铝合金筒形件强力正旋的应力应变分析

为确定更为符合实际的铝合金筒形件三旋轮正旋工艺参数选用原则,以某厂某型号铝合金筒形旋压件为研究对象,利用大型非线性有限元软件ANSYS对其在不同工艺参数下的三旋轮正旋旋压过程进行了三维动态模拟和应力应变分析。分析结果表明:当旋轮进给量在0.66～1.58 mm/r时,其应力和应变变化不大,相对比较稳定;旋轮圆角半径大于0.6倍且小于1.25倍铝合金筒形件坯料厚度比较合适;旋轮成形角取22°～24°较佳;旋轮直径取220～240 mm较合适。研究结论对铝合金筒形件正旋的进一步研究和生产实际具有重要意义。     

筒形件强力反旋的数值模拟及旋压力分析

以大型非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA为分析平台,通过对18种几何尺寸和参数不同的筒形件三旋轮强力反旋旋压过程的三维动态模拟,得到了它们的旋压力以及旋压力随不同减薄率,旋轮进给量,旋轮圆角半径,旋轮成形角,旋轮直径和毛坯内径的变化曲线.分析结果表明:随着减薄率、旋轮进给量、旋轮圆角半径的增加,旋压力各分力基本呈上升趋势.随着旋轮成形角、旋轮直径和毛坯内径的增加,旋压力各分力均呈非线性变化,但变化均不大.总之,减薄率、旋轮进给量、旋轮圆角半径对旋压力的影响较明显,而旋轮成形角、旋轮直径和毛坯内径对旋压力的影响较小.另外,随着上述各影响因素的变化,旋压力的轴向分力、切向分力与径向分力的比值基本保持不变.     

基于Deform的椭圆筒形件旋压成形数值模拟

应用Deform 3D软件建立单旋轮椭圆筒形弹塑性有限元模型,通过设置旋轮绕旋轮轴自转、绕芯模主轴公转和沿芯模主轴方向偏移的运动,合成了椭圆筒形件运动轨迹。采用Dynaform软件反求毛坯尺寸,通过有限元模拟,获得了椭圆筒形件旋压过程中应力应变的分布规律,分析了毛坯形状对成形过程的影响。结果表明:旋压对已加工区的影响很小,并不易在后面即将加工的区域产生材料的堆积,最大等效应力变化不大;椭圆长径过渡到椭圆短径的区域内周向形状不均匀最显著,该区域内等效应变大;椭圆筒形件的旋压在实际生产过程中可以采用Dynaform反求出的毛坯为基础,根据具体情况进行修改和完善。     

四边圆角形截面筒形件的旋压成形方法研究

基于导杆机构运动原理,提出了一种四边圆角形截面筒形件的旋压成形方法,运用高副低代的转化方法,建立了四边圆角形截面筒形件旋压成形过程中旋轮运动轨迹的数学模型,得到了旋轮及零件的机构运动关系;同时,对成形过程中旋轮运动轨迹进行仿真与计算,分析了旋轮个数与轮盘尺寸对旋压成形过程的影响;得出成形过程中有利于零件成形质量及改善轮盘速度波动情况的轮盘尺寸与旋轮数量,为四边圆角形截面筒形件的加工工艺研究提供了理论基础.     

旋压成形带内筋筒形件的工艺研究及数值模拟

针对旋压成形带内筋筒形件的工艺进行试验研究和数值模拟.依据实际试件的尺寸及成形情况对边界、接触、摩擦以及空间运动等条件进行确定.建立三维有限元数学模型,分析在不同壁厚减薄率和旋轮进给率等工艺参数下内筋的成形情况和应力、应变及旋压力的变化规律.对试件在成形试验时出现的表面剥离、裂纹等缺陷进行预测和初步分析,可提高工作效率并降低研发成本,为进一步深入研究带内筋筒形件旋压工艺的成形机理和变形特点打下了良好基础,为优化工艺参数提供了有效方法和可靠依据.     

解决反旋测长的一种新方案

强力旋压机床在加工工件时根据工件的不同有两种旋压方法:对于带底的筒形件采用正旋,即金属流动方向与旋压方向相同。对于不带底的筒形件采用反旋,即金属流动方向与旋压方向相反。对于正旋,旋压成形长度与进给量一致。而对于反旋,旋压成形长度等于进给量与金属反流量之和。由于金属反流量与金属变形量有关,因而对于同一旋匝参数来说,其往往也不一致。目前,大多通过理论计算和反复实践才取得一近似值,这给实际加工和提高工件精度带来了不少困难。     

工艺参数对平板毛坯普旋成形的影响规律

基于ABAQUS/Explicit平台建立了符合实际的普旋三维仿真模型,利用此模型对平板毛坯普旋成形过程进行了模拟,研究了旋轮进给率、旋轮圆角半径、旋轮入旋角、板料厚度4个关键参数对平板毛坯普旋(第一道次)成形过程及旋压件质量的影响。结果表明:入旋角对板料的壁厚变化有较大的影响;旋轮圆角半径和板料厚度仅对板料的壁厚减薄率影响较大,对板料的壁厚增厚率影响很小;当旋轮进给率的值较小时,旋轮进给率对普旋成形过程影响不大。基于以上研究,最后得到了合理的工艺参数取值。     

无错距强力旋压连杆衬套过程数值模拟研究

以发动机的锡青铜连杆衬套为研究对象,运用DEFORM-3D有限元软件对连杆衬套毛坯的无错距强力旋压过程进行了数值模拟。根据模拟结果,重点分析了在旋压过程中的金属流动速度规律、旋轮的受力以及毛坯的等效应力应变的分布情况。得出了旋压过程中毛坯径向和切向流动速度、大小和方向相似,与毛坯壁厚中心点的流动速度始终相反的正弦分布规律,旋轮所受径向和切向力分布相似且轴向受力最小,旋压过程中等效—应力应变主要分布在旋轮与毛坯的接触区域,远离接触区域的等效—应变较小,毛坯内部存在残余应力等。     

筒形件旋压数值模拟及工艺参数优化

本文采用ANSYS／LS—DYNA显式块单元,映射网格划分实体模型,同时也使用了一些有效的加载和处理边界条件的方法,从实际出发建立力学模型对筒形件强力旋压进行弹塑性有限元模拟,分析不同旋轮结构参数对旋压过程中应力应变的影响,对实际生产中优化工艺参数,提高产品质量提供了有力的依据。     

旋压件的成形质量及其控制参数

本文着重讨论了旋压件成形质量的影响因素,工艺选择以及控制方法。研究结果表明,为了得到质量良好的旋压件,除了要控制好减薄率、主轴转速、芯模和旋轮之间的间隙,迸给比、旋轮安装角、旋轮圆角半径等关键参数外,还必须要注意旋压湿度、毛坯厚度、旋压道次与热处理等问题。