大型復雜薄壁殼體多道次旋壓成形機理及規(guī)律的三維有限元分析.pdf

1、大型復雜薄壁殼體是廣泛應用于航空航天、兵器等領域的一類重要的空心回轉(zhuǎn)體零件。由于受到材料成形極限等因素的限制，成形此類回轉(zhuǎn)體零件往往需要采用多道次旋壓工藝。了解和掌握大型復雜薄壁殼體多道次旋壓成形機理及規(guī)律是研究和發(fā)展該技術迫切需要解決的關鍵問題。為此，本文基于ABAQUS彈塑性顯式和隱式有限元平臺Explicit & Standard，研究建立了該成形過程的三維有限元模型，并分析了其成形機理及工藝參數(shù)對成形過程的影響規(guī)律。主要研究內(nèi)容

2、和結(jié)果如下： 建立了包含回彈和退火工序的符合實際并兼顧計算精度和效率的大型復雜薄壁殼體多道次旋壓的三維彈塑性有限元模型，解決了其中涉及到的關鍵問題，并驗證了模型可靠性。該模型的建立，為深入揭示大型薄壁殼體多道次旋壓成形機理及工藝參數(shù)對其成形過程的影響規(guī)律奠定了基礎。 基于上述模型，研究獲得了大型復雜薄壁殼體多道次旋壓成形過程中的應力應變及壁厚的分布和變化特征：隨著成形過程的進行，多道次旋壓成形過程中應力應變極值呈現(xiàn)增大

3、趨勢；并且應力應變最大值出現(xiàn)在旋輪與坯料接觸處(即成形區(qū))。沿工件母線方向，壁厚逐漸減小，在旋輪與毛坯接觸處壁厚劇烈減薄?；貜棇兒捅诤竦姆植加绊懖淮?，但是對應力分布有較大影響。 進而研究揭示了旋輪安裝角、摩擦系數(shù)、旋輪進給比對大型復雜薄壁殼體旋壓成形過程中第一道次旋壓的應力應變、壁厚和直徑差的影響規(guī)律。結(jié)果表明：旋輪安裝角對應變和壁厚影響不大，對工件直徑差影響較大；隨著摩擦系數(shù)的增大，工件壁厚的均勻性明顯改善，但是直徑差越來