基于变参数的强力旋压衬套Ramberg-Osgood本构模型（英文）

为了得到不同工艺参数下锡青铜衬套强力旋压后的本构模型,采用SXD100/3-CNC数控强力旋压机对其进行旋压加工,结合单向拉伸试验,分析强力旋压工艺参数对旋压件力学性能的影响。基于获得的实验数据,通过正交实验建立强力旋压工艺参数的三元二次回归方程,得到锡青铜连杆衬套的Ramberg-Osgood本构模型。基于宏观增量本构关系,采用Mises屈服准则和随动强化模型推导强力旋压的弹塑性增量本构方程。结果可用于连杆衬套的有限元弹塑性数值仿真。     

基于R-O模型的强力旋压成形本构关系研究

在试验结果的基础上,应用Ramberg-Osgood本构模型,建立了不同强力旋压工艺参数下锡磷青铜筒形件的静态本构方程,即变参数的Ramberg-Osgood模型。经检验,该模型能准确地预测强力旋压成形后筒形件的本构关系,为提高和定量描述强力旋压成形筒形件的力学性能提供理论基础。     

筒形件强力旋压工艺模拟及实验研究

采用有限元与工艺实验相结合的方法,对筒形件强力旋压工艺进行了研究。对于旋压加工工艺,利用有限元模拟软件建立三维弹塑性模型并进行数值模拟,然后在此基础上分析进给比、减薄率2个工艺参数对筒形件强力旋压成形过程的影响规律。根据数值模拟结果,设计并制造了工装与模具,同时进行了工艺试验,成功试制了壁厚减薄效果良好的筒形件强力旋压样件。     

基于BP神经网络的强力旋压成形本构关系模型

利用TLS-W50000A微机控制弹簧试验机,对不同壁厚减薄率下的锡青铜QSn7-0.2强力旋压件进行等温恒应变速率下的单向准静态拉伸试验。基于获得的试验数据,建立基于BP神经网络技术、不同壁厚减薄率下的常温本构模型。结果表明:BP神经网络本构关系模型具有很高的预测精度,可以较好地描述不同壁厚减薄率下锡青铜QSn7-0.2在拉伸变形时的应力-应变关系,为强力旋压工艺本构关系模型的建立提供了一种准确有效的方法。     

基于正交试验的强力旋压成形本构关系研究

按照正交试验法制备了不同强力旋压工艺参数下的QSn7-0.2筒形件,并对筒形件车削制成的试件进行了准静态拉伸试验,获得了应力—应变关系曲线。通过对其分析得出了各个力学性能参数的回归方程,并对其力学响应进行了研究,得到线性强化弹塑性模型中的参数,为不同旋压工艺参数下成形过程仿真提供准确的模型。     

基于析因试验的强力旋压因素间交互作用分析

为了揭示强力旋压关键因素间交互作用对成形件质量的影响,基于完全析因试验,获得了试验因素(减薄率、进给比、热处理温度)下的强力旋压成形件的强度和塑性评价指标(屈服强度、抗拉强度、断面收缩率、伸长率)。结果表明:对强力旋压成形件某些评价指标影响程度的因素间二阶交互效应和三阶交互效应超过了某些单个因素的主效应。这证明强力旋压因素间交互作用是不可忽视的。     

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。     

筒形件强力正旋的扩径研究

针对筒形件强力正旋成形过程中产品尺寸精度差、可用长度减少等现象,本文采用单因素试验设计方法,对筒形件强力正旋成形过程中稳定旋压阶段和终旋阶段靠近端口位置的扩径进行了研究,得到了主轴转速、减薄率、进给比对强力正旋成形过程中扩径量的影响规律。结果表明,主轴转速对稳定旋压阶段的扩径影响不大,但转速的增加会导致较大的端口扩径。稳定旋压阶段的扩径量随减薄率的增加递增,而端口扩径量随减薄率的增加先增大后减小。随着进给比的提高,稳定旋压阶段的扩径量减小,端口扩径量增大。     

钛合金筒形件强力旋压工艺模拟

采用ANSYS软件对不同工艺参数下钛合金TC4筒形件的强力旋压过程进行了模拟,获得了成形角、减薄率、进给率等工艺参数对等效应力和旋压力的影响规律,为TC4旋压工艺参数的选择和优化提供了依据。     

筒形件错距旋压成形工艺参数的正交试验研究

工艺参数对成形质量的影响规律是旋压成形工艺研究的重点,而旋压件的椭圆度、直线度、壁厚偏差等是评价成形质量的重要指标.本文以旋压件椭圆度、直线度、壁厚偏差为评价指标,采用正交试验法对错距旋压成形工艺参数进行分析,获得了影响椭圆度、直线度、壁厚偏差的因素主次顺序.结果表明,筒形件旋压成形过程中,影响筒形件椭圆度/直线度因素的主次顺序为:进给比＞总减薄率＞轴向错距量;影响筒形件壁厚偏差的因素主次顺序为:总减薄率＞进给比＞轴向错距量.     

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。     

大长细比带凹底筒形件旋压成形方法研究

针对大长细比带凹底筒形件采用拼焊成形时工艺复杂、成形精度低、产品质量差等缺陷,提出采用普通旋压与强力旋压相结合的复合旋压成形方法来实现其完整制造,通过理论分析获得了复合旋压成形过程中变形量的分配原则。采用普旋圆弧形与强旋直线形相结合的旋轮轨迹,旋压成形筒形件的凹底部分,在旋压系数大于极限旋压系数的条件下拉深旋压获得筒形坯料,采用圆弧形及双锥面旋轮分别将屏蔽罩圆弧段及直筒段旋压减薄到规定尺寸等工序,成功加工出高精度的长细比为2.01的带凹底筒形件,同时生产效率提高了50%左右,为此类零件的制造提供了一种全新的方法。     

基于数值模拟的小应变差筒形件旋压成形方法研究

为了获得变形均匀的筒形件,提出采用有限元数值模拟方法对错距旋压、等距旋压和对轮旋压三种强力旋压成形工艺方案进行分析,介绍了三种强力旋压成形工艺方法及其原理,并制定了相应的成形工艺方案。以20钢筒形件为研究对象,采用MSC.MARC有限元软件,对三种不同的强力旋压成形过程进行了数值模拟。结果表明,旋压成形后工件的内外表面存在一定的应力及应变差;采用对轮旋压所获得筒形件内外表面应力应变差远小于错距旋压及等距旋压,采用等距旋压成形时筒形件内外表面应力应变差最大。     

Taguchi方法在强力旋压参数优化中的应用

选择芯模与旋轮间距、热处理温度、进给比3个参数设计正交试验,以布氏硬度、屈服强度、抗拉强度作为旋压成形的连杆衬套筒形件的力学性能评价指标,利用Taguchi方法,通过分析其信噪比获得较优的参数组合以及各参数对于连杆衬套力学性能影响程度的顺序。将优化后的参数组合与优化前的参数组合进行对比试验。结果表明,利用Taguchi方法可以有效地对强力旋压参数进行优化,以使旋压成形的连杆衬套筒形件具有更好的力学性能。     

大长径比不等径筒形件旋压成形试验研究

针对大长径比不等径筒形件采用拼焊或车削预制坯后再旋压成形时存在的工艺复杂、成形精度低、产品质量差及生产效率低等缺陷,提出采用板坯卷焊成管坯后,再经过旋压成形的方法来实现其完整近净成形。对零件进行工艺分析后,确定了零件的旋压成形工艺和流动旋压方式;通过试验获得了双旋轮等距旋压道次减薄率的合理范围;采用流动旋压、旋压缩径及旋压翻边等工序,成功地加工出了高精度、大长径比不等径筒形件,使其材料利用率提高了78%以上。     

合金钢旋压塑流变形稳定性试验研究

中碳合金钢退火状态可旋性良好，累计变薄率为80％，未见裂纹出现。强力旋压属局部连续塑性成形工艺，很适宜大直径筒形件塑性成形。变薄旋压中碳合金钢筒形件，与卷焊成形相比，可强化组织性能，降低筒体重量，提高使用效果。试验旨在探讨中碳合金钢筒形件旋压成形的稳定性，通过变形区三向接触面积塑流试验研究，筒体变形体积与力能的分析，以及优化工艺参数和确定合理工艺过程，旋出了高精度筒形件，同时进行了批量旋压生产。     

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。     

细长薄壁筒形件错距旋压成形工艺研究

薄壁筒形件变形量大,壁厚公差要求高,加工过程中容易出现壁厚超差、振纹、开裂、脱模困难等问题,为提高生产效率,通常采取错距旋压方式成形。通过对6061铝合金细长薄壁筒形件错距旋压工艺分析及旋压成形试验,分析了旋轮进给比、壁厚减薄率、旋轮轴向和径向错距量、旋压道次、预先热处理工艺规范等对旋压过程和产品质量的影响,为细长薄壁筒形件研究出了一套切实可行的错距强旋成形方案和合理的工艺参数。     

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。     

铸造铝合金筒形件强力热反旋减薄率对喇叭口(缺陷)的影响

基于ABAQUS/Explicit有限元平台对7075铸造铝合金筒形件强力热反旋成形进行数值模拟,分析减薄率、预热温度对筒形件旋压成形过程中喇叭口缺陷的影响。结果表明,减薄率为20%、预热温度为300℃时,工件壁厚减薄均匀且内壁保持贴模;减薄率为30%、预热温度为325℃时,工件出现明显的喇叭口现象,扩径度最大,达5.35%。综合分析表明,最佳工艺参数为减薄率20%、预热温度300℃。