风筒无芯旋压成形技术的研究

发布时间：2017-11-21 05:05

  本文关键词：风筒无芯旋压成形技术的研究

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【摘要】：随着现代工业的发展和工作环境的日益改善,在工厂、矿井、隧道、车辆、建筑物的通风等场合对风机的需求量与日俱增,对风机的性能也提出了更高的要求。风筒也称集流器作为风机的一种重要组成部件,其加工性能的好坏将直接影响到风机的整体效率。传统加工风筒的方法如冲压、拉伸、分瓣、焊接、打磨等,成形工序多,得到的零件精度低、表面粗糙,导致风机运行效率不高、可靠性差：旋压成形技术具有制件精度高、性能好、材料利用率高、工艺装备简单、产品范围广等优点,已广泛应用于机械、电子、化工、汽车以及航空航天等国防工业领域。旋压成形技术作为一种先进的生产制造技术,已逐渐用于风机零部件的生产和制造中,风筒的旋压成形是一个复杂的成形过程。为了系统地研究风筒的无芯旋压成形工艺过程,本文比较了国内外现有的风筒加工方法,分析其存在的不足。针对现有加工方法的缺陷,提出了风筒无芯旋压成形工艺方案,对工艺过程中的某些参数进行了分析和计算,并预测了风筒旋压加工过程中可能出现的缺陷及原因,为风筒的无芯旋压过程做好理论上的准备工作。为了更好地验证风筒无芯旋压成形方法的可行性,本文基于风筒成形的工艺特点,建立了风筒无芯旋压加工有限元模型,毛坯视为可变形体,将旋轮和夹具视为刚体,进而对风筒扩径工艺过程的接触条件、旋轮运动轨迹、边界条件等进行设置,在有限元软件ABAQUS中完成了风筒扩径多道次有限元数值模拟。在数值模拟的基础上,得到了风筒毛坯不同道次下的变形网格情况,各道次的应力应变分布规律及相应曲线图,分析出了变形区金属塑性流动变形机理,为有效的制定成形工艺、优化工艺参数提供了依据。旋压加工方法的实现还需要相应的旋压设备。基于风筒无芯旋压成形过程中风筒的加工特点和所需要实现的扩径、翻边,打孔动作,本文初步设计出了风筒无芯旋压设备的整体结构,并重点设计了无芯旋压设备的装夹装置和旋轮装置。经过SolidWorks三维仿真验证可知所设计的装置结构能够实现预定的动作要求,符合设计的需要,为下一步旋压设备的优化设计和整体制造构造了思路、准备了条件。
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG306

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本文编号：1209749