螺紋板零件沖鐓復(fù)合成形工藝研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，對(duì)壁厚不等的零件需求量越來(lái)越大，要求也越來(lái)越高。例如螺紋板是壁厚不等的零件，最大厚度4.5mm，最小厚度3mm，廣泛的應(yīng)用于電子、汽車及航空航天等行業(yè)，螺紋板零件的特點(diǎn)是在圓環(huán)內(nèi)壁加工螺紋，與其他零件起到連接作用。采用傳統(tǒng)的焊接或整體鑄造的方法以不能滿足零件的表面質(zhì)量和連接強(qiáng)度的要求。隨著板料成形的發(fā)展并與體積成形的結(jié)合，產(chǎn)生了FCF加工法(flowcontrol forming of sheet metal)，這種方法

2、制造像螺紋板壁厚不等的零件不僅能保證零件的精度和強(qiáng)度，生產(chǎn)成本低，而且快速高效，質(zhì)量穩(wěn)定。因此本文采用沖鍛復(fù)合成形的方法，并結(jié)合有限元數(shù)值模擬、工藝實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算三個(gè)方面進(jìn)行研究的。本文做了以下幾個(gè)方面的工作:
　　 首先對(duì)厚壁管件鐓粗變形規(guī)律進(jìn)行了理論研究，通過(guò)采用上限法，建立厚壁管件鐓粗的速度場(chǎng)，求解鐓粗的總功率，最后求出關(guān)于分流層半徑Rn的關(guān)系式分析了影響厚壁管件鐓粗變形規(guī)律的主要工藝參數(shù)。
　　 其次運(yùn)用DEFO

3、RM有限元軟件對(duì)管件進(jìn)行雙鼓極限實(shí)驗(yàn)、單鼓區(qū)最大均勻壓下量實(shí)驗(yàn)和有約束最大均勻壓下量實(shí)驗(yàn)，分析管件鐓粗的變形規(guī)律，同時(shí)為后面螺紋板零件的鐓粗工藝提供參考。
　　 第三，運(yùn)用數(shù)值模擬對(duì)螺紋板零件的拉深工藝和鐓粗工藝進(jìn)行優(yōu)化。研究拉深過(guò)程的凸凹模圓角、凸凹模間隙以及摩擦潤(rùn)滑狀態(tài)等工藝參數(shù)，對(duì)成形載荷和拉深件壁厚的影響規(guī)律;研究鐓粗過(guò)程中鐓鍛型腔間距、凹模圓角半徑及摩擦潤(rùn)滑狀態(tài)等對(duì)鐓鍛增厚過(guò)程金屬流動(dòng)充型、增厚厚度及成形力的影響。針對(duì)

4、拉深工藝過(guò)程中板料減薄率過(guò)大，通過(guò)調(diào)整凸凹模圓角的大小，有效的控制了拉深工藝中板料的減薄問(wèn)題;在鐓粗工藝過(guò)程中，針對(duì)管坯在鐓粗過(guò)程中發(fā)生折疊缺陷，通過(guò)調(diào)整凹模芯棒與底面的圓角，解決了折疊問(wèn)題。
　　 最后，根據(jù)以上的理論分析和有限元模擬實(shí)驗(yàn)，制定了螺紋板零件的成形工藝，并設(shè)計(jì)了模具。并對(duì)厚壁管件的鐓粗規(guī)律和螺紋板的成形進(jìn)行了工藝實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)了理論、模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相符，證明了理論計(jì)算和模擬結(jié)果是可信的，以上結(jié)果對(duì)實(shí)際生產(chǎn)