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%。     

对轮旋压过程的刚塑性有限元分析

提出了一种新的成形工艺－－对轮施压。并用刚塑性有限元进行了分析,得到了变形区的塑性流动场、速度场;以及旋轮的进给速度、减薄率对变形的影响。这对研究对轮施压新工艺,正确选择工艺参数具重要的理论意义。     

大直径30CrMnSiA筒形件对轮旋压成形过程的数值模拟

传统强力旋压是固体火箭发动机筒体生产的工艺方法,由于只采用旋轮与芯模匹配的方式,工件外侧表面仅仅发生剧烈的塑性变形,而贴近芯模的内侧的筒体材料应变明显小于外侧,从而造成在强力旋压后的筒形件内、外表面塑性变形不均匀、性能不一致及柔性差等问题,另外,传统强力旋压内芯模柔性差,制造费用高,尤其不符合大直径小批量的固体火箭发动机筒体的工业化低成本制造的要求,因此需开展固体火箭发动机筒体对轮旋压工艺技术的研究。因此,本文基于有限元软件ABAQUS,建立材料为30CrMnSiA筒形件对轮旋压有限元模型,对其加工过程进行数值模拟,得出对轮旋压成形过程中内外表面应力对称分布,改善了工件内应力状态;通过单因素试验获取了减薄率、旋轮成形角、进给比对圆度误差、壁厚偏差的影响规律,综合优选出一组最优的成形工艺参数为成形角25°、进给比1.2、减薄率30%,从而为工业生产中对轮旋压技术的应用奠定了坚实的基础。     

对轮旋压技术研究进展

通过对几种大直径薄壁圆筒成形工艺的对比与分析,提出了一种超大直径薄壁圆筒的工艺——对轮旋压.该工艺以旋轮取代了传统的芯模,对筒形件内外表面同时成形,完全不受大尺寸圆筒直径、壁厚以及长度的限制.对于生产超大直径薄壁圆筒具有重要意义,是未来大直径圆筒成形的主要的方法.     

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。     

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。     

对轮旋压金属成形的刚塑性有限元分析

针对对轮旋压新工艺进行了刚塑性有限元分析。得出了在不同减薄率、不同进给速度时金属变形的速度场、应变速率场、应变场和应力场。计算所得旋压力与实验结果吻合较好。     

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。     

工艺参数对薄壁简变薄旋压的表面残余应力的影响

针对Hastelloy C276大径厚比薄壁筒形件,建立三维弹塑性有限元模型,通过不同工艺参数(毛坯壁厚、减薄率、进给比)对其表面残余应力的影响进行分析,研究了筒形件变薄旋压残余应力的分布规律,提出了合理的旋压工艺参数范围,并通过旋压实验对仿真模型进行了实验验证.研究表明:壁厚越薄,残余应力的绝对值越大,变化幅度也越大;表面残余应力的绝对值随减薄率的增加而增加;随着进给比的增大,各向残余应力的变化情况都不相同,周向和轴向残余应力的绝对值随进给比的增加而增加,而径向残余应力相反.     

筒形件正旋旋压力及位移分布规律的有限元分析

筒形件强力旋压时旋压力三个分量及其分布规律是确定设备功率及结构参数的重要依据。本文采用三维弹塑性有限元法对筒形件强力旋压工艺进行了分析 ,得到了正旋时变形区接触面上旋压力 3个分量的分布规律 ,计算结果与叶山实测结果吻合较好 ;同时得到毛坯内表面各节点的位移分布规律 ,为合理选择工艺参数 ,提高产品的尺寸精度提供了理论依据     

基于ANSYS-Workbench的谐波减速器柔轮结构优化分析

柔轮是谐波减速器的核心部件,也是最容易失效的部分,其工作寿命决定了谐波减速器的寿命.针对柔轮结构设计中高寿命、高承载能力的要求,以柔轮中筒长、壁厚等关键结构参数为研究对象,建立柔轮受力数学模型,分析单因素对柔轮应力应变的影响规律.基于Design Exploration响应面子模块探究不同因素的搭配对柔轮应力应变的影响...     

筒形件旋压模拟工艺参数变化对结果影响的分析

旋压是用于成形薄壁空心回转体零件的一种金属压力加工方法.作为一种特殊的塑性加工工艺,旋压加工属于无切削连续局部回转成形范畴[1～3].具有加工变形抗力小、节约材料、产品质量好等优点,被广泛用于航空航天、武器装备、工程机械制造等领域[4].用软件模拟旋压过程可节省时间和实际开销,模拟出的数据对实际生产有指导意义.