多道次拉旋及皮帶輪旋壓成形工藝的有限元模擬研究.pdf

1、旋壓成形可旋制整體無(wú)縫空心回轉(zhuǎn)體零件，具有變形條件好、產(chǎn)品性能優(yōu)、尺寸公差小、材料利用率高、產(chǎn)品類別廣泛等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于兵器、航空、航天、民用等金屬精密加工技術(shù)領(lǐng)域。本文結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，以多道次拉旋成形筒形件(臥機(jī)產(chǎn)品)和旋壓皮帶輪(立機(jī)產(chǎn)品)兩大系列產(chǎn)品為研究對(duì)象，基于有限元模擬技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品工藝的改進(jìn)和工藝參數(shù)的優(yōu)化，有效地提高了產(chǎn)品質(zhì)量。 多道次拉旋成形工藝應(yīng)用廣泛且比較成熟，但在產(chǎn)品調(diào)試過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)起

2、皺和拉裂等缺陷。實(shí)際生產(chǎn)中主要依靠技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)不斷試旋，調(diào)整工藝參數(shù)來(lái)保證產(chǎn)品質(zhì)量。本文首先采用ANSYS/LS-DYNA軟件建立了能實(shí)現(xiàn)毛坯自轉(zhuǎn)符合實(shí)際生產(chǎn)的多道次拉旋有限元模型，并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證：再結(jié)合正交試驗(yàn)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法以壁厚減薄率為目標(biāo)，對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化；最后利用優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行模擬，壁厚減薄率明顯下降，得到了滿意的效果。研究表明較大的進(jìn)給速度、較小的入旋角、合理的旋輪直徑和圓角半徑有利于降低壁厚減薄率，保持工

3、件壁厚的均勻性。 多楔輪是目前生產(chǎn)中較難成形的一種旋壓皮帶輪，本文運(yùn)用體積不變?cè)砗蛣傂云揭评碚撎岢鲆环N新的工藝方案。該方案采用旋壓翻邊取代拉深，實(shí)現(xiàn)了多楔輪側(cè)壁的單獨(dú)增厚；設(shè)計(jì)了基于剛性平移的新預(yù)旋輪，使最難成形的齒頂在預(yù)成形階段先成形好，終成形階段僅作剛性平移，在保證產(chǎn)品精度的同時(shí)，減小了成形階段的載荷，延長(zhǎng)了成形輪使用壽命。為驗(yàn)證新工藝的可行性，分別對(duì)多楔輪旋壓成形兩種工藝進(jìn)行有限元模擬，提取應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)、速度場(chǎng)、行程與載荷