基于灰色关联度的强力旋压成形工艺参数优化

强力旋压成形是制造发动机连杆衬套的一种重要工艺方法,其成形过程中的加工精度至关重要。本文以壁厚差及扩径量为评价指标,利用灰色关联度分析法对正交试验数据进行了分析,研究了主要参数对工件尺寸精度的影响规律,获得了强力旋压连杆衬套最优工艺参数及对评价指标影响的主次顺序。结果表明:影响尺寸精度的主次顺序为:进给比减薄率旋轮工作角旋轮圆角半径。     

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%。     

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.     

梯形内齿旋压成形过程数值模拟及试验研究

采用有限元数值模拟和试验验证的手段对三旋轮杯形薄壁梯形内齿轮旋压过程进行了研究,讨论了齿形角、减薄率、进给比、旋轮圆角半径等工艺参数对杯形薄壁梯形内齿旋压成形质量的影响。结果表明,在旋压成形过程中,金属的流动与齿廓侧面的倾斜程度有关;梯形齿各截面壁厚分布较矩形齿均匀。随着减薄率、进给比及旋轮圆角半径的增加,工件轮齿部分的相对齿高也随之增加。     

旋压成形工艺参数对连杆衬套质量和性能影响的试验研究

采用理论与试验相结合的方法,研究了连杆衬套旋压成形过程中主要参数(减薄率、进给比、退火温度)对工件性能的影响。按正交试验方案进行了数控强力旋压。对试件进行了退火处理,测量并计算了试件的壁厚差、扩径量,测量了布氏硬度和强度。结果表明:旋压成形工艺参数对连杆衬套的扩径量、强度影响的主次顺序为:减薄率退火温度进给比。     

旋轮参数对大型变壁厚椭圆封头强力旋压成形的影响

旋轮是大型变壁厚椭圆封头强力旋压加工过程中的关键工艺装备之一,对封头零件的成形精度和成形质量起着至关重要的作用。研究旋轮参数对成形过程的影响,可为相关成形参数的确定和优化设计提供理论依据。文章基于ABAQUS/Explicit建立的三维有限元模型,获得了旋轮进给比、旋轮圆角半径和旋轮安装角对该成形过程中的不贴模度、圆度及壁厚的影响规律。结果表明,增大旋轮进给比、选择合适的旋轮圆角半径或旋轮安装角,有利于封头的不贴模度和圆度的改善;减小旋轮进给比、减小旋轮圆角半径、增加旋轮安装角,均可改善凸缘变形状态,甚至可以消除扩径及材料隆起等缺陷,从而使封头壁厚分布更加均匀。     

2250mm薄壁封头外环约束无模旋压的壁厚精度

针对薄壁封头在传统中心约束旋压过程中出现的壁厚不均匀性问题,构建了2250mm大型薄壁封头外环约束无模旋压的1∶1三维有限元模型。研究了进给率和旋轮圆角半径对旋压件的壁厚精度影响规律。研究表明,在第一道次剪切旋压中,小的进给率和圆角半径对目标构件的壁厚精度有利,在后续扩径旋压中,进给率和圆角半径越大,壁厚均匀性越好。同时,采用通过模拟仿真得到的最优工艺参数,在外环约束无模旋压平台上成功旋制出了2250mm大型薄壁封头构件。采用超声波测厚仪测量成形件沿母线方向的壁厚,其壁厚波动规律与仿真结果基本一致,且壁厚均匀性良好。     

DP800高强钢筒形件流动旋压成形过程及旋压力分析

基于ABAQUS/Explicit平台,建立了双旋轮筒形件流动旋压成形有限元数值模拟模型,分析了DP800高强钢筒形件流动旋压成形过程的应力应变分布规律,并研究了旋轮成形角、旋轮圆角半径、旋轮进给比和壁厚减薄率4个关键工艺参数对DP800钢筒形件流动旋压力的影响。结果表明:等效应力和等效应变的最大值出现在旋轮与坯料接触区,已成形区域的应力均匀;工件外表面的等效应变均大于工件内表面等效应变,并沿着厚度方向逐渐减小;各旋压分力大小顺序为:径向旋压力轴向旋压力切向旋压力;随着圆角半径、旋轮进给比、壁厚减薄率的增大,各向旋压分力和总旋压力都呈增大趋势;随着成形角的增大,轴向旋压力和切向旋压力呈增大趋势,但径向旋压力和总旋压力呈先减小后增大趋势。     

工艺参数对筒形件错距正旋成形尺寸精度的影响

采用单因素试验设计方法,通过测量旋压件轴向不同位置处的内、外径值,获得了旋压件内径扩径量、外径偏差、壁厚偏差沿轴向的分布规律,并由此得到了工艺参数对旋压件尺寸精度的影响规律。结果表明:在筒形件错距正旋成形过程中,进给比对旋压件内径扩径量的影响最大,减薄率次之,随着进给比和减薄率的增大,最大内径扩径量减小,较小的径向错距有利于减小最大内径扩径量;工艺参数对旋压件外径偏差和壁厚偏差的影响规律基本一致,随着减薄率和径向错距的增加,外径偏差和壁厚偏差均增大,旋压件底部和口部位置处的外径偏差和壁厚偏差随进给比的增大而增大,旋压件中部的外径偏差随进给比的增大先增大后减小。     

旋压式无心轴托辊缩颈旋压力的试验研究

在整体旋压式无心轴托辊管体的缩颈旋压过程中 ,旋压变形力对旋压成形有着重要作用 ,本文采用变形材料均一、各向同性以及变形前后材料体积不变的原则 ,推导出旋压力的公式并给出了估测旋压力的简化公式。根据无心轴托辊管体缩颈旋压的特点 ,通过试验检测的旋压力值与估测值接近 ,证明此简化公式在工程应用上非常简单方便 ,并且能够满足要求。     

Process factors influencing spinning deformation of thin-walled tubular part with longitudinal inner ribs

As a successively and locally plastic deformation process, ball backward spinning is applied for the purpose of producing thin-walled tubular parts with longitudinal inner ribs. By simplifying ball backward spinning as forward extrusion mechanics model, slab method is used in order to solve spinning force. Based on plastic mechanics, the influence of the process parameters involved on formability of inner ribs as well as the quality defects of spun parts is analyzed so as to present an approach to acquire the desired parts. The quality of inner ribs is one of the critical tasks in obtaining the desired spun workpieces and the height of inner rib depends greatly on spinning material,ball diameter, feed ratio, and wall thickness of tubular blank. The knowledge of the influence of process variables such as ball diameter, feed ratio, and wall thickness of tubular blank on the spinning process is essential to prevent the quality defects of the spun parts and obtain the desired spun parts.     

旋压技术现状

旋压是先进制造技术的重要组成部分,也是应用潜力很大的制造工艺方法。通过介绍旋压技术发展概况,简述旋压加工的基本特征,以及旋压产品、工艺、设备的发展水平,旨在推广应用旋压技术,促进国民经济和国防科技工业的发展。     

旋压技术基本原理的研究现状与发展趋势

本文从普通旋压和强力旋压两方面综合阐述了旋压加工技术的研究进展 ,并对其今后的研究方向与研究重点进行了探讨     

成形工艺参数对倾斜类管件正旋时旋压力的影响规律研究

采用有限元分析软件MARC,基于三维弹塑性有限元理论建立有限元模型,实现了对倾斜类管件旋压成形过程的数值模拟,阐述了倾斜管件正旋时旋压力的变化特征,探讨了工艺参数对旋压力的影响规律,研究结果为工艺参数的确定及优化提供了依据。在理论分析的同时,进行了倾斜类管件旋压成形工艺试验,模拟结果与工艺试验吻合较好。     

旋压成形技术和设备的典型应用与发展

阐述了金属旋压成形技术和设备在各个主要领域的应用与发展.详细介绍了筒形件、锥形件、封头、车轮毂、无缝整体气瓶、各式带轮、带内外纵向齿筒体、波纹管、异型件等的旋压工艺技术方案.对旋压设备的关键装置动力系统、导轨、旋轮及旋轮架等进行了介绍,并对专用轮毂旋压机、带轮旋压机、气瓶热收口旋压机、封头旋压机等先进旋压设备的应用进行了阐述.提出了旋压技术中值得探讨的表面粗糙度、高转速旋压等问题.对目前国内外旋压技术和设备的技术水平进行了对比,对今后旋压技术和设备的发展进行了展望.     

封头旋压成形旋轮运动轨迹确定方法的研究

本文通过对封头成形过程的分析，建立了各道次旋轮运动轨迹控制参数间的递推关系，继而通过数值计算，求得各道次旋轮轨迹的控制参数值；较系统地提出了一种合理分配各道次旋压变形量的方法。文中结果对液压仿形和数控封头旋压旋轮运动轨迹的确定及控制均具有一定参考价值，也可为非封头旋压件旋轮运动轨迹的确定提供一定的参考。     

封头无胎冷旋压机的热旋改进设计及性能分析

针对厚壁封头冷成形工艺难以实施,废品率较高的实际状况,在一步法无胎冷旋压机上进行了研究和探索,通过将其改装成冷、热旋封头成形机,摸索出适宜的热旋工艺参数,分析了系统的动态性能,拓宽了旋压机的生产能力,提高了成形效率.改进具有投资少,制造周期短的特点,并可实现一机多用的经济效果.     

数控旋压机床的发展历程及其研究现状

简述了国内外数控旋压机床的发展历程,介绍了国内外数控旋压机床的最新研究进展。结果表明,目前国内自产的高档数控旋压机床的控制部分大都采用国外先进的数控系统;而进口系统价格昂贵、且多为面向机械加工领域的通用型系统,已成为阻碍我国数控旋压机床自主研制开发的瓶颈。今后研究的方向和重点将是尽快研制开发出具有自主知识产权的专用型数控旋压系统,使旋压工艺与数控技术得到最有效的结合。     

30CrMnSiA薄壁偏心异形件旋压成形工艺

采用多道次有芯复合旋压工艺，成功地加工出了30CrMnSiA薄壁偏心异形件，并探讨了这种非对称工件旋压成形的规律。