一种筒形件强力旋压用对轮旋压的成形装置,主要介绍了对轮旋压装置整体结构、径向调整结构、传动机构等关键部件的设计,并采用有限元软件对关键部件在成形过程中的受力及变形进行了模拟。     

强力旋压加工

旋压加工虽然是一种较老的工艺,但近几年来又有了新的发展,特别是强力旋压工艺,正在不断推广。为了叙述方便也对普通旋压作一简单介绍。 1.普通旋压 (1) 旋压加工特点它属于半机械化手工操作,能完成旋转体零件的成形、卷边、收口、胀形等。其优点是能用简单的设备和模具,制造出形状     

锥形件三维变薄旋压数值模拟

基于ANSYS建立了锥形件变薄旋压三维有限元模型,模拟获得了旋压过程中应力应变的分布规律,分析了偏离率、旋轮进给速度对成形过程的影响,解释了旋压工件出现的裂纹、起皮等缺陷的原因,并给出了一些相应的解决措施.模拟结果表明,正偏离时的第一主应力通常大于负偏离和零偏离,容易导致工件开裂;工件外表面处等效应变大于内表面,在旋轮进给速率过大时容易导致工件起皮.     

框架式三旋轮错距旋压成形装置的研制

采用分层错距进行旋压成形时，工件厚度逐渐减小，增大了道次减薄率，减少了加工道次，可显著提高旋压件的加工精度和生产效率。本文根据齿轮旋压成形工艺要求、旋压成形原理及三旋轮错距旋压工艺特点，设计了一种框架式三旋轮错距旋压成形装置，重点介绍了旋轮座、旋轮径向进给及轴向、径向错距量调整等结构的设计方案，并对蜗杆传动进行了强度设计。     

旋轮轨迹和工艺参数对多道次拉深旋压成形质量的影响研究

多道次拉深旋压成形工艺复杂,旋轮轨迹与工艺参数的选取及其之间的匹配直接影响旋压件的成形质量和尺寸精度。因此,研究不同的旋轮轨迹和工艺参数对多道次拉深旋压成形的影响具有重要的意义。以Al6061和SPCC材料为研究对象,通过试验对比研究了不同轨迹的道次曲线和工艺参数对多道次拉深旋压成形质量的影响。结果表明:在其它工艺参数相同的情况下,采用凸凹圆弧往返进给无道次贴模推进的旋轮轨迹时,所获得的旋压件壁厚最均匀;采用此种旋轮轨迹时,旋轮安装角和进给比越大工件越容易起皱。     

全缠绕气瓶铝合金内胆旋压工艺试验研究与应用

通过铝合金内胆旋压成形加工方法,金属旋压工艺试验,得出铝合金内胆收嘴旋压增厚的特点,探讨了铝合金内胆旋压成形的规律.     

杯形薄壁梯形内齿旋压件的制取及金相组织的研究

内齿旋压成形是一种新型的齿轮制造技术,对内齿旋压件成形组织性能的研究不但能丰富旋压成形理论,而且对于指导内齿旋压生产、降低产品的试制成本和提高旋压设备利用率都具有重要意义。本文阐述了内齿旋压用毛坯及内齿件的制取方法,并对原始板坯、内齿旋压用杯形预制坯及内齿旋压件的金相组织进行了分析比较。结果表明,与切削加工不同,旋压成形后,齿轮件出现明显的纤维组织并形成变形织构,使其力学性能得到显著提高。     

杯形薄壁梯形内齿旋压件的制取及金相组织的研究

内齿旋压成形是一种新型的齿轮制造技术,对内齿旋压件成形组织性能的研究不但能丰富旋压成形理论,而且对于指导内齿旋压生产、降低产品的试制成本和提高旋压设备利用率都具有重要意义.本文阐述了内齿旋压用毛坯及内齿件的制取方法,并对原始板坯、内齿旋压用杯形预制坯及内齿旋压件的金相组织进行了分析比较.结果表明,与切削加工不同,旋压成形后.齿轮件出现明显的纤维组织并形成变形织构,使其力学性能得到显著提高.     

旋压技术在内齿轮制造中的应用及展望

叙述了国内外的主要齿轮加工方法,引出常用内齿轮的加工方法,进一步介绍旋压技术在内齿轮中的应用,重点介绍杯形薄壁矩形内齿旋压成形工艺的成形机理,并说明了采用旋压技术来成形杯形薄壁矩形内齿轮是合理可行的。     

双轮旋压成形中间隙对薄壁曲母线形纯铝工件成形质量影响

利用纯铝1060圆坯,改变旋轮与芯模之间的间隙,旋压成形获得曲母线型零件,研究了间隙对径向应变和厚度的影响,并进行了缺陷分析。结果表明:间隙大小对工件成形质量有直接关系。当间隙值较大时,工件容易起皱;当间隙值较小时,工件易破裂。