超聲旋壓裝置設(shè)計與研究.pdf

1、當(dāng)今國防軍工、新能源技術(shù)等領(lǐng)域的高端裝備飛速發(fā)展，對其關(guān)鍵零部件的制造技術(shù)提出了越加苛刻的要求。由于旋壓工藝具有結(jié)構(gòu)完整性好、綜合性能高等優(yōu)點，被廣泛用于制造AP1000核主泵屏蔽套、新型戰(zhàn)斗機噴管及航天飛行器頭罩等大徑厚比回轉(zhuǎn)體零件。然而旋壓失穩(wěn)是制約此類零件制造精度的提高的主要因素。本課題組及其他學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，載荷過大是導(dǎo)致旋壓失穩(wěn)的主要原因。因此本文將超聲波引入旋壓工藝，研發(fā)設(shè)計超聲波旋壓裝置。本文研究成果及結(jié)論有以下幾方面:<

2、br>　　 1.采用Msc.Marc有限元分析軟件建立了三維超聲變薄旋壓的有限元模型，通過有限元法分析發(fā)現(xiàn)超聲旋壓的成形載荷、變形應(yīng)力及變形區(qū)摩擦應(yīng)力相較傳統(tǒng)旋壓有大幅下降，驗證了超聲波旋壓降載的可行性，并確定了超聲旋壓諧振系統(tǒng)的方案。
　　 2.運用解析法對換能器和變幅桿進行設(shè)計，得到換能器前端蓋超越方程的關(guān)系曲線;對全波長復(fù)合型變幅桿實行分段設(shè)計，并推導(dǎo)各段復(fù)合型變幅桿設(shè)計公式，得到其頻率方程關(guān)系曲線。采用有限元法對進行動

3、力分析，獲得換能器和變幅桿的工作模態(tài)和振型。利用阻抗分析儀測試換能器固有頻率及阻抗，驗證了換能器解析法和有限元法的準(zhǔn)確性。
　　 3.本文研究了彎曲振動旋輪與縱向振動變幅桿耦合而成的變幅器設(shè)計規(guī)律。分析了旋輪與變幅桿耦合的頻率特征和振幅特征，研究變幅器的尺寸參數(shù)對其縱彎頻率的影響。并根據(jù)其規(guī)律完成變幅器的設(shè)計，并通過實驗檢測驗證。對實測值與設(shè)計值的誤差進行詳細(xì)分析，獲得了減小誤差的設(shè)計方法。
　　 4.根據(jù)上述研究結(jié)論，