曲母线型铝合金筒形零件的旋压加工

目的加工出3 mm厚的曲母线连接直壁段的大尺寸筒形铝合金零件。方法利用卧式数控旋压机,采用强旋、普旋相结合并辅以热旋的方案进行工艺试验。结果通过工艺试验摸索相关加工要点,采用先强旋出零件的小端锥曲线部位,再通过多道次加热普旋,加工出了厚度为3 mm的曲母线连接直壁段的大尺寸筒形铝合金零件。结论对于带有锥曲型面的大尺寸铝合金筒形件,采用强旋、普旋结合的工艺进行加工是可行的;零件毛坯方案、普旋时的收口量、零件扩径等因素是影响旋压加工成败的主要因素。     

BT20钛合金筒形件旋压组织和择优取向研究

为了研究强旋工艺中钛合金材料变形组织和织构演化规律,进行了BT20钛合金筒形件反旋工艺实验,采用光学和X射线衍射方法分别对表面微观组织和晶体取向演化过程进行了分析.研究表明:旋压件外表面组织因反复拉压和剪切作用变得复杂和不均匀;多道次大变形旋压变形可以改善组织不均匀性,在轴截面上形成较均匀的轴向纤维组织;旋压过程中因径向压缩变形导致基面{0002}趋于与筒表面相切排列.在内表面,基面择优程度随内层实际变形量增大而稳定增强.在外表面,基面择优程度在一定变形量内迅速增强,随后有所减弱.     

基于平面应变压缩模型的TA15钛合金热强旋组织性能预测研究

针对热强旋过程的变形特点,本文研究了基于平面应变压缩的物理模拟模型对钛合金热强旋过程的组织性能演变预测的可行性.为此本文对TA15钛合金平面应变压缩变形的组织和热强旋过程进行了对比分析,并以平面应变压缩的组织性能演变模型为基础,采用BP神经网络对TA15钛合金热强旋旋过程的组织性能进行了预测.研究结果表明,TA15钛合金平面压缩变形和热强旋过程的组织性能演变规律基本一致,采用平面应变压缩的组织性能模型可有效预测钛合金热强旋过程的组织演变.但是,由于强力旋压的多道次累积变形较平面压缩的单道次变形更为均匀充分,使得大减薄率时的预测误差略有增大趋势.     

铬青铜厚板零件的旋压加工

利用加工实例论证了旋压加工空心厚壁回转体铬青铜零件的加工方案。结果表明,采用“普旋与强旋相结合辅以热旋”的复合方案旋压成形零件,可以避免零件内外表面出现疲劳裂纹,提高贴膜精度,缩短了生产周期,更为科学、快速有效。“普旋与强旋相结合辅以热旋”的复合方案旋压加工空心回转体厚板铬青铜零件的经验,可以推广到类似产品的旋压加工中去,具有一定的实用性。     

大型复杂薄壁壳体第一道次旋压成形质量分析

为优化大型复杂薄壁壳体第一道次旋压的工艺参数,基于ABAQUS平台建立了大型锥形件实体单元仿真模型,二次开发实现了实体单元的壁厚和贴模度输出功能,分析了坯料直径及成形区与成形外端相互作用对大型锥形件强旋成形的影响.同时采用正交试验设计安排模拟方案,研究了工艺参数对大型锥形件强旋成形质量的影响规律,得出了较优的工艺参数组...     

带内筋复杂薄壁件旋压成形研究进展

结构轻量化和大型整体化是高性能复杂薄壁构件精确塑性成形的永恒追求,带内筋复杂薄壁构件作为典型的高性能复杂薄壁构件,其成形制造方式一直被学者所关注。旋压成形作为先进的精确塑性成形工艺,有望实现此类构件的整体制造。为此,对带内筋复杂薄壁构件旋压成形的国内外研究进展进行归纳,主要涉及带内筋曲母线构件的有模外旋成形和无模内旋成形,以及带纵向内筋、内齿、横向内筋和纵横内筋的筒形构件旋压成形,包括复合旋压、滚珠旋压、错距旋压等成形方式,对成形特征、工艺参数的影响以及旋压成形规律等进行总结,为带内筋复杂薄壁构件的旋压成形及工艺优化提供指导。     

高压开关静触头座成形工艺

介绍了采用冲压-旋压复合工艺成形静触头座的过程.其中包括:变薄旋压成形薄壁筒体,扩口翻边成形法兰,普旋方式成形异形管口等.对主要工艺参数如主轴转速、进给率、旋轮形状、道次变形率、模板形式等作了简要介绍.该成形工艺对同类异形回转体有一定参考意义.     

小锥角零件多道次剪旋成形试验研究

针对小锥角零件(半锥角α=7°)的成形,以LF2,LF6,LF21铝板料为原料,采用先预制坯后多道次剪旋的成形方案,试验研究了材料塑性、工艺参数和壁厚减薄率对旋压件成形质量的影响,确定了成形小锥角零件的合理方案.研究表明:材料的塑性对可旋性有很大影响,为获得较高的成形极限,材料应同时具有较好的塑性和适当的加工硬化性;在每道次前均退火的条件下,合理的道次分配方案是前一道次在材料的成形极限范围尽量减薄,而最终道次减薄率需控制在一定的范围内(50%以内);旋压过程中保持一定的负偏离(3%左右),同时采用较大的进给比有利于提高旋压件精度.     

大型薄壁铝合金半球壳体旋压成形工艺研究

为满足航天用大型薄壁球形贮箱壳体整体成形需求,采用冲压预成型和旋压相结合的工艺方法,通过对预成形件形状、旋压轨迹、道次等工艺参数的研究,获得了合理的大型薄壁铝合金球形壳体整体成形工艺,制造出精度符合使用要求的薄壁贮箱壳体。工艺研究结果表明,冲压预成型件的形状、尺寸精度及旋压过程中普旋道次、强旋减薄率均对最终产品成形精度有显著影响。采用冲压预成型与旋压结合的工艺方法能够提高生产效率,发挥旋压工艺和设备的优势,使大型薄壁球形贮箱壳体的整体成形得以实现。     

LD31合金高压瓶衬旋压成形工艺的试验研究

论述了LD31合金瓶衬旋压成形的试验研制过程.将变薄旋压成形的大直径薄壁筒形件作为筒坯,其双端加热普通旋压带嘴整体椭球型瓶衬,经淬火时效,其综合性能优于焊接成形的瓶衬,从而增加了玻璃纤维复合缠绕锻铝合金高压气瓶的使用安全性.     

TA15 钛合金板材不贴模加热旋压成形规律研究

目的揭示工艺参数对钛合金锥形件柔性加热旋压成形过程的影响。方法采用基于ABAQUS平台建立的TA15钛合金柔性热旋有限元仿真模型和基于正交试验设计的模拟方案,研究了芯模预热温度、工件加热温度、旋轮与芯模间隙和旋轮进给比对该过程中,工件的切向拉应变和壁厚差的影响显著性与规律。结果获得了合理的工艺参数组合与回归方程。结论较小的旋轮进给比有利于抑制工件的破裂;适中的工件加热温度有利于获得较为均匀的壁厚。     

Study on plastic deformation behavior of hot splitting spinning of TA15 titanium alloy

The plastic deformation behavior of hot splitting spinning of TA15 titanium alloy is a complex metal forming problem with multi-factor coupling interactive effects. In this paper, on condition of considering various thermal effects, a three-dimensional (3D) elastic–plastic coupled thermo-mechanical finite element (FE) model of hot splitting spinning of TA15 titanium alloy is established using the dynamic, temp-disp, explicit module of FE software ABAQUS. Based on the analysis of flow behaviors of TA15 titanium alloy, the mechanism and influence of materials plastic deformation behavior during the forming process are studied. The results show that, the flow stress of TA15 titanium alloy generally decreases with the increase of deformation temperature; at the same strain rate, the higher temperature is, the lower flow stress is. The temperature distributions along the circumferential direction of disk blank are even and the temperature of plastic deformation area is about 984 °C. The heat from plastic deformation and friction at local plastic deformation area is less than the dissipated heat, so the temperature just falls into approximately 945 °C. Radial spinning force as the driving force of plastic deformation increases gradually and reaches about 35 kN at the end. The maximum value of equivalent stress is presented in fillet part between disk blank and two mandrels. The distributions of equivalent plastic strain appear the large strain gradients and the obvious characteristics of inhomogeneous deformation. When friction factor on interfaces between disk blank and dies ranges from 0.4 to 0.6, the forming quality and precision are highest.     

Investigation of material deformation in multi-pass conventional metal spinning

This paper reports a study on material deformation during a multi-pass conventional spinning. A Finite Element (FE) analysis model has been developed based on a 5-pass conventional spinning experiment. The explicit Finite Element solution method has been used to model this multi-pass spinning process. Effects of mass scaling and reduced integration linear element used in the FE simulation have been evaluated by using various energy histories obtained from the FE analysis. The numerical results suggest that among three tool force components the axial force is the highest while the tangential force is the lowest. Certain correlations have been found between the FE analysis results and measured dimensions of the spun part. The blank thickness decreases after each forward pass and there are almost no thickness changes during the backward pass. Stress distributions of the local forming zone of the workpiece in both forward and backward passes have also been analysed, which gives an insight into the material deformation during the spinning process.     

钛合金锥形件温热剪旋热力耦合有限元模拟

成形过程中的温度场变化对钛合金锥形件温热剪旋成功与否,以及产品的精度影响很大.在数值模拟时叠加符合实际的热源边界条件显得非常重要.针对TC4钛合金锥形件建立了三维热力耦合有限元模型,在有限元模拟过程中叠加了火焰加热边界条件.计算了成形过程中工件和芯轴上温度场的分布情况.所建立的有限元模型更加符合实际工况,模拟结果更加真实可靠.     

铜合金厚板封头零件的旋压加工

目的加工出8 mm厚的较大尺寸铜合金封头零件。方法利用卧式数控旋压机,采用普旋成形进行封头零件的制备。结果通过工艺试验摸索采用卧式数控强力旋压机进行普旋,加工出厚度8 mm的铜合金球形封头零件,拓宽了设备的加工范围,开创了厚板普旋成形的先例,为铜合金球形零件的旋压加工增添了一条新方案。结论采用普旋加工厚板铜合金材料封头类零件是可行的,相对其他加工方案具有一定的成本优势,应对材料的减薄、解决零件贴模是旋压加工成败的关键。     

薄壁球面零件无芯模旋压的壁厚分布

目的 通过旋压工艺试验,考察球面零件在无芯模旋压中壁厚的分布规律,并与锥形件剪切旋压中的壁厚正弦律进行对比。方法 采用圆弧轨迹和多段直线轨迹分别进行旋压试验,测量其壁厚分布与正弦律壁厚进行对比。结果 旋轮不论采用圆弧轨迹还是多段直线轨迹,制件大部分区域的壁厚分布满足正弦律,仅制件尾部的壁厚与正弦律偏离较多。结论 球面零件和锥面零件旋压过程中存在普通旋压和剪切旋压两个区域,且普通旋压和剪切旋压的分界线与板坯尺寸密切相关,当板坯尺寸大到一定程度时将产生完全的剪切旋压。     

TA2纯钛构件电流辅助旋压成形实验研究

目的 研究TA2纯钛板电流辅助旋压成形工艺参数的影响,对变形过程进行分析。方法 在1 mm纯钛板的旋压过程中,电源、钛板和工具头构成电流回路,钛板局部温度迅速升高,工具头和旋轮协同导电加热旋压变形。试验了TA2纯钛板在室温和不同电流辅助下的旋压成形性能,在此基础上试验并分析了不同润滑条件下的旋压件表面质量。结果 在电流辅助旋压成形过程中,曲母线形件旋压变形过程为剪切变形,壁厚偏离率会影响钛板失稳起皱和反挤等缺陷。由电塑性效应可知,电流对纯钛板成形性能有着显著的影响,纯钛板的塑性变形能力随电流的增加而增强;二硫化钼作为一种理想的高温润滑剂,可以降低摩擦因数,提高旋压件的表面质量和工具头的使用寿命。结论 实验发现电流辅助旋压可以显著提升纯钛板的成形性能,表明该技术是可行的,且易于控制操作。