薄壁大尺寸铌铪合金零件强力旋压的数值模拟研究北大核心CSCD

探究了工艺参数对薄壁大尺寸铌铪合金零件强力旋压工艺的影响规律,以指导实际的生产过程。在实际工艺的基础上,利用Abaqus/Explicit软件建立其强力旋压的有限元模型,并通过正交试验极差分析法对旋轮与芯模间隙、旋轮进给比以及旋轮与旋压件之间的摩擦因数等工艺参数对旋压件贴模性的影响规律进行研究。结果表明,强力旋压过程中旋轮进给比对旋压件贴模性的影响程度最大,而旋轮与芯模间隙的影响程度最小。对于薄壁大尺寸铌铪合金零件,当旋轮进给比为0.24 mm·r^(-1)、旋轮与旋压件间的摩擦因数为0.05、旋轮与芯模间隙为3 mm时,强力旋压的贴模性最好,平均贴模间隙均值仅为1.003 mm。采用得到的工艺参数进行试验,进一步验证了有限元仿真分析的准确性。     

聚氨酯橡胶模设计(五)

<正> 六、聚氨酯橡胶拉深模 采用聚氨酯橡胶能成形圆筒形、圆锥形以及半球形的壳体零件。这种模具的凹模或凸模是采用聚氨酯橡胶加工而成的,其优点如下: 1.零件贴模程度较好,废品率低; 2.圆锥形与半球形零件较易成形;     

一种典型回转体零件的旋压工装

通过对一种典型的回转体零件成形进行工艺分析,提出了旋压成形工艺方案。实验材料为Al6061,在室温下成形。旋压成形此零件需要两道工序,首先根据体积不变原理设计合理的毛坯尺寸,进行第1步预制坯成形,然后进行第2步多道次旋压成形及卷边加工。分析了两步成形工序所需的旋压工装,包括旋轮、芯模和尾顶的选用和设计。选择通用旋轮,安装角为45°;选择多级卷边旋轮,并与普通旋轮集成在数控刀架上。芯模材料为45钢,需进行热处理,工作表面经抛光处理。芯模尺寸参考零件尺寸计算,试旋后根据回弹量进行修模。根据芯模尺寸设计尾顶,第2工序的尾顶对预制坯有校形的作用。     

薄壁半球形曲面零件爆炸成形工艺研究

对薄壁半球形件的特种成形工艺进行了研究,介绍了爆炸成形的基本原理、壳体结构设计原则及腾工艺参数。结果表明：采用无模爆炸成形技术是加工此类零件有效方法,民形效果好,尺寸精度高、加工过程简便等特点,为类似球面体零件加工开辟了一条简便有效的新途径。     

半球形镦头凹模结构参数优化设计

通过对球头销类零件冷挤压的常用模具半球形镦头凹模的结构参数的分析和优化，得出了半球形镦头凹模最佳尺寸和单层时可以承受的最大单位载荷，为实际模具设计提供了理论依据。     

C250钢薄壁外台阶壳体旋压工艺研究

主要对外径Ф300 mm、带3处外台阶的C250马氏体时效钢薄壁壳体旋压加工进行工艺研究。针对马氏体时效钢时效处理后会产生收缩的特性,通过实验统计出Ф300 mm、壁厚2~3 mm旋压壳体时效后的收径量。因此在旋压壳体加工时,预留出时效后的收径量,待时效处理后达到最终设计技术指标。结合C250马氏体时效钢的材料性能与零件结构特点进行分析,确定采用多道次正旋压方案。验证了Ф300 mm壳体在不进行中间热处理加工和80%总变形率的条件下,直径公差0.32 mm与壁厚公差0.1 mm的高精度壳体成形的可行性。     

内壁加强筋圆筒件的旋压成形工艺可行性研究

内壁加强筋圆筒件是航空航天器、卫星壳体等装置的关键组成部分,以Al-Li合金圆板为坯料,利用有限元软件DeForm构建其旋压三维模型,通过数值模拟的方法对其旋压时的材料流动、应力和应变分布、材料变形特点等进行了研究,并对各类缺陷进行了分析。结果表明:内壁加强筋圆筒件旋压成形过程是挤压与拉伸变形的复合成形;确定合适的进给比、成形角、旋轮和芯模圆角等工艺参数,可控制金属的流动以获得加强筋填充饱满的零件。     

大球形不锈钢零件拉伸模的设计

<正> 我厂生产的厨房设备中,如电灶、油灶、汤锅、蒸汽锅等都使用了各种大尺寸不锈铜球形锅底,因此大球形不锈钢零件的拉伸在我厂就是一个突出的问题。十多年来的实践,我们在大球形不锈钢零件的拉伸模设计中积累了一些经验。下面介绍两种拉伸模的设计。 一、采用双压延梗的凹模 虽然拉伸球形(半球形)零件时,它的拉伸系数是个常数(m=d/D毛=d2~(1/2)~(d2)     

消除某发动机壳体旋压裂纹的工艺改进

薄壁、长形发动机壳体是弹箭类的关键零件,使用材料为D6AE高强度合金钢,对旋前毛坯进行球化退火处理,在强力旋压成形过程中筒体出现批量周向裂纹,裂纹呈鱼鳞状,由内腔沿壁厚向外表面延展而且裂纹位置集中.为解决该问题,基于强力旋压成形机理、成形工艺、热处理工艺等理论,对裂纹形貌、产生位置及旋压受力状态进行分析,获得了裂纹产生...     

大减薄率薄壁半球形封头扩径旋压的失稳研究

法兰起皱、翘曲等失稳缺陷是影响薄壁封头精密旋压制造的重要因素。运用三维有限元软件MSC.MARC模拟大减薄率薄壁半球形封头扩径旋压过程,获得了薄壁半球形封头的壁厚及减薄率对薄壁半球形封头旋压失稳的影响规律。结果表明,壁厚越小、减薄率越大,薄壁半球形封头越容易产生法兰起皱、翘曲等失稳缺陷。提取仿真结果中的周向应力数据,分析了周向应力与法兰失稳之间的关系,得到最大周向压应力为法兰起皱失稳临界应力,并通过旋压实验进行了验证,从而为研究薄壁封头的稳定精密旋压提供理论参考。     

双辊夹持板料旋压成形过程塑性变形行为的研究

双辊夹持式板料旋压成形是用来加工薄壁回转体法兰零件的新工艺。为了研究其旋压成形过程中的塑性变形行为,利用ABAQUS软件建立了双辊夹持旋压成形过程的三维有限元模型,并进行了薄壁回转体法兰零件的旋压成形过程的数值模拟,获得了成形过程中等效应力、应变及壁厚的分布。研究了翻边长度对成形件应力应变及壁厚减薄率的影响规律。结果表明等效应力、应变及最大壁厚减薄率均随着翻边长度的增大而增大,由此根据不同的毛坯材料可以确定相应的最大翻边长度。     

Effects of backward path parameters on formability in conventional spinning of aluminum hemispherical parts

During multi-pass conventional spinning, roller paths combined with the forward and the backward pass are usually used to improve the material formability. In order to understand the backward spinning process properly, the backward roller paths of hemispherical parts with aluminum alloy 2024-O are analyzed. Finite element model with parameterized conventional spinning roller paths, which are based on quadratic Bezier curves, is developed to explore the evolution of the stress, strain and thinning during the backward processes. Analysis of the simulation results reveals stress and strain features of backward pass spinning. According to the findings, the application of the backward pass can obviously improve the uniformity of wall thickness. Furthermore, references of the parameters in future backward path design are provided.     

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。     

壳体激光复合焊接设备设计与分析

某发动机壳体为大长径比圆柱形薄壁壳体零件,采用旋压成型工艺加工时,内径误差较大、圆度差,焊接后产品精度要求较高。针对以上特点,研制激光复合焊接装备,提出大长径比高强钢壳体结构件多单元联动的激光复合焊接装备构架,揭示了激光功率、光丝间距、焊接速度等焊接工艺参数对焊接质量的影响规律。开发了多系统协调控制的一体化控制软件,突破了旋压壳体零件高精度定位与装夹技术、分布式自适应自动撑圆技术等关键技术。解决了内径公差较大的大长径比旋压壳体零件装夹、定位、自适应撑圆难题,实现了高强钢壳体环缝激光复合自动焊接     

基于Moldflow的快速实现一模多腔进料平衡研究

通过Moldflow对1模2腔模具的浇口和流道尺寸进行调整,介绍了解决不同塑件的多型腔进料平衡问题的方法,归纳了浇口和流道进料平衡的调整方法,可对快速实现1模4腔或更多型腔的进料平衡提供借鉴。     

基于灰色关联度筒形件强力旋压工艺参数优化

错距旋压成形过程中,工艺参数的选取对其尺寸精度的好坏至关重要。采用正交试验法,选取减薄率、错距、旋轮圆角半径、进给比为试验因素,以工件圆度、直线度和内径扩径量为尺寸精度评价指标,获得9组试验数据。采用灰色关联度法对所得的正交试验数据进行分析处理,将多目标优化问题转化为单目标优化问题,并得出了优化的连杆衬套工艺参数组合方案。试验结果表明,采用优化的工艺参数对连杆衬套进行旋压,可有效地减小圆度误差、直线度误差和内径扩径量,提高旋压件的尺寸精度。     

Effects of material properties on power spinning process of parts with transverse inner rib

Material properties of blank have a great effect on power spinning process of aluminum alloy parts with transverse inner rib. By using finite element(FE) and Taguchi method, the effects and significance of five key material parameters, namely, anisotropic index in thickness direction, yield strength, hardening exponent, strengthening factor and elastic modulus on the formability of inner rib, tendency of wall fracture and degree of inhomogeneous deformation of finished spun parts were obtained. The achievements provide an important guide for selecting reasonable spinning material, and are very significant for the optimum design and precision control of power spinning process of parts with transverse inner rib.     

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。     

Flexible asymmetric spinning

Metal spinning is used to form shell components, but is constrained by two features: it can only produce axisymmetric shapes; it requires a dedicated mandrel for each product. Examination of pressures between product and mandrel revealed that contact is limited to three well defined areas. This suggested that the full mandrel could be replaced by three rollers. Furthermore, if these rollers could be controlled, they could represent any symmetric or asymmetric mandrel. A seven-axis machine has been designed, manufactured, and used to spin trial parts. The machine design is described, and preliminary results give an indicator of process capability.