异形件无模空旋工艺研究

发布时间：2017-08-20 04:08

  本文关键词：异形件无模空旋工艺研究

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【摘要】：旋压成形是一种包含了多种冷冲压工艺成形工序工艺的特点,且无切削局部连续成形的先进加工工艺。目前,成形圆形横截面回转体类零件旋压成形工艺比较成熟,然而异形件的旋压成形工艺仍处于研究和探索阶段。本文重点研究异形件无模空旋工艺,且以异形偏心锥形件为研究对象。通过理论数模与数学知识相结合,推导出旋压成形过程中虚拟轴系统中旋轮运动轨迹公式。该轨迹是通过控制旋轮运动,使法兰盘倾斜,产生虚拟轴,零件产生虚拟半锥角,控制壁厚的分布。通过试验的方法验证了虚拟轴旋压轨迹的可靠性,并规划了多组参数组合进行试验,分析主轴增量角、旋轮轴向进给率、旋轮圆角半径以及不同的法兰盘倾斜角度等对成形零件的壁厚分布、表面粗糙度、外形精度和应变分布等的影响规律,并对旋压成形机理进行分析。与此同时,以CAD三维建模软件CATIA为建模平台,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA为数值模拟平台,使用LS-PREPOST进行数值模拟结果后处理分析,得出等效应力、等效应变和减薄率的分布规律。本文采用工艺试验和有限元数值模拟两种不同分析方法,对异形件无模空旋进行研究分析,探索出如何通过控制旋轮运动轨迹来控制异形件壁厚分布,突破传统旋压成形方法的局限性。本文的研究为后续异形件旋压无模空旋成形方法以及旋压成形机理的研究提供借鉴,并且有较高的理论意义和应用价值。
【关键词】：异形件 无模空旋 旋轮轨迹 虚拟轴 有限元
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG306
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 引言11-12
• 1.2 旋压成形技术及其研究现状12-16
• 1.2.1 旋压成形技术12-13
• 1.2.2 旋压成形技术的特点13-14
• 1.2.3 旋压成形技术研究方法14
• 1.2.4 旋压成形技术发展历程14-16
• 1.3 异形件旋压成形技术研究现状16-18
• 1.4 旋压过程的数值模拟的应用18-20
• 1.5 课题研究内容20
• 1.6 本章小结20-21
• 第2章 异形偏心锥形件理论轨迹推导21-30
• 2.1 引言21
• 2.2 异形件旋压轨迹设计21-29
• 2.2.1 剪切旋压正弦规律21-22
• 2.2.2 异形偏心锥形件分析22-23
• 2.2.3 旋压路径推导23-29
• 2.3 本章小结29-30
• 第3章 异形偏心锥形件旋压工艺试验30-57
• 3.1 引言30
• 3.2 实验条件30-32
• 3.2.1 数控旋压设备的简介30-31
• 3.2.2 实验设备31
• 3.2.3 实验装夹机构的选取31-32
• 3.3 试验方案32-55
• 3.3.1 旋压路径的验证32-35
• 3.3.2 试验设计35-36
• 3.3.3 试验结果分析36-55
• 3.4 本章小结55-57
• 第4章 异形偏心锥形件有限元模拟理论基础及有限元分析57-67
• 4.1 引言57
• 4.2 有限元理论基础57-59
• 4.3 塑性力学的基本法则59-60
• 4.4 有限元模型建模关键技术60-62
• 4.4.1 ANSYS/LS-DYNA软件简介60-61
• 4.4.2 旋压成形有限元模型建立61-62
• 4.5 有限元模拟结果分析62-66
• 4.5.1 等效应力分布63-64
• 4.5.2 等效应变分布64-65
• 4.5.3 减薄率分布65-66
• 4.6 本章小结66-67
• 总结67-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文73

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本文编号：704516