基于正交试验的筒形件旋压工艺优化设计

为了研究不同旋压工艺参数对筒形件成形精度和旋压力的影响,采用正交优化设计方法确定了试验方案,并利用Simufact有限元软件进行仿真。分析了进给比、轴向进给速度、旋轮工作角和工作圆弧半径对筒形件精度及旋压力的影响,并对影响旋压质量的工艺参数敏感度做了排序。确定了某Φ30mm不锈钢筒形件的最优化工艺参数组合,即进给比S为0.6mm.r-1,旋轮工作角αR为22°,工作圆弧半径ρ为6mm,旋轮直径DR50mm。     

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。     

大直径薄壁铝合金封头剪切旋压成形研究

应用ABAQUS/Explicit软件平台建立了大直径薄壁铝合金封头剪切旋压成形过程的有限元数值模型,通过数值模拟对大直径薄壁铝合金封头在剪切旋压过程中的应力应变分布进行了分析,获得了工艺参数对成形质量的影响规律为:随旋轮圆角半径R、旋轮进给比f及芯模转速n的增大,旋压件的不均匀变形度呈增大趋势;随旋轮圆角半径、旋轮进给比的增大,旋压件壁厚极小值逐渐减小;随芯模转速提高,壁厚极小值增大,旋压件壁厚极大值对工艺参数的变化不敏感。在此基础上确定了优化工艺参数为:R=12 mm,f=1 mm·r~(-1),n=40 r·min~(-1),并进行剪切旋压成形试验,获得了质量合格的Ф2600 mm大直径薄壁铝合金封头样件。     

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。     

基于田口方法的筒形件强力旋压参数优化

强力旋压工艺参数的选取对筒形件的成型精度和质量有着很大的影响。选择进给率、主轴转速、旋轮成形角为试验因素,以旋轮所受的最大三向力和壁厚均值为评价指标,设计正交试验并对试验数据进行分析。采用田口方法对筒形件强力旋压工艺参数进行优化。结果表明,影响轴向力和切向力的主次顺序都为:主轴转速>旋轮成形角>进给率;影响径向力的主次顺序为:主轴转速>进给率>旋轮成形角;影响壁厚精度的主次顺序为:进给率>主轴转速>旋轮成形角。得到的优化参数组合是进给率为0.3 mm/res,主轴转速为300 rpm,旋轮成形角为20°。     

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Taguchi方法和PSO算法的强力旋压参数分析与优化

以强力旋压工艺加工的筒形件为研究对象,首先,利用Taguchi方法分析了旋轮成形角、减薄率、进给率、主轴转速和旋轮圆角半径对三向旋压力的影响,得到以下结果:对轴向旋压力的影响程度的大小顺序为主轴转速>旋轮成形角>进给率>旋轮圆角半径>减薄率;对径向旋压力的影响程度的大小顺序为主轴转速>进给率>旋轮成形角>减薄率>旋轮圆...     

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。     

304不锈钢锥形件旋压成形工艺参数对损伤的影响

采用有限元模拟法研究了304不锈钢锥形件在旋压成形中损伤的分布规律。选取旋轮和芯模之间的间隙、进给速率、主轴转速和摩擦因子4个工艺参数进行正交试验设计。对设计方案的成形过程进行模拟并寻找最优加工参数。结果表明,旋轮和芯模间隙、进给速率和摩擦因子对损伤的影响大,而主轴转速对损伤的影响较小。以损伤值最小为目标得出优化的工艺参数为:旋轮和芯模之间的距离1.54 mm,进给速率0.5 mm/min,摩擦因子0.05,主轴转速250 r/min。     

30CrMnSiA杯形件电流辅助拉深旋压成形工艺优化

针对30CrMnSiA杯形件的电流辅助拉深旋压成形工艺,提出以旋压件的内径偏差和倒锥角作为成形质量指标;基于响应面法进行了30CrMnSiA杯形件电流辅助拉深旋压成形实验研究,分析了电流参数及旋压工艺参数对旋压件倒锥角的影响规律。结果表明:电流大小、预热时间与进给比对旋压件倒锥角具有显著的影响,旋轮与芯模相对间隙对倒锥角影响较小。电流大小与进给比对倒锥角的影响具有交互作用;预热时间与进给比对倒锥角的影响具有显著的交互作用。30CrMnSiA杯形件电流辅助拉深旋压最优工艺参数组合为:电流I=1200 A,预热时间th0=52 s,进给比f=0. 36 mm·r^-1,旋轮与芯模相对间隙δ=-38%。     

大型薄壁筒形件对轮旋压成形数值模拟及成形精度分析

为了研究对轮旋压成形机理,突破对轮旋压成形精度控制技术,采用有限元方法分析了道次减薄率、进给比、旋轮成形角以及内旋轮圆角半径等工艺参数对旋压件圆度、直线度及壁厚差的影响。结果显示:当道次减薄率Ψt=20%~30%、进给比f=1.5~2.0 mm·r-1、旋轮成形角αρ=25°、内旋轮圆角半径rρ内=10 mm时,旋压件成形精度最高。同时,分析了在总压下量为9 mm时,内、外旋轮在不同压下量下对成形精度的影响。结果表明:当外旋轮压下量为5 mm、内旋轮压下量为4 mm时,旋压件精度最高。最后,通过工艺实验验证了有限元仿真结果的准确性,结果显示两者偏差小于15%。     

基于正交优化的异型薄壁壳体强力旋压成形有限元分析

为了揭示工艺参数对异型薄壁壳体强力旋压成形过程的影响,采用正交试验优化设计方法安排模拟仿真方案,基于ABAQUS/Explict平台对不锈钢1Cr18Ni9Ti曲母线形件旋压成形过程进行了三维弹塑性有限元模拟研究。分析了旋轮进给比、旋轮圆角半径、旋轮安装角和旋轮与芯模之间的间隙对该成形过程壁厚差、切向拉应力和周向压应力的影响显著性次序以及影响规律,并获得了优化的工艺参数。结果表明,旋轮与坯料之间的间隙是决定工件壁厚均匀性的最重要因素;旋轮进给比和旋轮圆角半径分别对工件的起皱和拉裂倾向影响最显著。减小上述工艺参数的值均可使工件壁厚分布更均匀;随着进给比的增大,拉裂和起皱倾向逐渐减小;增大旋轮与坯料之间的间隙,起皱倾向增大,而拉裂倾向先增大后减小;旋轮圆角半径增大,拉裂和起皱倾向均增大;增大旋轮安装角,起皱倾向逐渐增大,拉裂倾向逐渐减小。     

基于满意度函数的强力旋压壁厚偏差稳健设计优化

为提高强力旋压筒体成形质量的稳定性、得到整体尺寸精度更稳定的旋压筒体,在Simufact.forming有限元软件中进行强力旋压数值模拟,选择30Cr3高强度钢作为旋压材料,筛选优化工艺参数为减薄率、进给速率与轴向错距,并以旋压筒体壁厚偏差为优化目标.通过引入熵权理论对传统的双响应曲面进行改进,设计了一种更优的满意度函...     

12Cr18Ni9不锈钢筒形件数控旋压仿真及工艺参数优化

旋压加工是一种高效的塑性材料成形方法,尤其对薄壁筒形件、圆盘零件具有明显的优势。采用旋压加工的方法对12Cr18Ni9不锈钢筒形件进行加工仿真,针对不同的旋压工艺参数设计不同的旋压仿真方案,得出不同参数下的旋压仿真结果及旋压工艺参数的影响规律。结合正交试验方法对旋压加工工艺参数进行优化,设计了三因素两水平正交表,编制了正交试验方案,并对试验结果进行了分析和处理,得出了主次因素和最优组合,旋轮工作角为20°、旋轮圆角半径为6mm、旋压进给率为1.5 mm/s时,壁厚差变化最小,可得到较好的旋压结果,为不锈钢筒形件的数控旋压加工工艺参数选择提供依据。     

非轴对称管件缩径旋压的数值模拟与参数优化的研究

针对具有两个回转轴线的三维非轴对称薄壁空心管件,通过数值模拟与正交试验相结合的方法,研究主要成形工艺参数(偏移量、倾斜角、名义压下量、进给比、旋轮圆角半径、旋轮直径)对成形尺寸精度(壁厚偏差、椭圆度和直线度)的影响显著性的主次顺序;根据影响规律给出了几组较好的工艺参数组合,然后利用灰色决策理论进行了效果测度,分别得到了偏心类和倾斜类管件缩径旋压成形的最优工艺参数组合。     

无芯模缩径旋压力的有限元数值模拟及试验研究

文章借助商用有限元分析软件MSC.MARC,对单旋轮无芯模旋压成形过程进行了三维弹塑性有限元模拟,对旋压过程中几个关键工艺参数与变形力之间的关系进行了研究;采用电测方法测定了旋压加工过程的旋压力,分析了旋压力曲线的变化特征及不同工艺参数对旋压力的影响。结果表明,在起旋时由于旋轮与工件接触时的冲击作用,旋压力曲线出现较大波动;在圆弧与直壁过渡部位出现旋压力最大值;在终旋段,旋压力曲线平稳下降。旋压力随压下量、进给比、旋轮圆角半径的增加而增加;3个旋压分力之间存在着如下关系:径向分力>轴向分力>切向分力。模拟结果与试验结果吻合良好。     

凹圆弧母线筒形件空心旋压成形有限元模拟研究

采用空心旋压工艺成形凹圆弧母线筒形件难度很大。利用有限元模拟手段对该成形过程进行预测性研究,为后续的实验与生产提供理论依据。首先理论推导单一道次凹圆弧型旋轮运动关系方程,再以此为边界条件进行模拟。研究中提出了3种旋压方法,通过对比分析模拟结果发现,随动芯轴可控制筒坯自由端金属流动均衡性,多道次成形由于每一道次的相对径向进给量小,有利于控制弧顶部位的褶皱,获得较好的壁厚均匀性,且旋压件弧顶横截面椭圆化较轻。     

滚轧轮运动方式对减速机蜗杆滚轧成形的影响

研究了减速机蜗杆零件滚轧成形过程中滚轧轮运动方式对成形的影响。首先根据蜗杆零件特点,设计了轴线平行的两滚轧轮滚轧方式,并确定了滚轧轮的具体结构参数。然后进行了蜗杆材料20Cr Mn Ti钢的热压缩实验,在应变速率分别为0.1,1,10和30 s~(-1),实验温度分别为800,900和1000℃的情况下,得到了材料的应力-应变曲线。最后通过数值模拟研究了蜗杆滚轧过程中两种滚轧轮运动方式的成形结果,并进行了实验验证。结果表明:当两个滚轧轮顺时针单向旋转时,数值模拟中工件轴向位移达到6.48 mm,实验件达到2.66 mm;当两个滚轧轮先顺时针、再逆时针往复旋转时,工件的轴向位移矢量和接近零。滚轧轮往复旋转的滚轧方式能够有效避免蜗杆工件轴线位移严重的问题,保证了滚轧的顺利进行。