偏心類管件縮徑旋壓的數(shù)值模擬與工藝研究.pdf

1、隨著精密成形技術和材料凈成形新工藝的不斷發(fā)展和完善，旋壓成形由于優(yōu)異的產(chǎn)品成形性能而得到日益廣泛的應用。偏心旋壓成形工藝獨特，彌補了傳統(tǒng)旋壓技術只能成形回轉體零件的缺陷而在汽車、航空等領域受到越來越多的社會關注。拓寬傳統(tǒng)旋壓成形領域，開展偏心類非對稱旋壓工藝的研究具有非常重要的理論意義和工程應用價值?！　”菊撐难芯空n題屬于國家自然科學基金項目“三維非軸對稱零件旋壓成形理論和方法研究”的一部分，主要研究偏心類管形件縮徑旋壓的成形工藝以及

2、變形機理，為偏心類管形件縮徑旋壓工藝參數(shù)的選擇和三維非軸對稱數(shù)控機床設計提供依據(jù)。　　偏心旋壓是一個復雜的塑性成形過程。成形工藝獨特，變形機理復雜，成形零件的加工精度受多種因素制約，其工藝制訂一直是該領域的一大難題。采取簡化的理論模型或通過試驗反復摸索具有很大的不確定性，通過有限元數(shù)值模擬可深入揭示其成形機理，動態(tài)反映金屬的整個變形過程?！　”疚脑趯τ邢拊纠碚摵推念惞芗s徑旋壓工藝特點進行深入分析的基礎上，通過對ANSYS軟件

3、的二次開發(fā)，建立了符合實際工藝的偏心類管件縮徑旋壓的三維彈塑性有限元模型。通過材料拉伸試驗確定了旋壓材料的真實應力應變曲線，對摩擦狀況、動態(tài)邊界條件進行了探討，確保了建模關鍵技術的準確性?！　〔扇≌男龎悍绞?，對單道次軸對稱普旋與偏心旋壓分別進行了三維彈塑性有限元數(shù)值模擬，通過對比二者之間的差異來揭示偏心旋壓的成形機理。重點研究了單道次變形中間時刻、終止時刻二者毛坯的應力應變分布規(guī)律，二者典型節(jié)點應力應變、壁厚分布、軸向伸長量、內(nèi)外

4、徑尺寸、三旋輪旋壓力等隨時間的變化規(guī)律，揭示了偏心旋壓獨特的成形機理。針對偏心旋壓正旋、反旋兩種成形方式，采取相同的工藝參數(shù)進行了數(shù)值模擬，通過對比二者應力應變、壁厚分布、軸向伸長量、內(nèi)外徑尺寸隨時間的變化規(guī)律揭示了成形方式對偏心旋壓工藝的影響規(guī)律。討論了偏心量、名義壓下量、進給比、摩擦系數(shù)及旋輪圓角半徑等工藝參數(shù)對軸向錐度、壁厚減薄率、節(jié)點最大等效應變、三旋輪旋壓力的影響規(guī)律，對實際工藝的正確制訂具有重要指導意義?！　〔扇≌男龎?/p>

5、方式，對多道次軸對稱普旋與偏心旋壓分別進行了三維彈塑性有限元數(shù)值模擬，對比分析了不同道次變形中間時刻、終止時刻二者毛坯的應力應變分布規(guī)律，二者變形網(wǎng)格、應力應變、壁厚分布、軸向伸長量、內(nèi)外徑尺寸、旋轉角度等隨道次的變化規(guī)律，揭示了多道次偏心旋壓的成形機理。討論了道次數(shù)量、道次旋輪軌跡、三旋輪起旋點位置、旋轉方向對多道次偏心旋壓成形工藝的影響規(guī)律，為后步的參數(shù)優(yōu)化打下基礎?！　⊥ㄟ^變形網(wǎng)格法試驗驗證了數(shù)值模擬的可靠性。對成形管件軸向伸長