薄壁铝质筒形件加工工艺的研究

通过对给定零件传统加工方案和旋压加工方案的对比分析,从旋压设备、工艺装配和工艺参数等几个方面入手,经实践加工验证,提出了既能保证产品机械性能,又能保证产品质量和精度的旋压加工工艺方案,可以作为典型的旋压加工工艺加以推广。     

30 CrMnSiA 钢薄壁变截面壳体旋压成形

着重分析了某产品薄壁变截面壳体旋压加工的工艺性,经过对旋压工艺参数的摸索和验证试验,成功完成了旋压工艺研究,验证了旋压加工的工艺可行性,使旋压成形件满足了产品各项要求,并通过数据表明采用旋压方式加工该产品降低了生产成本,提高了经济效益。     

工艺参数对剪切旋压旋压力和壁厚差的影响

在锥形件剪切(变薄)旋压过程中,旋压力分析对于确定工艺参数及设备选型都具有重要意义,而壁厚差是衡量旋压件成形质量的关键指标之一.基于ABAQUS/Explicit平台建立了锥形件剪切旋压的三维有限元模型,进而获得了偏离率、旋轮圆角半径、旋轮进给量、芯模转速及旋轮直径对LY12M锥形件剪切旋压旋压力和壁厚差的影响规律.研究表明:旋压力随偏离率增加而减小,随旋轮圆角半径、旋轮进给量、芯模转速的增加均呈上升变化趋势;偏离正弦律的程度越大,壁厚差越大;旋轮圆角半径为毛坯厚度的1～2倍,壁厚差较小;较大的旋轮进给量和芯模转速有利于减小壁厚差.旋轮直径对旋压力和壁厚差的影响不显著.     

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。     

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。     

工艺参数对汽车轮毂内径与壁厚偏差的影响

目的研究铝合金轮毂旋压成形工艺参数对成形质量的影响。方法运用有限元软件建立数值模型;以减薄率、摩擦因数、旋轮圆角半径、进给比和芯模转速为自变量,以内径偏差和壁厚偏差为目标函数,建立四因素四水平正交试验。结果极差分析得到第一道次强力旋压对壁厚偏差的影响主次关系为:旋轮圆弧半径ρ进给比f摩擦因数μ芯模转速nM,对内径偏差的影响主次关系为:旋轮圆弧半径ρ进给比f芯模转速nM摩擦因数μ。结论通过有限元分析得到了旋压工艺参数对轮毂内径与壁厚偏差的影响规律,为实际生产中工艺参数的选择提供了指导作用。     

薄壁筒形件旋压工艺及工装设计

通过对薄壁筒形件加工工艺进行分析,介绍了旋压加工的工艺计算,旋压工艺参数的确定及工装设计,同时分析了生产中出现的问题,提出了解决措施,保证了该零件的顺利成形.     

大型筒体对轮强力旋压成形特征与规律研究

目的 研究大直径薄壁筒体在对轮强力旋压过程中的应力–应变分布情况和材料流动特征,探明减薄率、进给比和主轴转速等工艺参数对成形结果的影响规律。方法 利用Forge仿真平台建立2.25 m级5052铝合金筒体对轮强力旋压的有限元模型,分析筒体成形过程中的应力–应变状态和主要工艺参数对成形精度与旋压成形力的影响规律。结果 在对轮旋压成形过程中,筒体内外侧应力–应变呈对称分布,成形区域内材料呈扇形流动。工艺参数对成形工件壁厚精度和旋压成形力的影响主次顺序为:减薄率＞进给比>主轴转速。结论 各工艺参数的增大均会降低工件的壁厚精度,减薄率和进给比的增大会引起旋压成形力增大,而主轴转速增大会使旋压成形力轻微减小。     

钢珠旋压工艺力能参数的分析及计算

针对滚珠旋压工艺的工艺参数即轴向进给量、壁厚减薄量、钢球直径大小对所成形的小直径薄壁管件（或筒件）精度、成形设备功率的选择的影响，对钢珠旋压过程作了求解各向分力及基与成形工作角等工艺参数的理论推导，提出滚珠旋丈夫时工作区的平均正压力可以通过钢球压入空间半无限体时成形区的平均压力近似相等的假设，得出了滚珠旋压成形力和成形功率的计算公式。认为滚珠旋压工艺中3个分力数值相差比较大，而且工作角对各项工艺力呈指数关系。实验结果与计算结果对比表明所推导的公式具有较强的实用性。     

铝合金轮毂强力旋压的研究

在分析筒形件强力旋压成形特点及其变形规律的基础上,对铝合金轮毂强旋成形工艺、缺陷成因进行了研究,分析旋轮形状、旋轮进给率、壁厚减薄率、多旋轮之间的错距等工艺参数对成型改善的影响,对表面失稳、旋裂、折叠、表面起皱、贴模性不好等缺陷的成因进行了分析.对铝合金轮毂的强旋加工、优化工艺参数提供有效方法和可靠依据.     

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。     

影响A356铝合金车轮旋压成形品质的因素分析

从铸旋铝合金车轮的热旋压成形工艺出发,分析了A356材料强韧化原因,分析表明:热塑性变形可成为A356铝合金强韧化的新途径,以此为基础发展的铸旋成形工艺可满足汽车轮毂进一步轻量化的要求。分析了影响车轮旋压成形的温度、毛坯形状、模具结构等因素,对稳定旋压成形工艺具有实际指导意义。     

Marginal-restraint mandrel-free spinning process for thin-walled ellipsoidal heads

Metal sheet spinning is an advanced near-net forming technology for the manufacture of thin-walled ellipsoidal heads. The exact control of dimensional accuracy, however, is a considerable problem for spinning thinwalled parts with large diameter-to-thickness ratios. In this work, a marginal-restraint mandrel-free spinning process with two passes is proposed for the fabrication of thinwalled ellipsoidal heads without wrinkling. A finite element model is established and verified to study the influences of spinning parameters on the dimensional precision of thin-walled ellipsoidal heads. It is found that the spinning parameters considerably influence the deviations of wall thickness and contour characteristics. A small forming angle or small roller fillet radius during the first pass spinning, as well as the small angle between passes or high feed ratio during the second pass spinning, can improve the wall thickness precision. Meanwhile, as the forming angle or feed ratio is increased during the first pass spinning, the contour precision initially increases and then decreases. During the second pass spinning, the contour precision can be improved at a small angle between passes, whereas it deteriorates at a larger roller installation angle. The optimized spinning parameters are obtained and verified by experiments.The full text can be downloaded at https://link.springer.com/article/10.1007/s40436-020-00296-0     

带横向内筋张紧轮旋压成形分析

目的解决某型号带横向内筋张紧轮旋压成形困难的问题。方法运用有限元模拟软件,建立了张紧轮的有限元模型,选取了不同的坯料壁厚和旋轮圆角半径,对张紧轮旋压成形过程进行了数值模拟。结果获得了旋压成形过程中坯料壁厚大小和旋轮圆角半径大小对旋压力和成形质量的影响,并对结果进行了总结。结论通过分析壁厚和预成形轮形状对张紧轮旋压成形质量的影响,得出了最优的工艺参数值,对实际生产具有指导意义。     

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。     

内外齿形件旋压成形时圆角成形质量研究

目的研究离合器毂旋压成形时不同参数对过渡圆角处填充效果的影响规律。方法使用DEFORM-3D软件对内外齿旋压成形过程进行数值模拟,采用正交实验分析了预制坯壁厚、预制坯内径、芯模与预制坯之间的摩擦因数和旋轮与预制坯之间的摩擦因数对旋压成形时材料流动的影响,以轴截面的内齿过渡圆角饱和度Sr作为评定指标,获得最优工艺参数组合。结果 4个成形参数对材料流动的影响程度为:预制坯壁厚影响最大,其次是预制坯内径,摩擦因数对轴截面的内齿过渡圆角饱和度影响不明显。由正交试验结果获得最优工艺方案为:预制坯壁厚为2.4 mm,预制坯内径为153.2 mm,芯模与预制坯间的摩擦因数为0.06,旋轮与预制坯间的摩擦因数为0.06,可获得最好的圆角填充效果。结论通过改变预制坯壁厚和预制坯内径,可以有效提高旋压成形内外齿形件过渡圆角处的填充效果。     

Cu/Al双金属复合管旋压复合成形规律研究

目的 探究双金属管材在复合过程中的受力变化以及关键工艺参数对覆管和基管壁厚分布的影响。 方法 通过有限元仿真技术和实验相结合,对铜和铝两种材料的双金属管进行旋压复合成形过程受力情况以及壁厚变化进行研究。结果 覆管由于受力面积小于基管,导致各自承受的应力具有明显差异。另外,在双金属管旋压复合时,覆管屈服强度需大于基管,否则基管不会发生减薄塑性变形。在Cu/Al双金属管旋压过程中,随着压下量的减少,双金属管的减薄以覆管为主;随着旋轮安装角的减小,双金属管的减薄以基管为主。结论 通过对压下量和旋轮安装角的优化,可实现对覆管和基管壁厚分布的良好控制。